KR101944611B1 - 복령 균주 자실체의 대량생산방법 - Google Patents

복령 균주 자실체의 대량생산방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복령 균주의 자실체를 대량생산하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 20℃인 암조건에서 5일 동안 배양된 복령 균주의 균사체를 12시간 동안 명조건이 지속되고, 이후 12시간 동안 암조건이 지속되는 광주기의 조건으로, 28℃의 온도에서 32일 동안 배양하면 복령 균주의 자실체를 대량생산할 수 있어 상기 방법은 복령 균주 자실체의 육종이나 기타 생리특성 연구에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

복령 균주 자실체의 대량생산방법{MASS PRODUCTION METHOD OF WOLFIPORIA COCOS FRUITBODY}
본 발명은 복령 균주의 자실체를 대량생산하는 방법에 관한 것이다.
복령(伏笭: Poria cocos)은 버섯류의 일종으로서 담자균류로 분류되며, 구멍장이 버섯과에 속하는 복륜류이다. 복령은 벌채된 소나무 뿌리에서 기생하는 둥글거나 길쭉한 균핵 덩어리로 표면은 적갈색 또는 흑갈색이며, 복령버섯 또는 복령으로 불린다.
복령은 북미에서도 일부 자생하나 주산지는 우리나라를 비롯한 동남아 지역에 대부분 분포되어있다. 복령은 균핵체의 선택에 따라 백복령 및 적복령으로 나뉘고 야생지역에 따라서 변이종이 많다. 이들 종에 따라 인공 재배에서의 균사 생장력이 다르게 나타날 뿐만 아니라, 품질이나 수확량의 차이도 크다. 따라서 복령의 대량 생산을 위한 인공 재배는 균주의 특성에 따라서 성패를 좌우할 수 있는 아주 중요한 요인이 된다.
복령은 예로부터 한약, 복령죽, 복령칼국수, 복령차 및 복령주의 재료로서 사용되거나 피부미용 등에 널리 이용되었다. 최근 자연산 복령의 채취는 줄어들고 있는 반면, 웰빙의 생활화로 복령을 식품, 화장품 또는 의약품의 원료로 이용하고자 하는 수요가 증가하여 이의 소비는 계속 증가하고 있다. 이와 같이, 복령의 수요와 공급의 불균형으로 인해 한약재 시장에서는 중국 등으로부터 대부분의 복령을 수입하여 판매하고 있다. 특히 최근 복령 피(껍질)에 생리활성 인자가 많이 함유되어 있음이 밝혀져 이에 대한 연구가 진행되고 있다.
일반적으로, 복령은 1990년대에는 소나무원목을 복령종균과 함께 땅속에 매몰하는 방법으로 재배하였으며, 2000년대 후반부터는 비닐봉지를 이용한 비매립 복령 재배방법으로 시설하우스 또는 기존 버섯 재배사에서 지상 재배로 이루어지고 있다.
이외에도, 복령을 대량생산하기 위한 재배방법으로서, 톱밥 및 영양원을 포함하는 복령 재배용 배지 조성물을 이용하여 복령을 대량생산하는 재배방법이 대한민국 특허공개 제10-2017-0024290호에 개시되어 있으며, 소나무, 침엽수, 활엽수 등 다양한 원목을 20 내지 30 cm로 절단한 다음, 층별로 쌓거나 비닐봉지에 입봉하여 종균을 접종 및 활착시키고, 균이 활착된 원목을 지하에 매설하지 않고, 노지 또는 시설물의 실내에서 복령을 재배하는 방법이 대한민국 특허공개 제10-2010-0060589호에 개시되어 있다.
그러나 상기 재배방법들은 균핵 덩어리인 복령의 생산에만 최적화되어 있어 포자를 받기 위한 자실체 유도 및 자실체 형성을 관찰하기에는 부적합하다.
이에, 본 발명자들은 복령 균주의 자실체를 대량생산하기 위한 방법을 개발하던 중, 20℃인 암조건에서 5일 동안 배양된 복령 균주의 균사체를 12시간 동안 명조건이 지속되고, 이후 12시간 동안 암조건이 지속되는 광주기의 조건으로, 28℃의 온도에서 32일 동안 배양하면 복령 균주의 자실체 형성률이 가장 높음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 복령 균주 자실체의 대량생산방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 1) 복령 균주의 균사체를 배양 배지에서 암배양하는 단계; 및 2) 상기 단계 1)의 암배양된 균사체를 10 내지 30℃의 온도 및 8 내지 14:10 내지 16(명:암)의 광주기 조건하에서 배양하는 단계를 포함하는 복령 균주 자실체의 대량생산방법을 제공한다.
본 발명의 복령 균주 자실체의 생산방법은 자실체를 대량생산할 수 있어 복령 균주 자실체의 육종이나 기타 생리특성 연구에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 20℃인 암조건에서 5일 동안 배양된 복령 균주의 균사체를 12시간 동안 명조건이 지속되고, 이후 12시간 동안 암조건이 지속되는 광주기의 조건으로, 28℃의 온도에서 30일 동안 배양하여 형성된 자실체 및 포자를 관찰한 사진이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 1) 복령 균주의 균사체를 배양 배지에서 암배양하는 단계; 및 2) 상기 단계 1)의 암배양된 균사체를 10 내지 30℃의 온도 및 8 내지 14:10 내지 16(명:암)의 광주기 조건하에서 배양하는 단계를 포함하는 복령 균주 자실체의 대량생산방법을 제공한다.
본 발명에 따른 복령 균주 자실체의 대량생산방법은 복령 균주의 균사체를 배양 배지에서 암배양하는 단계를 제공한다. 상기 복령 균주는 통상의 기술분야에 복령 균주로 알려진 어떠한 균주일 수 있다. 구체적으로, 상기 복령 균주는 Andong 01, Andong 02, Andong 03, KFRI 1103, KFRI 1104, KFRI 1105, KFRI 1106, KFRI 1107, KFRI 1108 및 ASI 13007, 10종으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 단계 1)의 암배양은 15 내지 24℃, 구체적으로는 17 내지 22℃, 더욱 구체적으로는 19 내지 21℃의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 단계 1)의 암배양은 2 내지 10일, 구체적으로는 3 내지 8일, 더욱 구체적으로는 4 내지 6일 동안 수행될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 단계 1)의 암배양은 20℃에서 5일 동안 수행될 수 있다.
상기 배양 배지는 인위적으로 제조하여 사용하거나, 상업적으로 시판되는 것을 사용할 수 있다. 상기 시판되고 있는 배양 배지의 예로는, 구체적으로, PSA(potato sucrose agar)배지, PDA(potato dextrose agar)배지, MEA(malt extract agar)배지, QEA(quercus extract agar)배지, PEA(poplar extract agar)배지, RBEA(rice bran extract agar)배지, WBEA(wheat bran extract agar)배지, MCM(mushroom complete medium)배지, CDA(Czapedox agar)배지, SCA(Spawn complex agar)배지, OMA(oatmealagar)배지 및 CYM(complete yeast medium)배지 등이 있다.
상기 배양 배지를 제조하여 사용할 때, 배양 배지는 탄소원, 질소원, 미량원소 및 아미노산으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 함유할 수 있다. 상기 탄소원은 아라비노오스, 프럭토오스, 갈락토오스, 포도당, 만노오스, 람노오스, 자일로오스, 락토오스, 말토오스, 라피노오스, 셀룰로오스, 목화씨가루, 덱스트린, 말토덱스트린, 녹말, 글리세롤, 솔비톨, 만니톨, 이노시톨 및 감자전분으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 탄소원은 포도당 및 감자전분일 수 있다.
상기 질소원은 소이톤, 대두박, 효모추출물, 소고기 추출물, 트립톤, 펩톤, 어분, 요소, 카사미노산, 아스파라긴, N-Zamine, NH4NO3, NH4Cl, KNO3, NH4H2PO4, NaNO2, NaNO3, (NH4)2SO4, (NH4)2CO3, Ca(NO3)2 및 CH3COONH4로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 미량원소는 KH2PO4, K2HPO4, NaH2PO4, Na2HPO4, FeSO4, MgSO4, MgCl2, CaCl2, CuSO4 5H2O, ZnSO4, MnSO4, MnCl2, FeCl3, NaHCO3, KHSO4, KCl, NaCl 및 CaCO3로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 아미노산은 글루탐산 및 글루타민으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 배양 배지는 배양 목적에 따라 액체 배지, 고체 배지, 톱밥 배지 또는 원목 배지로서 제조될 수 있고, 고체 배지로 제조하는 경우에는 한천 및 젤라이트와 같은 성분이 추가로 첨가될 수 있다. 상기 원목은 통상의 기술분야에서 복령을 재배하는데 사용할 수 있다고 알려진 어떠한 원목일 수 있다.
본 발명에 따른 복령 균주 자실체의 대량생산방법은 암배양된 균사체를 10 내지 30℃의 온도 및 8 내지 14:10 내지 16(명:암)의 광주기 조건하에서 배양하는 단계를 제공한다.
상기 단계 2)의 배양은 10 내지 30℃, 구체적으로는 16 내지 30℃, 더욱 구체적으로는 23 내지 30℃의 온도에서 수행될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 단계 2)의 배양은 28℃에서 수행될 수 있다.
상기 단계 2)의 배양은 8 내지 14:10 내지 16(명:암), 구체적으로는 9 내지 13:11 내지 15(명:암), 더욱 구체적으로는 11 내지 13:11 내지 13(명:암)의 광주기 조건하에서 수행될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 단계 2)의 배양은 12:12(명:암)의 광주기 조건하에서 수행될 수 있다.
상기 단계 2)의 배양은 20 내지 40일, 구체적으로는 25 내지 35일, 더욱 구체적으로는 28 내지 33일 동안 수행될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 단계 2)의 배양은 32일 동안 수행될 수 있다.
상기 단계 2)의 배양은 상술한 바와 같은 특징을 갖는 배양 배지에서 수행될 수 있다. 배양과정에서 배지의 교체는 통상의 기술자가 적절히 선택하여 필요에 따라 수행될 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 온도 조건에 따른 복령 균주의 자실체 형성률을 비교함으로써, 20℃인 암조건에서 5일 동안 배양한 후, 12시간 동안 명조건이 지속되고, 이후 12시간 동안 암조건이 지속되는 광주기의 조건으로, 28℃의 온도에서 32일 동안 배양하면 복령 균주 자실체 형성률이 최대가 됨을 확인하였다(표 1 및 도 1 참조).
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
복령 균주 균사체의 제조
복령 균주는 Andong 01, Andong 02, Andong 03, KFRI 1103, KFRI 1104, KFRI 1105, KFRI 1106, KFRI 1107, KFRI 1108, ASI 13007을 사용하였다. Andong 01, Andong 02 및 Andong 03 균주는 Ryu Chunghyeon medicinal mushroom. Co., Led에서, KFRI 1103, KFRI 1104, KFRI 1105, KFRI 1106, KFRI 1107 및 KFRI 1108 균주는 산림청에서, ASI 13007 균주는 농촌진흥청에서 분양을 받았다. 이들을 각각 PDA(potato dextrose agar) 평판배지의 중앙에 이식한 다음, 25℃에서 7일 동안 배양하였다.
온도조건에 따른 복령 균주의 자실체 형성률 비교
먼저, 증류수와 PDA 배지의 가루를 혼합하여 4%의 PDA 용액을 제조한 후, 이를 고압 살균하여 지름이 90 mm, 두께가 15 mm인 페트리디쉬에 두께의 2/3정도 높이가 되도록 부어준 후, 굳혀서 PDA 평판배지를 제조하였다.
제조한 PDA 배지에 상기 <실시예 1>의 균주가 배양된 PDA 평판배지에서 균사의 생장이 활발히 일어나고 있는 가장자리 부분을 코르크보러(cork borer)를 이용하여 5 mm 크기의 절편으로 만들었다. 상기 균사 절편을 추가의 PDA 평판배지의 중앙에 이식한 다음, 계대한 복령 균사 PDA 평판배지들을 20℃, 암조건의 인큐베이터에서 5일 동안 배양했다. 암배양된 복령 균주 균사체를 12시간 동안 명조건이 지속되고, 이후 12시간 동안 암조건이 지속되는 광주기의 조건으로, 12, 16, 20, 24 또는 28℃의 온도에서 32일 동안 배양하여 자실체를 형성시켰다. 이때, 자실체 형성률을 측정하여 표 1 및 도 1에 나타내었다.
온도조건에 따른 복령 균주의 자실체 형성률

기간
배양온도		 복령 균주 10종의 자실체 형성률(%)
Andong01 Andong02 Andong
03		 KFRI
1103		 KFRI
1104		 KFRI
1105		 KFRI
1106		 KFRI
1107		 KFRI
1108		 ASI
13007

접종
후
12일
 12℃
16℃
20℃
24℃
28℃		 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 25 0 0 0 0
0 0 0 0 0 100 0 0 0 0

접종 후
19일
 12℃
16℃
20℃
24℃
28℃		 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 75 0 0 0 0
0 0 0 0 0 50 0 0 0 0
0 0 0 25 0 100 100 0 100 50

접종 후
25일
 12℃
16℃
20℃
24℃
28℃		 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 25 0 0 0 0
0 0 0 0 0 75 0 0 0 50
75 0 0 0 0 100 100 0 25 0
100 100 0 50 0 100 100 100 100 100

접종 후
32일
 12℃
16℃
20℃
24℃
28℃		 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 50 0 0 0 0
75 0 0 0 0 100 100 0 25 50
100 25 0 25 0 100 100 0 75 100
100 100 0 75 0 100 100 100 100 100

접종 후
37일
 12℃
16℃
20℃
24℃
28℃		 0 0 0 0 0 25 0 0 0 0
0 0 0 0 0 50 0 0 0 0
100 0 0 0 0 100 100 0 100 75
100 25 0 25 0 100 100 0 75 100
100 100 0 75 50 100 100 100 100 100
표 1 및 도 1에 나타낸 바와 같이, 12℃와 16℃와 같은 저온 조건에서는 복령의 자실체가 거의 형성되지 않았으나, 18℃부터는 점차 형성률이 증가하여, 28℃에서 자실체 형성률이 가장 높았다. 24℃에서 배양된 복령 균주는 28℃에서 배양된 복령 균주와 자실체 형성률이 비슷하였으나, 자실체가 완전히 형성되기까지 시간이 5주가 걸려, 28℃에서 배양된 복령 균주에 비해 자실체가 형성되는데 더 많은 시간이 필요했다(표 1 및 도 1).
따라서, 복령 균주의 자실체는 복령 균주의 균사체를 20℃, 암조건에서 5일 동안 배양한 후, 이를 12시간 동안 명조건이 지속되고, 이후 12시간 동안 암조건이 지속되는 광주기의 조건으로, 28℃의 온도에서 32일 동안 배양하는 경우에 가장 우수한 자실체 형성률을 나타냄으로써, 상기 조건으로 복령 균주의 자실체를 대량생산할 수 있음을 확인하였다.

Claims (10)

1) 복령 균주의 균사체를 배양 배지에서 암배양하는 단계; 및
2) 상기 단계 1)의 암배양된 균사체를 23 내지 30℃의 온도 및 11 내지 13:11 내지 13(명:암)의 광주기 조건하에서 24 내지 40일 동안 배양하는 단계를 포함하는 복령 균주 자실체의 대량생산방법.
제 1항에 있어서, 상기 단계 1)의 암배양이 15 내지 24℃의 온도에서 수행되는, 복령 균주 자실체의 대량생산방법.
제 1항에 있어서, 상기 단계 1)의 암배양이 2 내지 10일 동안 수행되는, 복령 균주 자실체의 대량생산방법.
제 1항에 있어서, 상기 단계 1)의 배양 배지가 탄소원, 질소원, 미량원소 및 아미노산으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 함유하는, 복령 균주 자실체의 대량생산방법.
제 4항에 있어서, 상기 탄소원이 아라비노오스, 프럭토오스, 갈락토오스, 포도당, 만노오스, 람노오스, 자일로오스, 락토오스, 말토오스, 라피노오스, 셀룰로오스, 목화씨가루, 덱스트린, 말토덱스트린, 녹말, 글리세롤, 솔비톨, 만니톨, 이노시톨 및 감자전분으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 복령 균주 자실체의 대량생산방법.
제 4항에 있어서, 상기 질소원이 소이톤, 대두박, 효모추출물, 소고기 추출물, 트립톤, 펩톤, 어분, 요소, 카사미노산, 아스파라긴, N-Zamine, NH4NO3, NH4Cl, KNO3, NH4H2PO4, NaNO2, NaNO3, (NH4)2SO4, (NH4)2CO3, Ca(NO3)2 및 CH3COONH4로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 복령 균주 자실체의 대량생산방법.
제 4항에 있어서, 상기 미량원소가 KH2PO4, K2HPO4, NaH2PO4, Na2HPO4, FeSO4, MgSO4, MgCl2, CaCl2, CuSO4 5H2O, ZnSO4, MnSO4, MnCl2, FeCl3, NaHCO3, KHSO4, KCl, NaCl 및 CaCO3로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 복령 균주 자실체의 대량생산방법.
제 4항에 있어서, 상기 아미노산이 글루탐산 및 글루타민으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 복령 균주 자실체의 대량생산방법.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 복령 균주가 Andong 01, Andong 02, Andong 03, KFRI 1103, KFRI 1104, KFRI 1105, KFRI 1106, KFRI 1107, KFRI 1108 및 ASI 13007로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 복령 균주 자실체의 대량생산방법.

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