KR100523263B1

KR100523263B1 - 버섯 배양물을 포함하는 배지 및 상기 배지를 이용한 버섯배양방법

Info

Publication number: KR100523263B1
Application number: KR10-2003-0051146A
Authority: KR
Inventors: 김동구; 박천규; 정재현; 이범석
Original assignee: 주식회사 코시스바이오
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2003-07-24
Publication date: 2005-10-24
Also published as: KR20050012054A

Abstract

본 발명은 버섯 배양물을 포함하는 배지 및 상기 배지를 이용한 버섯 배양방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 버섯 또는 버섯 추출물에 의한 생리활성효과를 향상시키고, 다양한 생리활성인자가 함유될 수 있는 버섯 배양방법에 관한 것으로, 약용식물을 포함하는 기질 및 상기 기질에 배양된 버섯 균을 포함하는 고체배지에 버섯 균을 배양하는 것을 포함하는 버섯 배양방법을 제공한다.

Description

버섯 배양물을 포함하는 배지 및 상기 배지를 이용한 버섯 배양방법{MEDIA CONTAINING MUSHROOM AND MUSHROOM CULTURING METHOD USING SAME}

[발명이 속하는 기술분야]

본 발명은 버섯 배양물을 포함하는 배지 및 상기 배지를 이용한 버섯 배양방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 약용식물을 기질로 하여 배양한 버섯을 고체배지로 제조하고, 상기 고체배지에 버섯 균을 접종하여 버섯을 배양하는 방법에 관한 것이다.

[종래기술]

담자균류에 속하는 버섯(mushroom)은 각종 유기물을 분해하여 성장하는 중요한 식품 자원이면서 약용식물이다. 버섯은 그 종류에 따라 맛과 향이 독특하며 단백질, 비타민, 및 기타 무기영양소를 많이 함유하고, 특히 최근 연구에 의하면 버섯류에 함유되어 있는 다당류인 글루칸(glucan)유도체들에 의한 항암 및 항바이러스 효과 등이 보고되어 건강식품으로 전세계적인 각광을 받고 있다.

최근 버섯에 존재하는 식이성분이 특정 암에 대하여 항암성을 나타내는 것으로 확인되고 있으며, 동물에 버섯을 식이하였을 때 암형성이 현저히 감소됨이 보고되었다. 이러한 항암 활성을 가지는 버섯유래 저해인자들의 기작중의 하나는 간에서의 사이크롬 P450-의존적 모노옥시게나제(cytochrome P450-dependent monooxygenase: CYP450) 활성을 저해하여 발암성 전구체 물질이 발암성물질로 전이되는 것을 감소시키는데 관여하는 것이다.

영지버섯(학명: Ganoderma Lucidum(FR) Karst)은 적지, 홍지, 목령지 또는 군령지라 불리우는 활엽수의 고사목과 그루터기에 자생하는 목재 부후균으로, 대와 갓의 표면 모두가 광택이 있는 1년생 버섯이다. 영지버섯은 대부분은 활엽수에 기생하며, 일부(G. neo-japonicum, G. tsugae, G. atkinonii)는 침엽수에서 발생한다. 영지버섯의 재배종은 가노더마 루시덤, G. 트수가(Ganoderma lucidum, G. tsugae)이다. 영지버섯의 모양은 윤문이 있는 원형이나 타원형이다. 앞면은 처음에 황백색을 띠고 있으나 생장하면서 먼저 자란 부분부터 적살색 내지 자갈색으로 변한다. 뒷면은 황백색을 띄고 관공이 무수히 나 있다. 대는 갓의 표면과 동일한 색을 띄며, 약간의 굴곡있다. 큰 영지버섯의 경우 갓 주름 30 cm, 길이 20 cm를 넘는다. 영지버섯은 한방에서 강장, 진해 및 소종(消腫)등의 효능이 있어 신경쇠약, 심장병, 고혈압 등의 각종 질환에 사용되고 있다.

영지버섯의 재배방법은 크게 원목재배와 병재배로 크게 나누어진다. 원목재배는 원목을 짧게 절단하여 단목사이에 종균을 접종하여 3∼4개월 배양시킨 후 당년부터 1년 2회정도 버섯을 발생시키는 방법이다. 병재배는 톱밥을 이용한 방법으로 참나무를 주된 재료로 사용하며, 기계화 재배 및 연중재배가 가능한 방법이다.

한편, 상황버섯은 민주름버섯목(Aphylloporales), 소나무비늘버섯과(Hymenochaetaceae), 진흙버섯속(Phellinus)에 속하며, 학술명은 목질진흙버섯(Phellinus linteus)이다. 상황버섯은 동북아시아에 주로 분포하고 있으며, 한국에서도 야생은 그리 흔하지 않아 강원도 일부 지역에서 야생하고 있고, 주로 뽕나무와 활엽수의 줄기에 자생한다. 상황버섯의 표면은 초기 가는 털로 덮혀 암갈색을 띄나 곧 탈모하여 흑갈색으로 되며, 외부 표면은 단단한 목질 조직으로 동심상의 또렷한 환구와 종횡으로 갈라진 직사각형의 균열상태를 이루고 있다. 상황버섯은 소화기계통의 질환인 위암, 식도암, 십이지장암, 결장암 및 직장암에 탁월한 효능을 가지며, 면역기능을 항진시키는 것으로 알려져 있다. 상황버섯 재배방법은 원목재배방법이 일반적이나, 균사체를 액체배양하는 방법 및 배지들이 개발되고 있다. 그 중 대한민국 공개특허 제2001-113057호에서는 상황버섯 균사체의 유가식 배양방법인, 배양중에 간헐적 또는 지속적으로 글루코스 또는 글루코스와 효모추출물을 공급하는 방법을 개시하고 있다.

또한 기존에 사용되는 버섯 균사체 배양방법은 버섯의 종류에 따라 사용배지가 상이하나, 하기 표 1로 표시한 대표적인 버섯 배지에 배양하는 것이다. 그러나, 상기한 버섯 배지는 고가인 문제점이 있으며, 균사체의 배양기간이 최소 40일 이상으로 장기간 소요되는 단점이 있다.

영양원	배지종류(g/L)
영양원	MCM	MYPA	PDA	ME	YM	YMPG	YMG	PYG	GP	GPY
감자			250.0
K₂HPO₄	1.0								10
KH₂PO₄	0.46					2.0
MgSO₄·7H₂O	0.5					1.0			0.7	0.5
FeSO₄·7H₂O
글루코스	20.0		20.0		10.0	10.0	4.0	14	30	20
티아민-HCl						1.0*)
DL-아스파라진						1.0
펩톤	2.0	1.0		5.0	5.0	2.0		1.25	3	2
말트 추출물		30.0		20.0	3.0	10.0	10.0
효모 추출물	2.0	2.0			3.0	2.0	4.0	1.25		2
한천	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0

본 발명은 버섯의 생리활성물질의 활성을 증가시키거나, 약용성분을 버섯에 함유시킬 수 있는 배양방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 생리활성이 우수한 버섯을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 버섯으로부터 생리활성이 우수한 버섯 추출물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 약용식물을 포함하는 기질 및 상기 기질에 배양된 버섯 균을 포함하는 고체배지에 버섯 균을 배양하는 것을 포함하는 버섯 배양방법을 제공한다.

또한 본 발명은 약용식물을 포함하는 기질 및 상기 기질에 배양된 버섯 균을 포함하는 버섯배양용 배지를 제공한다

또한 본 발명은 상기 방법으로 배양한 버섯을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 버섯에 증류수, 알콜, 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트 및 클로로포름으로 이루어진 군으로부터 1종이상 선택된 용매를 가하여 열 또는 상온 추출한 버섯 추출물을 제공한다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명자들은 버섯의 생리활성효과를 향상시키고, 다양한 생리활성인자를 포함하도록 배양하는 방법을 연구하던 중 약용식물을 기질로 배양한 버섯을 배지로 이용하여 버섯을 재배하는 경우 재배한 버섯의 생리활성효과가 증강되고, 다양한 종류의 생리활성인자가 함유될 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 버섯 배양방법은 약용식물을 포함하는 기질 및 상기 기질에 배양된 버섯 균을 고체배지로 제조하고, 상기 고체배지에 버섯 균을 배양하는 것을 포함한다.

보다 구체적인 방법은

(a) 약용식물에 1차 버섯 균을 접종하여 버섯 균사체 또는 자실체를 배양하는 단계;

(b) 상기 약용식물 및 이에 배양된 버섯 균사체 또는 자실체를 멸균하여 고체배지를 제조하는 단계; 및

(c) 상기 고체배지에 2차 버섯 균을 접종하여 버섯을 배양하는 단계를 포함한다.

본 발명의 버섯은 통상의 버섯으로 바람직하기로는 식이가 가능한 버섯이다. 버섯의 일예로는, 상황버섯, 영지버섯 및 노루궁뎅이버섯이 있다. 상기에서 사용하는 1차 버섯 균과 2차 버섯 균은 각각 동일한 종일 수도 있으며, 서로 상이한 종류의 버섯일 수 있다.

상기 (a) 단계에서, 약용식물은 사람에게 약리학적 효능을 가지는 통상의 식물로, 대표적인 것으로는 인진쑥, 인삼, 신선초, 케일, 상엽, 두충, 솔잎, 녹차잎, 천마, 칡 및 현미가 있다. 상기 약용식물은 단일종으로 사용하거나, 2종이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 (a) 단계에서 접종하는 1차 버섯 균은 액체배양한 종균일 수 있으며, 상기 종균은 공지의 버섯 배지에서 버섯의 종류에 적절한 조건으로 배양하여 수득할 수 있다. 종균의 배양방법을 영지버섯, 상황버섯 및 노루궁뎅이버섯을 일예로 들어 설명하면 하기와 같다:

영지버섯의 종균 배양방법은 영지버섯균을 종균용 액체배양배지에 접종하고, 이를 23 내지 33 ℃, pH 3 내지 5.5, 교반속도 90 내지 160 rpm으로 5 내지 10일간 진탕배양하는 것이다. 상기에서 설정된 배양온도, 배지의 pH, 교반속도 및 배양기간은 영지버섯 균사체를 최대로 수득하기 위한 범위로, 바람직하기로는 배양온도 30 ± 2 ℃, 배지 pH 4.0 ± 0.5, 교반속도 100 내지 120 rpm 및 배양기간 6 내지 8일이다.

상황버섯 종균 배양방법은 상황버섯균을 종균용 액체배양배지에 접종하고, 이를 23 내지 33 ℃, pH 4 내지 10, 교반속도 100 내지 250 rpm으로 5 내지 10일간 진탕배양하는 것이다. 상기한 범위 역시 상황버섯에 맞게 최적으로 확립된 범위이나, 바람직하기로는 배양온도 25 내지 30 ℃, 배지 pH 6.0 내지 8.0, 교반속도 120 내지 200 rpm 및 배양기간 6 내지 10일이다.

노루궁뎅이버섯 종균 배양방법은 노루궁뎅이버섯을 종균용 액체배양배지에 접종하고, 이를 23 내지 26 ℃, pH 5 내지 6, 교반속도 100 내지 140 rpm으로 5 내지 8일간 진탕배양하는 것이다. 상기에서 설정된 배양온도, 배지의 pH, 교반속도 및 배양기간은 노루궁뎅이버섯 균사체를 최대로 수득하기 위한 범위이다. 종균용 액체배양비지는 통상적으로 사용되는 액체배지인 YMPG, MCM, PDA 또는 대두박을 사용할 수 있다.

상기 (a) 단계에서의 버섯 균사체 또는 자실체 배양방법은 약용식물을 포함하는 기질에 버섯 균을 접종하여 배양하는 것으로, 배양조건은 버섯의 종류에 따라 공지된 조건으로 실시할 수 있다. 상기 기질은 약용식물을 유효성분으로 포함하고, 이외 통상적인 배지에 함유가능한 물질을 더욱 포함할 수 있다.

1차 접종한 버섯 균이 상황버섯, 영지버섯 또는 노루궁뎅이 버섯인 경우 바람직한 배양조건은 하기와 같다.

기질의 수분함량은 57 내지 67 (v/w)%이며, 수분함량이 상기한 범위를 벗어날 경우 버섯 균사체 수율이 감소될 수 있다. 기질은 약용식물 건조물에 물을 가하여 57 내지 67 (v/w)%의 수분함량을 가지도록 할 수 있으며, 이를 고온에서 멸균하여 제조할 수 있다. 바람직한 수분 함량은 65 (v/w)%이다.

기질의 pH는 4.5 내지 6.5이다. 기질의 pH가 상기한 범위를 벗어날 경우 배양시간 대비 균사체 수율이 현저히 감소될 수 있다. 바람직한 pH는 영지버섯의 경우 pH6이고, 상황버섯은 pH5이며, 노루궁뎅이버섯은 pH 5.5이다.

1차 버섯 균은 기질 중량 기준으로 5 내지 15 중량% 접종하고, 접종한 기질을 23 내지 33 ℃에 30 내지 35일간 두어 버섯 균사체를 배양한다. 또한 상기 버섯 균사체는 15 내지 20 ℃에서 10 내지 15일간 2차 배양하여 자실체를 형성시킬 수 있다. 버섯 균사체 배양에서 바람직한 배양온도 및 배양기간은 영지버섯 및 상황버섯의 경우 30 ℃ 및 30일간이고, 노루궁뎅이버섯의 경우 23 내지 26 ℃ 및 40 내지 50일이다.

상기 (b)단계는 상기 약용식물 및 이에 배양된 버섯 균사체 또는 자실체를 멸균하여 고체배지를 제조하는 것이다. 상기 멸균법은 공지의 방법으로 실시할 수 있으며, 바람직하로는 고온멸균방법이다.

상기 (c) 단계는 (b)단계에서 준비한 고체배지에 2차 버섯 균을 접종하여 버섯을 배양하는 것이다. (c) 단계에서의 배양조건은 2차 버섯 균의 종류에 마다 달리 설정하는 것이 바람직하며, 2차 버섯 균이 1차 버섯 균과 동일한 경우 (a) 단계의 배양조건을 사용할 수 있다.

또한 본 발명의 버섯 배양방법은

(d) 상기 (c) 단계이후에 (c) 단계에서 수득한 약용식물을 포함하는 기질 및 상기 기질에 배양된 버섯을 고체배지로 제조하고, 여기에 3차 버섯 균을 접종하여 버섯을 배양하는 단계를 더욱 포함할 수 있다. 상기 (d) 단계는 여러 차례 반복실시할 수 있다.

이에, 본 발명은 상기에서 언급한 버섯 배양방법으로 배양한 버섯을 제공하며, 또한 상기 버섯(버섯 균사체 또는 버섯 자실체)으로부터 추출한 버섯 추출물을 제공한다.

버섯 추출물은 버섯 균사체 또는 자실체에 증류수, 알콜, 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트 및 클로로포름으로 이루어진 군으로부터 1종이상 선택된 용매를 가하여 열 또는 상온 추출하는 방법으로 제조할 수 있다. 그러나 버섯 추출물 제조방법은 추출하고자 하는 유효성분에 따라 적절한 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 알콜은 바람직하기로는 에탄올, 메탄올, 부탄올 또는 이소프로판올이다.

바람직한 버섯 추출물 제조방법은 버섯 배양물 100 중량부 기준으로 200 내지 600 중량부의 물을 가하여 열수추출하고, 열수추출물은 여과후, F/D 진공동결 건조법, V/D 진공감압 건조법, 열풍건조법 또는 분무건조법으로 실시하여 분말화하는 것이다. 상기 F/D 진공동결 건조법은 추출액을 급냉시킨 다음 이를 -20 내지 -80 ℃의 진공상태에서 건조시키는 방법이고, 상기 V/D 진공감압 건조법은 추출액을 농축시킨 다음 60 내지 65 ℃의 진공상태에서 건조시키는 방법이고, 열풍건조법은 추출액을 농축시킨 다음 60℃ 이상의 가열된 바람을 불어넣어 건조시키는 방법이며, 상기 분무건조법은 추출액을 농축시킨 후 분무하여 100℃ 이상의 열풍으로 건조시키는 방법이다.

본 발명의 버섯 및 버섯 추출물은 식품으로 사용가능할 뿐만 아니라 통상의 방법으로 버섯 추출물을 제조하여 이를 식품 또는 식품 첨가제로 사용할 수 있다.

또한 본 발명은 약용식물을 포함하는 기질 및 상기 기질에 배양된 버섯 균을 포함하는 버섯배양용 배지를 제공한다.

이하 본 발명의 실시예를 기재한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 인진쑥 기질 및 상기 기질에 배양된 영지버섯을 포함하는 배지의 제조

1-1. 종균배양

가. 온도의 영향

영지버섯균을 pH5의 YMPG, MCM, PDA 및 대두박 배지에 각각 접종하여 15, 20, 25, 30, 35 및 40 ℃에서 각각 6일간 회전진탕배양한 다음 균사체 수율(g/L)을 측정하였다. 균사체 수율은 하기 표 2 및 도 1에 나타낸다.

온도	15 ℃	20 ℃	25 ℃	30 ℃	35 ℃	40 ℃
균사체 수율(g/L)	6	8	10	14.8	7.2	5.1

표 2에서, 영지버섯균은 배양 온도에 따라 성장에 큰 차이를 나타내었으며, 배양온도는 20 내지 35 ℃가 적절하였으며, 30 ℃에서 배양하는 것이 가장 효과적이었다.

나. 배지내 pH의 영향

영지버섯균을 pH2, 3, 4, 5, 6 및 7로 각각 적정한 배지에 접종하고, 30 ℃에서 6일간 회전진탕배양하였다. 이후 균사체 수율(g/L)을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 3 및 도 2에 나타내었다.

pH	2	3	4	5	6	7
균사체 수율(g/L)	0	10	15.2	11	7	4.2

표 3 및 도 2에서, 영지버섯균은 pH 3 내지 5.5 에서 비교적 양호한 성장률을 나타내었으며, pH4가 영지버섯균 배양에 가장 적절한 pH이었다.

다. 교반속도의 영향

영지버섯균을 pH 4로 적정한 배지에 접종하고, 30 ℃에서 6일간 회전진탕배양하였다. 이때 교반속도를 60, 80, 100, 120, 140 및 160 rpm 각각으로 배양하고, 교반속도에 따른 균사체 수율(g/L)을 측정하였다. 그 결과는 하기 표 4 및 도 3에 나타내었다.

교반속도(rpm)	60	80	100	120	140	160
균사체 수율(g/L)	2.3	6	14.3	13.2	13	12.7

표 4 및 도 3에서, 영지버섯균은 교반속도 90 내지 160 rpm에서 우수한 성장률을 나타내었으며, 최적 교반속도는 100 rpm이었다.

라. 배양일 수의 영향

영지버섯균을 pH 4로 적정한 배지에 접종하고, 30 ℃에서 0 내지 10일간 100 rpm으로 회전진탕배양하였다. 이후 배양일수에 따른 균사체 수율(g/L)을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 5 및 도 4에 나타내었다.

배양일수(날)	0	2	4	6	8	10
균사체 수율(g/L)	0	5	11	14.5	15.2	15

표 5 및 도 4에서, 영지버섯균은 배양시간에 따라 증식이 증가하다가 배양 8일에 최고조에 달한 후 점차 감소되는 추세를 나타내었다. 따라서, 영지버섯균은 5일 내지 10일 배양하는 것이 적절하다.

상기한 결과를 토대로,

영지버섯균을 pH 4의 YMPG, MCM, PDA 및 대두박에 각각 접종하고, 30 ℃에서 100 rpm으로 교반하면서 6일간 배양하여 영지버섯 종균을 수득하였다.

1-2. 배지의 제조

인진쑥을 포함하는 기질을 이용한 영지버섯 균사체 배양시 배지수분함량, 배양온도, 배지산도 및 배양일수에 따른 균사생육정도를 측정하였다.

가. 배지의 수분함량

인진쑥 건조물 각각에 수분함량 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70 및 75 %이 물을 가하고, 121 ℃에서 3시간 멸균하여 기질을 제조하였다.

상기 기질은 pH5.5로 적정하고, 여기에 10 중량%의 영지버섯 종균을 접종한 다음 30 ℃에서 70일간 배양하면서 균사생육을 관찰하였다. 하기 표 6은 배지 수분함량에 따른 균사생육을 나타낸 것이다. 배양일수는 접종일로부터 바닥까지 완전히 자라는데 걸린 소요일수이다.

배지 수분함량(%)	균사밀도	배양일수
40	*	41
45	*	40
50	*	38
55	*	35
60	***	32
65	****	30
70	*	45
75	*	62
: 희박함: 다소 희박함: 다소 빽빽함**: 빽빽함

상기 표 6에서, 기질 수분함량에 따른 균사밀도 및 배양일수를 관찰한 결과, 기질 수분함량이 65 %인 경우 단시간 배양으로도 현저한 균사생육 효과를 나타내었다.

나. 배양온도의 영향

인진쑥 건조물에 수분함량 65 %로 물을 가하고, 121 ℃에서 3시간 멸균하여 기질을 제조하였다.

상기 기질은 pH5.5로 적정하고, 여기에 10 중량%의 영지버섯 종균을 접종한 다음 15 내지 40 ℃에서 70일간 배양하면서 균사생육을 관찰하였다. 하기 표 7은 배양 온도에 따른 균사생육을 나타낸 것이다.

배양 온도(℃)	균사밀도	배양일수
15	*	70
20	**	50
25	***	35
30	****	32
35	*	47
40	*	67
: 희박함: 다소 희박함: 다소 빽빽함**: 빽빽함

상기 표 7에서, 배양 온도에 따른 균사밀도 및 배양일수를 관찰한 결과, 배양 온도가 30 ℃인 경우 단시간 배양으로도 현저한 균사생육 효과를 나타내었다.

다. 기질산도의 영향

상기 기질은 pH 4 내지 9로 각각 적정하고, 각각에 10 중량%의 영지버섯 종균을 접종한 다음 30 ℃에서 70일간 배양하면서 균사생육을 관찰하였다. 하기 표 8은 배양 온도에 따른 균사생육을 나타낸 것이다.

기질 pH	균사밀도	배양일수
4	*	65
5	***	35
6	****	31
7	*	41
8	*	50
9	*	55
: 희박함: 다소 희박함: 다소 빽빽함**: 빽빽함

상기 표 8에서, 기질 산도에 따른 균사밀도 및 배양일수를 관찰한 결과, 배지 pH가 6인 경우 단시간 배양으로도 현저한 균사생육 효과를 나타내었다.

라. 배양일수의 영향

상기 기질은 pH 6로 각각 적정하고, 각각에 10 중량%의 영지버섯 종균을 접종한 다음 30 ℃에서 70일간 배양하면서 배앙일수에 따른 균사생육을 관찰하였다. 하기 표 9 및 도 6은 배양일수에 따른 균사생육을 나타낸 것이다.

배양일수(일)	10	15	20	25	30	35	40
균사생육정도(%)	14	38	62	87	100	100	100

상기 표 9에서, 균사 생육은 배양 일수에 따라 점차 증가하여 배양 30일에 100 % 생육정도를 나타내었다.

상기한 결과로, 영지버섯의 균사 배양을 위한 가장 최적의 배양조건은 하기와 같다.

기질의 수분함량: 65 %

기질의 pH: pH 6

배양온도: 30 ℃

배양일: 30일

상기의 최적 배양조건으로 영지버섯 균사체를 배양하였고, 상기 인진쑥 기질 및 상기 기질에 배양한 영지버섯 균을 121 ℃에서 3시간 멸균하여 고체배지를 제조하였다.

실시예 2: 인진쑥 기질 및 상기 기질에 배양된 영지버섯을 포함하는 배지의 제조

2-1. 종균배양

2-2. 배지의 제조

인진쑥 건조물을 구입하고, 각각에 수분함량 65 %로 물을 가하고, 121 ℃에서 3시간 멸균하여 기질을 제조하였다.

상기 각각의 기질은 pH 6로 각각 적정하고, 각각에 10 중량%의 영지버섯 종균을 접종한 다음 30 ℃에서 30일간 배양하여 영지버섯 균사체를 수득하였다.

상기에서 배양한 영지버섯 균사체는 배양온도 17 ℃에서 10 내지 15일간 2차 배양하여 자실체를 수득하였다.

상기 인진쑥 기질 및 상기 기질에 배양한 영지버섯 자실체는 121 ℃에서 3시간 멸균하여 고체배지를 제조하였다.

실시예 3: 천마 기질 및 상기 기질에 배양된 상황버섯을 포함하는 배지의 제조

3-1. 종균배양

가. 온도의 영향

상황버섯균을 pH6의 YMPG, MCM, PDA 및 대두박 배지에 각각 접종하여 15, 20, 25, 30, 35 및 40 ℃에서 각각 8일간 회전진탕배양한 다음 균사체 수율(g/L)을 측정하였다. 균사체 수율은 하기 표 10 및 도 6에 나타낸다.

온도	20 ℃	25 ℃	30 ℃	35 ℃	40 ℃
균사체 수율(g/L)	7	9.3	10	2	0.4

표 10에서, 상황버섯균은 배양 온도에 따라 성장에 큰 차이를 나타내었으며, 배양온도는 25 내지 30 ℃가 적절하였으며, 30 ℃에서 배양하는 것이 가장 효과적이었다.

나. 배지내 pH의 영향

상황버섯균을 pH 4, 6, 8, 10 및 12로 각각 적정한 배지에 접종하고, 30 ℃에서 8일간 회전진탕배양하였다. 이후 균사체 수율(g/L)을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 11 및 도 7에 나타내었다.

pH	4	6	8	10	12
균사체 수율(g/L)	7.5	10	9	8.2	0.2

표 11 및 도 7에서, 상황버섯균은 pH 4 내지 10에서 비교적 양호한 성장률을 나타내었으며, pH 6이 상황버섯균 배양에 가장 적절한 pH이었다.

다. 교반속도의 영향

상황버섯균을 pH 6으로 적정한 배지에 접종하고, 30 ℃에서 8일간 회전진탕배양하였다. 이때 교반속도를 0, 100, 120, 150, 200 및 250 rpm 각각으로 배양하고, 교반속도에 따른 균사체 수율(g/L)을 측정하였다. 그 결과는 하기 표 12 및 도 8에 나타내었다.

교반속도(rpm)	0	100	120	150	200	250
균사체 수율(g/L)	2.1	6.5	8.8	10.3	9.2	8.5

표 12 및 도 8에서, 상황버섯균은 교반속도 120 내지 250 rpm에서 우수한 성장률을 나타내었다.

라. 배양일 수의 영향

상황버섯균을 pH 6으로 적정한 배지에 접종하고, 30 ℃에서 0 내지 10일간 150 rpm으로 회전진탕배양하였다. 이후 배양일수에 따른 균사체 수율(g/L)을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 13 및 도 9에 나타내었다.

배양일수(날)	0	2	4	6	8	10
균사체 수율(g/L)	0	1	6	9	10	9.5

표 13 및 도 9에서, 상황버섯균은 배양시간에 따라 증식이 증가하다가 배양 8일에 최고조에 달한 후 점차 감소되는 추세를 나타내었다. 따라서, 상황버섯균은 6일 내지 10일 배양하는 것이 적절하다.

상기한 결과를 토대로,

상황버섯균을 pH 6의 YMPG, MCM, PDA 및 대두박에 각각 접종하고, 30 ℃에서 150 rpm으로 교반하면서 8일간 배양하여 상황버섯 종균을 수득하였다.

3-2. 배지의 제조

천마 기질을 이용한 상황버섯 균사체 배양시 배지수분함량, 배양온도, 배지산도 및 배양일수에 따른 균사생육정도를 측정하였다.

가. 기질의 수분함량

천마 건조물 각각에 수분함량 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70 및 75 %이 되도록 물을 가하고, 121 ℃에서 3시간 멸균하여 기질을 제조하였다.

상기 기질은 pH 5.5로 적정하고, 여기에 10 중량%의 상황버섯 종균을 접종한 다음 30 ℃에서 70일간 배양하면서 균사생육을 관찰하였다. 하기 표 14는 기질 수분함량에 따른 균사생육을 나타낸 것이다. 배양일수는 접종일로부터 바닥까지 완전히 자라는데 걸린 소요일수이다.

기질 수분함량(%)	균사밀도	배양일수
40	*	50
45	*	47
50	*	45
55	*	40
60	***	33
65	****	31
70	*	35
75	*	42
: 희박함: 다소 희박함: 다소 빽빽함**: 빽빽함

상기 표 14에서, 기질 수분함량에 따른 균사밀도 및 배양일수를 관찰한 결과, 기질 수분함량이 65 %인 경우 단시간 배양으로도 현저한 균사생육 효과를 나타내었다.

나. 배양온도의 영향

천마 건조물에 수분함량 65 %로 물을 가하고, 121 ℃에서 3시간 멸균하여 기질을 제조하였다.

상기 기질은 pH 5.5로 적정하고, 여기에 10 중량%의 상황버섯 종균을 접종한 다음 15 내지 40 ℃에서 70일간 배양하면서 균사생육을 관찰하였다. 하기 표 15는 배양 온도에 따른 균사생육을 나타낸 것이다.

배양 온도(℃)	균사밀도	배양일수
15	*	66
20	**	50
25	***	35
30	****	28
35	*	43
40	*	59
: 희박함: 다소 희박함: 다소 빽빽함**: 빽빽함

상기 표 15에서, 배양 온도에 따른 균사밀도 및 배양일수를 관찰한 결과, 배양 온도가 30 ℃인 경우 단시간 배양으로도 현저한 균사생육 효과를 나타내었다.

다. 기질산도의 영향

상기 기질은 pH 4 내지 9로 각각 적정하고, 각각에 10 중량%의 상황버섯 종균을 접종한 다음 30 ℃에서 70일간 배양하면서 균사생육을 관찰하였다. 하기 표 16은 배양 온도에 따른 균사생육을 나타낸 것이다.

기질 pH	균사밀도	배양일수
4	*	40
5	****	33
6	***	34
7	*	49
8	*	51
9	*	60
: 희박함: 다소 희박함: 다소 빽빽함**: 빽빽함

상기 표 16에서, 기질 산도에 따른 균사밀도 및 배양일수를 관찰한 결과, 기질 pH가 5인 경우 단시간 배양으로도 현저한 균사생육 효과를 나타내었다.

라. 배양일수의 영향

상기 기질은 pH 5로 적정하고, 10 중량%의 상황버섯 종균을 접종한 다음 30 ℃에서 70일간 배양하면서 배양일수에 따른 균사생육을 관찰하였다. 하기 표 17 및 도 10은 배양일수에 따른 균사생육을 나타낸 것이다.

배양일수(일)	10	15	20	25	30	35	40
균사생육정도(%)	15	42	68	85	100	100	100

상기 표 17 및 도 10에서, 균사 생육은 배양 일수에 따라 점차 증가하여 배양 30일에 100 % 생육정도를 나타내었다.

도 11은 천마 고체배지에 상황버섯을 접종하여 배양한 균사체 상부(a) 및 하부(b) 사진이다.

상기한 결과로, 상황버섯의 균사 배양을 위한 가장 최적의 배양조건은 하기와 같다.

기질의 수분함량: 65 %

기질의 pH: pH 5

배양온도: 30 ℃

배양일: 30일

상기의 최적 배양조건으로 상황버섯 균사체를 배양하였고, 천마 기질 및 상기 기질에 배양한 상황버섯 균사체를 121 ℃에서 3시간 멸균하여 고체배지를 제조하였다.

실시예 4: 천마 기질 및 상기 기질에 배양된 상황버섯을 포함하는 배지의 제조

4-1. 상황버섯의 종균배양

상황버섯균을 pH 6의 YMPG, MCM, PDA 및 대두박에 각각 접종하고, 30 ℃에서 150 rpm으로 교반하면서 8일간 배양하여 영지버섯 종균을 수득하였다.

4-2. 배지의 제조

상기 기질은 pH 5로 각각 적정하고, 각각에 10 중량%의 상황버섯 종균을 접종한 다음 30 ℃에서 30일간 배양하여 상황버섯 균사를 수득하였다.

상기에서 배양한 상황버섯 균사체는 배양온도 17 ℃에서 10 내지 15일간 2차 배양하여 자실체를 수득하였다.

상기 천마 기질 및 상기 기질에 배양한 상황버섯 자실체를 121 ℃에서 3시간 멸균하여 고체배지를 제조하였다.

실시예 5: 신선초 기질 및 상기 기질에 배양된 노루궁뎅이버섯을 포함하는 배지의 제조

5-1. 종균 배양

노루궁뎅이 버섯균을 pH 5.5로 조절된 YMPG 또는 MCM 배지에 접종하고, 배양온도 25 ℃, 교반속도 120 rpm으로 7일간 진탕 배양하여 종균을 배양하였다.

나. 배지의 제조

신선초의 총 중량의 2배에 해당하는 물을 신선초에 첨가하고, 이를 120 ℃에서 2-4시간 멸균하여 기질을 제조하였다.

상기 기질은 pH 5.5로 적정하고, 중량에 대하여 상기 종균을 10 중량%로 투입하고, 25 ℃에서 40일 동안 균사체를 생육시켰다.

상기 신선초 기질 및 상기 기질에 배양한 노루궁뎅이 균사체를 121 ℃에서 3시간 멸균하여 고체배지를 제조하였다.

실시예 6: 신선초 기질 및 상기 기질에 배양된 노루궁뎅이버섯을 포함하는 배지의 제조

상기 실시예 5와 동일한 방법으로 실시하여 신선초 기질상에 노루궁뎅이 균사체를 배양하였고, 이후 배양온도 15 내지 20 ℃에서 10 내지 15일간 2차 생육을 수행하여 자실체를 생육시켰다.

상기 신선초 기질 및 상기 기질에 배양한 노루궁뎅이 자실체를 121 ℃에서 3시간 멸균하여 고체배지를 제조하였다.

실시예 7-12: 영지버섯 균사체 및 자실체의 배양

가. 영지버섯 균사체의 배양

상기 실시예 1 내지 6에서 제조한 고체배지에 영지버섯 균을 10 중량%로 접종하고, 30 ℃에서 30일간 배양하여 영지버섯 균사체를 수득하였다.

나. 영지버섯 자실체의 배양

상기에서 배양한 영지버섯 균사체를 배양온도 17 ℃에서 10 내지 15일간 2차 배양하여 자실체를 수득하였다.

도 12는 인진쑥 기질 및 상기 기질에 배양한 영지버섯을 고체배지로 사용하여 영지버섯을 배양한 사진이다.

실시예 13-18: 상황버섯 균사체 및 자실체의 배양

가. 상황버섯 균사체 배양

상기 실시예 1 내지 6에서 제조한 고체배지에 상황버섯 균을 10 중량%로 접종하고, 30 ℃에서 30일간 배양하여 상황버섯 균사체를 수득하였다.

나. 상황버섯 자실체 배양

실시예 19-24: 노루궁뎅이버섯 균사체 및 자실체의 배양

가. 노루궁뎅이버섯 균사체 배양

상기 실시예 1 내지 6에서 제조한 고체배지에 노루궁뎅이버섯 균을 10 중량%로 접종하고, 25 ℃에서 40일간 배양하여 노루궁뎅이버섯 균사체를 수득하였다.

나. 노루궁뎅이버섯 균사체 배양

상기에서 배양한 노루궁뎅이버섯 균사체는 배양온도 15 내지 20 ℃에서 10 내지 15일간 2차 배양하여 자실체를 수득하였다.

실시예 25-26: 영지버섯 균사체 및 자실체의 배양

가. 배지의 제조

신선초 대신 인진쑥을 기질로 사용하고, 그 외 과정은 실시예 5 및 6과 동일한 방법을 실시하였다.

즉, 인진쑥을 기질로 노루궁뎅이버섯을 배양하여 제 1고체배지를 제조하고, 여기에 상황버섯 균을 접종한 후 실시예 4의 조건으로 배양하였다. 상기 배양물은 멸균하여 다시 제2 고체배지로 준비하고, 여기에 영지버섯 균을 접종한 다음 실시예 2와 동일한 조건으로 배양하므로써 영지버섯을 배양하였다.

도 13은는 인진쑥 기질에 노루궁뎅이버섯을 배양하고, 상기 배양물을 배지로 상황버섯을 배양한 다음 다시 이를 배지로 사용하여 영지버섯을 배양한 사진이다.

실시예 27: 버섯 추출물 제조

(1) 버섯 균사체 추출물

실시예 7 내지 26에서 각각 배양한 버섯 균사체를 수득하고, 균사체에 대하여 중량의 4배의 물을 가하여 추출기로 100~120 ℃에서 10시간 이상 추출하였다. 추출물은 여과하고, 여과액은 액상화한 다음 농축 및 여과 공정을 거쳐 분무건조하여 분말화하였다.

또는 분무건조 대신 -20 내지 -80 ℃에서 진공동결 건조하여 분말화하였다.

(2) 버섯 자실체 추출물

실시예 7 내지 26에서 각각 배양한 버섯 자실체를 수득하고, 이에 대하여 중량의 4배의 물을 가하여 추출기로 100~120 ℃에서 10시간 이상 추출하였다. 추출물은 여과하고, 여과액은 액상화한 다음 농축 및 여과 공정을 거쳐 분무건조하여 분말화하였다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명은 버섯 배양물을 배지로 이용한 버섯 배양방법을 제공하므로써, 버섯의 생리활성효과가 향상되고 다양한 생리활성인자를 함유한 버섯을 제조할 수 있다. 또한 본 발명에서 제공한 버섯 또는 버섯 추출물은 식품 또는 식품 첨가제로 활용하여 건강증진용도로 사용할 수 있다.

도 1은 영지버섯균의 종균배양시 배양온도에 따른 수율을 나타낸 것이다.

도 2는 영지버섯균의 종균배양시 배지 pH에 따른 수율을 나타낸 것이다.

도 3은 영지버섯균의 종균배양시 교반속도에 따른 수율을 나타낸 것이다.

도 4는 영지버섯균의 종균배양시 배양시간(일)에 따른 수율을 나타낸 것이다.

도 5는 영지버섯을 인진쑥 고체배지에서 배양하는 경우 배양시간(일)에 따른 균사생육정도를 나타낸 것이다.

도 6은 상황버섯균 종균 배양시 온도의 영향에 따른 수율을 나타낸 것이다.

도 7은 상황버섯균의 종균배양시 pH에 따른 수율을 나타낸 것이다.

도 8은 상황버섯균의 종균배양시 교반속도에 따른 수율을 나타낸 것이다.

도 9는 상황버섯균의 종균배양시 배양시간(일)에 따른 수율을 나타낸 것이다.

도 10은 상황버섯을 천마 고체배지에서 배양하는 경우 배양시간(일)에 따른 균사생육정도를 나타낸 것이다.

도 13은 인진쑥 기질에 노루궁뎅이버섯을 배양하고, 상기 배양물을 배지로 상황버섯을 배양한 다음 다시 이를 배지로 사용하여 영지버섯을 배양한 사진이다.

Claims

(a) 인진쑥, 신선초 및 천마로 이루어지는 군에서 선택된 약용식물에 물을 가하고 멸균하여 수분함량이 57 내지 67 v/w%인 약용식물 기질을 제조하며, 상기 기질에 버섯균을 접종하여 버섯 균사체 또는 자실체를 배양하는 단계;

(b) 상기 약용식물 기질과 상기 버섯 균사체 또는 자실체를 멸균하여 고체배지를 제조하는 단계; 및

(c) 상기 고체배지에 버섯균을 다시 접종하여 버섯을 배양하는 단계

를 포함하는 버섯배양방법.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 (a) 및 (c)단계에서 사용된 버섯균은 노루궁뎅이버섯, 상황버섯 및 영지버섯으로 이루어진 군에서 선택된 버섯균인 버섯배양방법.
인진쑥, 신선초 및 천마로 이루어지는 군에서 선택된 약용식물에 물을 가하고 멸균하여 제조된 수분함량이 57 내지 67v/w%인 약용식물 기질 및 상기 기질에 버섯균을 접종하여 배양된 버섯 균사체 또는 자실체를 포함하며, 제 1항의 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 버섯배양용 배지.
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