JP2016007146A

JP2016007146A - ハナビラタケ菌糸体の培養方法及びこれによって培養された菌糸体

Info

Publication number: JP2016007146A
Application number: JP2014128052A
Authority: JP
Inventors: キム，ウン−ジョン; Eun-Jeong Kim; キム，ス−ヨル; Soo-Yeol Kim
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-06-23
Filing date: 2014-06-23
Publication date: 2016-01-18

Abstract

【課題】極めて短期間にベータグルカンを含有するハナビラタケ菌糸体を培養する方法の提供。
【解決手段】野生で採取したハナビラタケ子実体を寒天平板培地に移植、培養し、菌液を三角フラスクに調剤された液体培地に接種し、恒温震盪培養する種菌製造段階と、ｐＨ４〜６に調整して穀粒培地を造成する段階と、穀粒培地をＰＰ瓶に入瓶する入瓶段階と、穀粒培地を含むＰＰ瓶の殺菌段階と、種菌の接種段階と、穀粒培地に接種された菌糸を温度２０〜３０℃、湿度６０〜７０％、室内のＣＯ_２濃度２，０００〜２，５００ｐｐｍの条件で３０〜４０日間、酸素を供給しながら菌糸体を培養する段階と、培養された菌糸体を集菌する集菌段階とを含むハナビラタケ菌糸体の培養方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハナビラタケ菌糸体を培養することに関し、より詳細には、穀粒培地を用いてベータグルカンを多量含む菌糸体のみを生長及び集菌することによって、短期間内にベータグルカンを多量に生産し、生産性の向上及び生産費用の節減が可能なハナビラタケ菌糸体の培養方法に関する。

ハナビラタケは、担子菌類のヒダナシタケ目のハナビラタケ科のキノコであって、学名は「ＳｐａｒａｓｓｉｓＣｒｉｓｐａＷｕｌｆ．ｅｘＦｒ．」である。韓国、日本、欧州、北米、オーストラリア等地で自生しており、主に、針葉樹を切った切り株や枯木の周囲で自生する。ハナビラタケは、歯応えが良く、松茸のような香りがするキノコである。

前記ハナビラタケは、ベータ（β）グルカンが１００ｇ中４３．６ｇも含有されており、ベータグルカンの凝集体とも言われるほどであり、前記ベータグルカンは、人体の免疫力を高める核心成分であって、身体の免疫体系のバランスを取り直し、癌の治療、肥満、動脈硬化、糖尿病、炎症、アレルギー、ウイルス（鳥インフルエンザ）、骨粗鬆症、抗菌、乾癬、代謝症候群、肝疾患、及び腎臓疾患などを治めるものと判明されており、これによって、一般人の免疫増強のための健康食品として脚光を浴びている。多糖体の一種であるベータグルカンは、細胞組織の免疫能力を活性化させて癌細胞の増殖と再発を抑制し、兔疫細胞の機能を活発にするインタルキン（ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ）、インターフェロン（ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ）の生成を促進させるものと報告されている。ハナビラタケは、坑癌作用で有名なメシマコブや霊芝茸よりもベータグルカンが３〜４倍以上含有されており、特に、ベータグルカンの中、坑癌作用に重要な役割をするβ（１−３）成分が多くあるため、抗癌剤として臨床に活用されている実情である。

一方、ハナビラタケは、自然状態で生える量が極めて少ないため、神秘のキノコとも知られており、これを人工栽培するための多くの努力が続いてきた。日本特開平１１−５６０９８号には、落葉松を熱水抽出して水可溶成分を除去した後、栄養源を添加した培地を用いてハナビラタケを栽培する方法が開示されており、さらに、大韓民国特許公開第２００２−４８３３７号の「ハナビラタケの人工栽培法」には、「落葉松と広葉樹とを混合した培地に、活性炭及び活性カルシウムを添加し、通常的に使われる窒素原を添加した培地を高温高圧で殺菌した後、ハナビラタケ菌糸を培養する際の温度変化を利用する」ハナビラタケの人工栽培法が開示されている。

さらに、大韓民国登録特許第１０−０４７４９８０号には、針葉樹と広葉樹の木パウダーを５：１〜３：１の重量比で配合して培地を形成し、この培地を高温常圧殺菌し、キノコの種菌を接種し、菌糸の蔓延前まで培養温度を維持する菌糸の蔓延前の培養過程と、菌糸の蔓延後には、前記培地を昇温させて培養する菌糸の蔓延後の昇温培養過程と、前記菌糸の蔓延後の昇温過程後には、一定のルクスの照度を維持しながら、前記培地を降温させて培養する菌糸の蔓延後の降温及び光照射培養過程と、を含むことを特徴とするハナビラタケの人工栽培方法を提供している。

しかし、上記の方法は、子実体を成熟させるまで平均９０〜１１０日程度が所要されるため、機能性食品、化粧品、及び医薬の用途で使われ得るベータグルカンの生産に長い期間が必要であり、コストの増加及び生産性の低下の問題があった。

従って、本発明は、上記の課題を解決するために創案されたものであって、穀粒培地で３０〜４０日ぶりに菌糸体のみを生産して、これを乾燥させた後、直接に機能性食品に添加したり、医薬または化粧品に使用可能なハナビラタケ菌糸体を培養して子実体まで生長させる既存のハナビラタケの培養方法に比べて、極めて短期間にハナビラタケに含有されているベータグルカンを生産するハナビラタケ菌糸体の培養方法を提供する。

上記のような課題を解決するために、本発明では穀粒培地で菌糸体のみを生長させ、これを上記の製品へ直接に添加して使用できるようにする。これは、菌糸体のベータグルカン含量が平均４５．６％含有されているという２００８年９月１６日付で発表された（株）韓国分析技術研究院で行われた研究結果（試験成績書）に基づいている。ハナビラタケの菌糸体を生長させるためには、３０〜４０日程度のみが必要であるため、子実体まで成熟させるための手間の軽減が達成できる。

本発明の目的を達成するために使用する穀粒培地の穀粒には、食用可能な米、玄米、麦、小麦、トウモロコシ、粟等からなる全ての穀粒を含む。このような穀粒を使うことで、針葉樹の大鋸屑などを用いてハナビラタケを栽培する際に必要な炭素原と窒素原を別途に追加する必要がなくなる。すなわち、穀粒に含まれている炭水化物と蛋白質、及びアミノ酸によって、炭素原と窒素原が同時に充足されるようになるのである。例えば、米の場合、蛋白質はグルテリン（ｇｌｕｔｅｌｉｎ）が主成分として約８０％を占めており、その次にプロラミンが１０％程度を占めており、グロブリン（５％）とアルブミン（５％）も少量含んでいる。米は、他の穀類に比べて蛋白質の含量は低い方であるが、アミノ酸の造成においてｌｙｓｉｎｅの含量は麦米より若干高く、トウモロコシ、粟、小麦粉よりは約２倍程度高い方である。米において、澱粉に次いで多い成分は蛋白質である。玄米の蛋白質の含量は７．１〜１５．４％であり、搗精によって蛋白質が豊かな糊粉層が除去された白米には５．６〜１３．３％の蛋白質が含有されている。蛋白質の含量は、品種、気候、栽培条件に応じて変異が激しいが、大体ジャポニカ種よりはインディカ種に多く、粳米よりはもち米に多い。

培地を造成するための穀粒は、単一の品目を使うか、２つ以上の穀粒を使うことができる。例えば、米だけで培地を造成することもでき、小麦２０％と麦８０％との混合からなる培地を造成することもできる。

このような穀粒培地に、無機塩類として、穀粒１００重量部当り、食用可能なリン酸一水素カリウム、ポリリン酸ナトリウム、及び第一リン酸カルシウム、及び第二リン酸カリウムなどを１〜５重量部添加し、水素イオン濃度の調整剤には、食品添加剤として認められているものの中、塩酸、硝酸、乳酸などの有機酸や水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、塩基性アミノ酸等から選択されるものを使うことができる。このように造成された穀粒培地に、水分調節及び殺菌、接種してハナビラタケ菌糸体を培養させる。

本発明による、穀粒培地を利用してハナビラタケの菌糸体のみを培養するにおいては、室内のＣＯ２濃度が２，０００〜２，５００ｐｐｍの条件で、培養温度を２０〜３０℃、望ましくは２４〜２５℃、水素イオン濃度はｐＨ４．０〜６．０、望ましくはｐＨ４．５〜５．５の範囲で培養する。

穀粒培地でハナビラタケ菌糸体を培養させる方法は、図１に示すようであり、具体的には次のようである。

１．種菌の製造段階
野生で採取した菌株を平板培地、例えば、ペトリディッシュに移植して、２次または３次に亘って継代培養を実施した後、菌糸を引き離して平板培地上に移植及び接種し、培養温度２４〜２６℃、湿度６０〜７０％の培養機で２２〜２８日間培養し、平板培地上で生長した白色の透明な菌糸の表面が８０％程度形成された後、平板培地と滅菌蒸溜水を均質機に入れて均質化する。均質化された菌液を三角フラスコの液体培地に接種した後、培養温度２４〜２６℃で１０〜１５日間恒温震盪培養して接種源として使う。前記三角フラスコに培養された接種源を、種菌の製造過程で調剤された培養槽液体培地に接種した後、培養温度２４〜２６℃で８〜１２日培養して種菌として使う。上記の培養期間及び温度は、本発明の種菌を製造することにおいて最適の範囲に属する。

２．穀粒培地の造成段階
米、玄米、麦、小麦、トウモロコシ、粟等からなる穀粒の中、任意の一品目または二つの以上の混合された穀粒を用意する。これに無機塩類を穀粒対比１〜５重量部と水素イオン濃度調整剤を添加して、ｐＨを４〜６に調整する。このように用意された穀粒培地に、穀粒１００重量部当り飲用水を４０〜６０重量部添加する。無機塩類とｐＨ及び飲用水が上記の範囲を超えれば菌糸体の成長が不十分になる。

無機塩類には、食品添加剤として使われるリン酸一水素カリウム、ポリリン酸ナトリウム、第一リン酸カルシウム、及び第二リン酸カリウムなどを使うことができ、生長させた菌糸体を食品に直接添加しない場合には、このような無機塩類を豊かに含んでいる貝化石を前記重量部使うこともできる。水素イオン濃度調整剤も、食品添加剤として認められる塩酸、硝酸、乳酸などの有機酸や水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、塩基性アミノ酸などから選択して使う。

３．入瓶段階
上記のように製造された穀粒培地を耐熱性のＰＰ瓶に適量入瓶する。一実施例として、１１００ｃｍ３の耐熱性のＰＰ瓶に６００ｇずつ入瓶する。

４．殺菌段階
上記の穀粒培地を含むＰＰ瓶を、１１５〜１２５℃、望ましくは１２１℃、及び１〜１．２気圧で６０〜９０分間殺菌し、１５〜２５℃、望ましくは２０℃に冷却させることで培地の造成が完了する。殺菌段階では、耐熱及び耐圧性である専用の殺菌釜を用いてハナビラタケの菌糸生長に阻害される細菌及びカビ菌などを滅菌する。

５．接種段階
冷却された穀粒培地を含む耐熱性のＰＰ瓶に、無菌室で種菌を接種する。一実施例として、１１００ｃｍ３の耐熱性のＰＰ瓶に２５〜３０ｇずつ接種する。入瓶接種の際に、他の菌によって培地が汚染されないように格別の注意を払うべきである。

６．培養段階
前記穀粒培地に接種されたハナビラタケ菌糸を、培養温度２０〜３０℃、望ましくは２４〜２６℃、湿度６０〜７０％、室内のＣＯ２濃度２，０００〜２，５００ｐｐｍの暗期条件で、３０〜４０日間微細フィルターを用いて無菌処理された空気を供給しながら培養する。

７．集菌段階
３０〜４０日間培養して穀粒培地に菌糸体が漫然する際に集菌して、４０〜５５℃の温度で菌糸体を関数率８％となるように送風乾燥する。

本発明によって食用可能な穀粒培地を利用して子実体を有しない菌糸体のみを培養することで、ベータグルカンを豊かに含む菌糸体を短期間内に生産することによって、生産性が向上すると共に、大量生産が可能になり、医薬品、食品、飼料、化粧品などの多くの産業分野に広く利用され得る効果が得られ、さらに、ハナビラタケの栽培業者の収益の増大に寄与することができる。

本発明の穀粒培地を利用したハナビラタケ菌糸体の培養方法の一実施例を示す図である。本発明の菌糸体培養方法の培養温度の変化に応じた菌糸生長の程度を示すグラフである。本発明の菌糸体培養方法の培地ｐＨの変化に応じた菌糸生長の程度を示すグラフである。穀粒の種類に応じた菌糸生長の程度を示すグラフである。培養室の室内のＣＯ２含量の変化に応じた菌糸生長の程度を示すグラフである。

以下、本発明を実施例によって詳しく説明する。但し、以下の実施例は、本発明を例示するものに過ぎず、本発明の内容は以下の実施例に限定されない。

実施例１：培養温度に応じた菌糸生長
培養室の温度を１０℃、１５℃、２０℃、２５℃、及び３０℃のように条件を変えながらハナビラタケ菌糸体を培養して菌糸の大きさを測定した。

穀粒には玄米を用いて、玄米重量対比２重量部のリン酸カリウムを添加し、ｐＨを５．０に調整し、室内のＣＯ２含量を２，０００ｐｐｍに定めた状態で、３８日間菌糸を培養した。種菌製造過程を通じて得られた液体種菌を穀粒培地に接種菌として使った。

その結果をグラフで図２に示した。図２に示すように、培養温度が２０〜２６℃の範囲で菌糸生長が７０〜８０ｍｍであり、最も良好であることが分かった。

実施例２：培地ｐＨに応じた菌糸生長
菌糸の生長が均一な種菌を穀粒培地に接種し、培地のｐＨをそれぞれ３．０、４．０、５．０、６．０、７．０、及び８．０に変えながら温度を２５℃に固定し、実施例１に示すように菌糸を培養した。

その結果をグラフで図３に示した。図３に示すように、ｐＨが４．０〜６．０の範囲で菌糸生長が７０〜８０ｍｍであり、最も良好であることが分かった。

実施例３：穀粒の種類に応じた菌糸生長
菌糸の生長が均一な種菌を穀粒培地に接種し、培養室の温度を２５℃、ｐＨを５．０に固定し、穀粒の種類を変えながら、実施例１のように菌糸を培養した。

その結果をグラフで図４に示した。図４に示すように、玄米のみを使ったものが、菌糸生長が７８ｍｍであり、最も良好であることが分かった。このような結果は、玄米の栄養源、すなわち、炭素原と窒素原がハナビラタケ菌糸体を生長させるのに最も優秀であるためであると推定できる。

実施例４：室内のＣＯ２含量の変化に応じた菌糸生長
培養室の温度を２５℃、ｐＨを５．０に固定し、穀粒には玄米を用いて、一定な大きさの室内空間にそれぞれＣＯ２濃度を１，５００、２，０００、２，５００、３，０００、及び３，５００ｐｐｍに変えながら、実施例１のように菌糸を培養した。１ｍ３の空間に１，１００ｃｍ３のＰＰ瓶を３２０個入れてＣＯ２濃度を調節したところ、使われたＣＯ２濃度調節機には（ＣＯ２ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲ、ドゥルー産業社、大韓民国）を使った。

その結果をグラフで図５に示した。図５に示すように、室内のＣＯ２濃度が２，０００〜２，５００ｐｐｍで菌糸生長が充分に行われることが分かった。

Claims

ハナビラタケ菌糸体を培養するにおいて、
野生で採取した菌株を平板培地に移植して、２次または３次に亘って継代培養を実施した後、菌糸を引き離して試験管に移植及び接種し、２４〜２６℃の温度、湿度６０〜７０％の培養機で２２〜２８日間培養し、平板培地上で生長した白色の透明な菌糸の表面が８０％程度形成された後、平板培地と滅菌蒸溜水を均質機に入れて均質化し、均質化された菌液を三角フラスコの液体培地に接種した後、培養温度２４〜２６℃で１０〜１５日間培養機で恒温震盪培養して接種源を製造し、前記培養された接種源を培養温度２４〜２６℃で８〜１２日、培養槽に調剤された液体培地に接種した後、培養して種菌を製造する段階と、
穀粒の中で任意の一品目または混合された穀粒を用意し、これに穀粒１００重量部当り無機塩類１〜５重量部と水素イオン濃度調整剤を添加し、ｐＨを４〜６に調整して穀粒培地を造成する段階と、
前記穀粒培地を耐熱性ＰＰ瓶に入瓶する接種段階と、
前記穀粒培地を含むＰＰ瓶を１１０〜１２５℃、１〜１．２気圧で６０〜９０分間殺菌して１５〜２５℃に冷却させる殺菌段階と、
冷却された穀粒培地を含むＰＰ瓶に無菌室で実施する種菌の接種段階と、
前記穀粒培地に接種されたハナビラタケ菌株を培養温度２４〜２６℃、湿度６０〜７０％、室内のＣＯ２濃度２，０００〜２，５００ｐｐｍの条件で３０〜４０日間無菌処理された酸素を供給しながら暗期条件で菌糸体を培養する段階と、
前記段階で生長された菌糸体を集菌する集菌段階と、
を含む穀粒培地で菌糸体のみを培養することを特徴とする穀粒培地を利用したハナビラタケ菌糸体の培養方法。
前記水素イオン濃度は、ｐＨ４．５〜５．５であることを特徴とする穀粒培地で菌糸体のみを培養することを特徴とする、請求項１に記載の穀粒培地を利用したハナビラタケ菌糸体の培養方法。
請求項１または２によって培養された菌糸体。