KR102593176B1 - 차가버섯 추출물을 이용한 목이버섯 자실체의 생산 방법 - Google Patents

차가버섯 추출물을 이용한 목이버섯 자실체의 생산 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차가버섯 추출물을 이용한 목이버섯 자실체의 생산 방법에 관한 것으로, 차가버섯 추출물을 이용하여 목이버섯 자실체의 품질 향상 및 생산량을 증대시킬 수 있어, 고품질 다수확이 가능한 목이버섯 자실체의 생산 방법을 제공할 수 있다.

Description

차가버섯 추출물을 이용한 목이버섯 자실체의 생산 방법{CULTIVATION METHOD OF THE FRUITING BODIES OF AURICULARIA AURICULA JUDAE USING AN EXTRACT OF INONOTUS OBLIQUUS}
본 발명은 목이버섯 자실체의 생산 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 차가버섯 추출물을 이용하여 목이버섯 자실체의 품질 향상 및 생산량을 증대시킬 수 있는 것으로, 고품질 다수확이 가능한 목이버섯 자실체의 생산 방법에 관한 것이다.
담자균류(Basidiomycetes)에 속하는 버섯(mushroom)은 각종 유기물을 분해하여 성장 발육하는 자실체를 가지고 있으며, 일반 채소류에 비해 높은 영양가를 가지고 있는 식품 재료이다.
상기 담자균류에 속하는 버섯은 그 종류에 따라 맛과 향이 독특하며 단백질, 비타민 및 기타 무기영양소를 많이 함유하고 있고, 최근 연구에 의하면 버섯류에 함유되어 있는 다당류인 글루칸(glucan) 유도체들에 의한 고혈압, 당뇨 및 항암효과도 탁월한 것으로 알려져 있어 대표적인 건강 식품의 하나이다.
특히, 목이버섯(Auricularia auricula-judae)은 목이과에 속하는 버섯으로, 봄부터 가을에 걸쳐 활엽수의 고목, 마른가지에 군생하며 전세계에 분포한다. 자실체는 지름 3~12 ㎝로 종형에서 귀형이며 젤라틴질이고, 비자실층은 미세한 털이 빽빽이 있으며 황갈색에서 적색이다. 목이버섯은 풍부한 영양성분을 함유하고 있으며, 그 주요성분으로서는 유리 아미노산 21종과 에르고스테롤, 지방산 6종, 미량금속원소 12종, 비타민 B1, B2, D 및 니아신, 글리세롤, 만니톨, 유리당, 균당, 항종양성분으로서 베타-글루칸, 항염 및 콜레스테롤 강하성분으로 서 글루코녹실로만난(Gluconoxylomannan) 등이 함유되어 있다.
목이버섯의 약리작용으로는 항염 작용, 항종양작용, 항 그람 음성균 작용, 혈청, 콜레스테롤 저하작용을 들 수 있으며, 목이버섯의 주요 기능으로는 영양분 공급에 의한 자양기능, 사람으로 하여금 식욕을 자극하는 기능 그리고 인체의 건강 상태를 조절하는 조절기능을 가진다. 목이버섯은 버섯 중에서도 항종양 억제율이 매우 높은 것으로 알려져 있으며, 오장을 좋아지게 하고, 이질과 하혈을 멎게 해주며, 혈액을 정화시켜 피부미용과 빈혈, 고혈압, 동맥경화와 같은 성인병 등에 도움을 주고, 천연 젤라틴을 다량 함유하고 있어 배설을 촉진시켜 변비에도 좋은 효과를 가지며, 항혈전 기능 및 기억 증진 기능에 대해서도 보고되어 있다.
또한, 목이버섯은 특유한 맛과 향이 있고 씹는 촉감이 좋은 동시에 섬유질이 많아 식도 및 위장의 잡물질을 제거시킨다. 특히 변비에 효과가 있다는 연구 발표가 이어지고 있으며, 혈액을 응고시키는 작용이 있어 출산모 등 출혈이 많은 환자들에게 이용할 수도 있다.
한편, 이러한 버섯류의 재배방법으로는 활엽수 등의 원목을 이용하여 재배하는 원목재배법과 일정한 설비를 갖춘 시설에서 배양하는 시설재배법이 알려져 있다. 그러나, 위 원목재배법은 관리하기가 간편하고 시설비가 적게 드는 장점이 있는 반면에, 원료량에 비해 버섯의 회수율이 낮고 원목 구입이 곤란하여, 최근에는 다양한 종류의 용기에 배지를 넣고 접종하여 일정한 시설에서 재배하는 시설재배법이 널이 이용되고 있다.
또한, 기존에 사용되는 버섯 균사체 배양방법은 버섯의 종류에 따라 사용배지가 상이하나, 대표적으로 버섯 배지에 배양하는 것이다. 그러나, 상기한 버섯 배지는 고가인 문제점이 있으며, 균사체의 배양기간이 최소 40일 이상으로 장기간 소요되는 단점이 있다.
이러한 종래 단상 재배법에 의하면 종균의 활력이 떨어지고, 잡균 내지 곰팡이에 의한 오염문제와 더불어 수확량이 크지 않고, 종래 버섯들과는 차별화를 기할 수 없는 획일적인 상품만을 수확할 수 있을 뿐이라는 한계가 있다.
더욱이, 목이버섯 자실체의 품질 및 생산에 영향을 미치는 환경요인에 대해서는 연구가 되고 있지 않은 바, 본 발명자들은 목이버섯 자실체의 성장 및 생산에 영향을 미치는 환경 요인을 분석하고, 효율적인 재배 환경을 밝혀 품질 향상과 생산량 증가에 기여할 수 있음을 확인하고 본 발명의 목이버섯 자실체 생산방법을 완성하였다.
KR 10-2017-0173440 B1
본 발명의 목적은 목이버섯 자실체를 고품질 다수확하기 위한 것으로, 차가버섯 추출물을 이용하여 목이버섯 자실체의 품질 향상 및 생산량을 증대시킬 수 있는 목이버섯 자실체의 생산 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차가버섯 추출물을 이용한 기능성 목이버섯 자실체의 생산 방법은 1) 차가버섯 추출물을 포함하는 생장 촉진용 조성물을 제조하는 단계; 2) 배양용 배지에 목이버섯 종균을 접종하는 단계; 3) 상기 2) 단계에서 목이버섯 종균이 접종된 배양용 배지에 상기 1) 단계에서 제조된 생장 촉진용 조성물을 접종하는 단계; 및 4) 상기 3) 단계의 배양 배지를 배양하여 목이버섯 자실체를 형성시키는 단계를 포함한다.
상기 1) 단계의 차가버섯 추출물은 물, C1 내지 C6의 저급 알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 추출 용매를 이용하여 추출되는 것이다.
상기 2) 단계의 배양용 배지는 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)배지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이다.
상기 1) 단계의 생장 촉진용 조성물은 복령(Wolfiporia extensa) 추출물, 개암버섯(Hypholoma sublateritium) 추출물, 곰보버섯(Morchella esculenta) 추출물 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택된 식용 버섯을 더 포함한다.
상기 4) 단계의 목이버섯 자실체를 형성시키는 단계는 온도 10℃ 내지 46℃, 및 8시간 내지 12시간 명 배양 조건에서 수행되는 것이다.
상기 4) 단계의 목이버섯 자실체를 형성시키는 단계는 1100ppm 내지 1700ppm의 이산화탄소 농도에서 수행되는 것이다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 목이버섯 자실체는 상기 생산 방법에 따라 재배된 것이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에서 용어 "배양"은 미생물을 적당히 인공적으로 조절한 환경조건에서 생육시키는 일련의 행위를 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 '추출물'은 상술한 바와 같이 당업계에서 조추출물(crude extract)로 통용되는 의미를 갖지만, 광의적으로는 추출물을 추가적으로 분획(fractionation)한 분획물도 포함한다. 즉, 본 발명의 추출물은 상술한 추출용매를 이용하여 얻은 것뿐만 아니라, 여기에 정제과정을 추가적으로 적용하여 얻은 것도 포함한다.
예컨대, 상기 추출물을 일정한 분자량 컷-오프 값을 갖는 한 외 여과막을 통과시켜 얻은 분획, 다양한 크로마토그래피(크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 분리를 위해 제작된 것)에 의한 분리 등, 추가적으로 실시된 다양한 정제 방법을 통해 얻어진 분획도 본 발명의 추출물에 포함되는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차가버섯 추출물을 이용한 기능성 목이버섯 자실체의 생산 방법은 1) 차가버섯 추출물을 포함하는 생장 촉진용 조성물을 제조하는 단계; 2) 배양용 배지에 목이버섯 종균을 접종하는 단계; 3) 상기 2) 단계에서 목이버섯 종균이 접종된 배양용 배지에 상기 1) 단계에서 제조된 생장 촉진용 조성물을 접종하는 단계; 및 4) 상기 3) 단계의 배양 배지를 배양하여 목이버섯 자실체를 형성시키는 단계를 포함한다.
목이버섯(Auricularia auricula-judae)은 담자균강 목이목의 버섯으로, 나무에서 자라는 버섯이란 뜻의 목이(木茸)가 아니라, 모양이 흡사 '나무에 달린 귀(木耳)'같다 하여 붙여진 이름이다. 말려 놓은 것도 그렇고 불려 놓은 모양도 그렇고 생김새는 마치 해초 같지만 엄연한 버섯이다. 독이 없어 식용할 수 있다. 목이버섯은 비타민D가 풍부한데, 농촌진흥청에 따르면 건 목이버섯의 비타민D 함량은 100g당 약 1435IU(435μg)로 성인 권장량의 2배로 알려져 있다.
봄부터 가을에 걸쳐 활엽수의 고목, 마른가지에 군생하며 전세계에 분포하고, 자실체는 지름 3~12 ㎝로 종형에서 귀형이며 젤라틴질이다. 비자실층은 미세한 털이 빽빽이 있으며 황갈색에서 적색이다. 목이버섯은 풍부한 영양성분을 함유하고 있으며, 그 주요성분으로서는 유리 아미노산 21종과 에르고스테롤, 지방산 6종, 미량금속원소 12종, 비타민 B1, B2, D 및 니아신, 글리세롤, 만니톨, 유리당, 균당, 항종양성분으로서 베타-글루칸, 항염ㆍ콜레스테롤강하성분으로서 글루코녹실로만난(Gluconoxylomannan) 등이 함유되어 있다.
목이버섯의 약리작용으로는 항염 작용, 항종양작용, 항그람음성균작용, 혈청, 콜레스테롤 저하작용을 들 수 있으며, 목이버섯의 주요 기능으로는 영양분 공급에 의한 자양기능, 사람으로 하여금 식욕을 자극하는 기능 그리고 인체의 건강 상태를 조절하는 조절기능을 가진다. 목이버섯은 버섯 중에서도 항종양 억제율이 매우 높은 것으로 알려져 있으며, 오장을 좋아지게 하고, 이질과 하혈을 멎게 해주며, 혈액을 정화시켜 피부미용과 빈혈, 고혈압, 동맥경화와 같은 성인병 등에 도움을 주고, 천연 젤라틴을 다량 함유하고 있어 배설을 촉진시켜 변비에도 좋은 효과를 가지며, 항혈전 기능 및 기억 증진 기능에 대해서도 보고되어 있다.
본 발명의 1) 단계는 차가버섯 추출물을 포함하는 생장 촉진용 조성물을 제조하는 단계로, 생장 촉진용 조성물을 제조하는 것이며, 본 발명의 생장 촉진용 조성물은 목이버섯 자실체 형성을 촉진시키고, 형태학적으로 우수한 목이버섯 자실체를 재배하기 위해 첨가되는 첨가물로서 사용될 수 있다.
상기 차가버섯(Inonotus obliqua)은 Hymenochaetaceae과에 속하는 버섯으로 검은 자작나무류에 덩이 모양으로 대형의 균핵을 형성한다. 자작 나무류의 줄기에 기생해서 흰색 부후를 발생시키는 병원균의 균핵으로 자실체는 수피 밑에 얇고 넓게 퍼져 있으며 갓은 형성하지 않는다. 균핵 형태는 표면이 검고, 종횡으로 균열이 많으며, 내부는 황갈색으로 목질진흙버섯(Phellinus linteus)과 비슷하다. 균핵의 직경은 10 ~ 20cm 정도로 대형이다. 주로 약용으로 사용하는 부분은 균핵이다. 자실체의 두께는 2~8mm 정도이고 전면에 관공이 있으며, 강모체는 여러개이다. 차가버섯의 포자의 색은 담갈색이며, 포자의 크기는 7~10(㎛) × 6~8(㎛)정도이다. 주로 자연 발생지역은 러시아, 일본 북반구에서 발견되었다는 보고가 있다. 산지는 일본과 러시아에서도 항암제로 이용되어 왔다. 일본과 러시아에서는 소화기 계통의 암에 면역활성 증강이 아니라 제암의 효과가 있다고 발표하였으며, 에이즈 바이러스에도 특효가 있다고 알려져 있다.
본 발명의 2) 단계는 배양용 배지에 목이버섯 종균을 접종하는 단계로, 본 발명의 목이버섯 종균은 목이버섯을 채집한 후 포자 분리된 목이버섯의 원균을 평판 배양시키고 확대 배양시켜 준비할 수 있으며, 곡립 등의 고체 배지를 이용하여 배양한 고체 종균과 물에 소정의 영양물질을 용해시켜 배양한 액체 종균을 포함할 수 있다.
상기 목이버섯의 종균 배양 방법은 종래 잘 알려져 있는 고체배지 PDA(Potato Dextrose Agar) 배지에서 분리된 자낭 포자를 배양하고, 황산 마그네슘(MgSO4), 인산칼륨(KH2PO4) 등의 이온 성분과 탄소원이 혼합된 액체 배지에서 증식하는 방법으로 배양할 수 있으나, 그 배지와 방법은 제한하지 않고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 사용할 수 있는 모든 형태를 포함하는 것으로 정의한다.
본 발명의 3) 단계는 상기 2) 단계에서 목이버섯 종균이 접종된 배양용 배지에 상기 1) 단계에서 제조된 생장 촉진용 조성물을 접종하는 단계로, 목이버섯 종균이 접종된 배양 배지에 차가버섯 추출물을 포함하는 생장 촉진용 조성물을 첨가하여 목이버섯 자실체를 형성하기 위함이다.
본 발명의 4) 단계는 상기 3) 단계의 배양 배지를 배양하여 목이버섯 자실체를 형성시키는 단계로, 상기 4) 단계에서 형성된 목이버섯 자실체는 차가버섯 추출물을 포함하는 생장 촉진용 조성물에 의해, 목이버섯 자실체 형성이 촉진되며, 형태학적으로 우수한 목이버섯을 재배할 수 있다.
특히, 배지에 함유된 목이버섯의 기능성 성분이 차가버섯 추출물을 포함하는 생장 촉진용 조성물에 의해 상승되어 기능성이 더욱 향상된 목이버섯 자실체를 생산할 수 있다.
상기 1) 단계의 차가버섯 추출물은 물, C1 내지 C6의 저급 알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 추출 용매를 이용하여 추출되는 것이다.
구체적으로, 차가버섯 추출물을 제조하기 위해서는 차가버섯을 세척하는 단계; 세척 후 건조시키는 단계; 건조 후 차가버섯을 분쇄하는 단계; 유기 용매를 사용하여 상기 분쇄물을 침출시키는 단계; 시료를 침출 후 건조시키는 단계; 물을 이용하여 침출시키는 단계; 및 침출하는 단계를 포함하여, 차가버섯 추출물을 획득할 수 있다.
상기 유기 용매를 사용하여 추출한 추출물은 유기 용매를 사용하여 분획을 실시하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 추출물을 제조하는 방법은 초음파 추출법, 침출법 및 환류 추출법 등 당업계의 통상적인 추출 방법일 수 있다.
구체적으로 세척 및 건조로 이물질이 제거된 차가버섯 추출물을 물, 탄소수 1 내지 6의 알코올 또는 이들의 혼합 용매로 추출한 추출물일 수 있으며, 상기 용매들을 순차적으로 시료에 적용하여 추출한 추출물일 수 있다.
상기 환류 추출법은 물, 탄소수 1 내지 6의 알코올 100 mL기준으로, 천연물의 분쇄물 10 내지 30g, 환류 시간 1 내지 3시간 및 50 내지 100%의 탄소수 1 내지 6의 알코올 또는 물에 의한다. 보다 구체적으로, 탄소수 1 내지 6의 알코올 100 mL 또는 물 100 mL 기준으로, 천연물의 분쇄물 10 내지 20g, 환류 시간 1 내지 2시간 및 70 내지 90%의 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 물에 의한 것이다.
상기 침출법은 15 내지 30℃, 24 내지 72시간 동안 진행하며, 추출 용매로 물 또는 50 내지 100%의 탄소수 1 내지 6의 알코올을 이용한다. 보다 구체적으로는 20 내지 25℃, 30 내지 54시간 동안 진행하며, 추출 용매는 물 또는 70 내지 80%의 탄소수 1 내지 6의 알코올에 의한 것이다.
상기 초음파 추출법은 30 내지 50℃, 0.5 내지 2.5시간 동안 반응을 진행하며, 추출용매는 물 또는 50 내지 100%의 탄소수 1 내지 6의 알코올에 의한 것이다. 구체적으로는 40 내지 50℃, 1 내지 2.5시간 동안 추출하며, 추출용매로 물 또는 70 내지 80%의 탄소수 1 내지 6의 알코올에 의한 것이다.
상기 추출 용매는 시료의 중량 기준으로 2 내지 50배를 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로는 2 내지 20배이다. 추출을 위해 시료는 추출 용매에서 추출을 위해 1 내지 72시간 동안 방치될 수 있으며, 보다 구체적으로 24 내지 48시간 동안 방치될 수 있다.
추출 후, 추출물은 새로운 분획 용매를 순차적으로 적용하여 분획할 수 있다. 분획 시 사용하는 분획 용매는 상기 용매는 물, 헥산, 부탄올, 에틸아세트산, 에틸 아세테이트, 메틸렌클로라이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상이며, 바람직하게는 에틸아세테이트 또는 메틸렌클로라이드이다. 추출물 또는 분획물을 얻은 후에는 농축 또는 동결건조 등의 방법을 추가적으로 사용할 수 있다.
상기 2) 단계의 배양용 배지는 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)배지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이다.
상기 배양용 배지는 인위적으로 제조하여 사용하거나, 상업적으로 시판되는 것을 사용할 수 있다.
상기 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) 배지는 시판되고 있는 배양 배지이다.
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.
상기 질소원은 소이톤, 대두박, 효모추출물, 소고기 추출물, 트립톤, 펩톤, 어분, 요소, 카사미노산, 아스파라긴 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 1) 단계의 생장 촉진용 조성물은 복령(Wolfiporia extensa) 추출물, 개암버섯(Hypholoma sublateritium) 추출물, 곰보버섯(Morchella esculenta) 추출물 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택된 추출물을 더 포함한다.
식용 버섯은 고섬유, 단백질, 미량원소, 저지방을 함유하고 있기 때문에 아테롬성 동맥경화증에 대한 식이적 예방에 있어 이상적인 재료로 잘 알려져 있으며, 이미 몇몇 버섯의 고콜레스테롤혈증 (Hypercholesterolemia)에 대한 효능에 대한 연구가 진행된 바 있다. 으며, 다발구멍장이버섯 및 영지버섯은 고지혈증 실험쥐에서 보다 낮은 농도의 혈청 콜레스테롤을 갖게 한다고 보고된 바 있다.
상기 복령(伏笭: Wolfiporia extensa)은 버섯류의 일종으로서 담자균류로 분류되며, 구멍장이 버섯과에 속하는 복륜류이다. 복령은 벌채된 소나무 뿌리에서 기생하는 둥글거나 길쭉한 균핵 덩어리로 표면은 적갈색 또는 흑갈색이며, 복령 버섯 또는 복령으로 불린다.
복령은 북미에서도 일부 자생하나 주산지는 우리나라를 비롯한 동남아 지역에 대부분 분포되어 있다. 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 복령피(껍질)에 생리활성 인자가 많이 함유되어 있음이 밝혀져 이에 대한 연구가 진행되고 있다.
상기 개암버섯(Hypholoma sublateritium)은 주름버섯목 독청버섯과에 속하는 버섯으로 늦가을에 오리나무, 참나무 등 활엽수의 죽은 가지 그루터기에 군생하는 목재 갈색부후성 버섯이다. 갓은 반구형으로 지름 3-10cm이고, 대의 길이는 보통 5～10cm이며 대는 성숙하면 속이 비고 갓과 줄기의 구분이 뚜렷하다. 갓 표면은 수분이 있을 때 점성이 있는 기와색을 띠며, 갓의 주변은 초기에 백색을 띤 섬유상의 얇은 막이 덮여 있으나 나중에는 담색으로 변한다. 버섯 갓의 뒷면에 있는 주름살은 조밀하며 처음에는 황백색이며, 포자의 크기는 5.5-8×3-4㎛로 타원형이다. 개암버섯은 한국, 일본, 중국 등 북반구 일대에 자생하며 항종양 등 약리작용이 우수한 것으로 알려져 있다.
상기 곰보버섯(Morchella esculenta)은 곰보버섯 속에 속하는 버섯으로써 세계적으로 매우 가치있는 희귀 식용균 중 하나이며, 단백질, 탄수화물, 비타민 및 아미노산을 함유하고 있다. 최근에는 곰보버섯의 약용 성분이 주목받고 있는데, 유기 게르마늄을 고농도 함유하고 있어 신장 기능 및 양기를 증진하며, 집중력을 증진하고 위장염, 소화불량 및 암에 관하여 치료 효능이 있는 것으로 보고되어 있다. 그러나, 상기 나열한 곰보버섯의 이점에도 불구하고, 국내에는 곰보버섯이 널리 알려지지 않았다.
바람직하게, 본 발명의 생장 촉진용 조성물은 차가버섯 추출물 100 중량부에 대하여, 복령 추출물 0.05 내지 0.07 중량부, 개암버섯 추출물 0.05 내지 0.07 중량부 및 곰보버섯 추출물 0.05 내지 0.07 중량부를 포함하는 것이다.
상기 범위에 의하는 경우, 목이버섯 자실체 형성이 촉진되어 목이버섯 자실체 수와 중량이 향상되며, 상기 범위에 따라 제조된 생장 촉진용 조성물을 접종하여 목이버섯 자실체를 생산하는 경우, 생산된 목이버섯 자실체의 모양 및 색 등에서 발현되는 외관, 즉 표면 형질이 우수하여 형태학적으로 우수한 목이버섯을 재배할 수 있다.
상기 4) 단계의 목이버섯 자실체를 형성시키는 단계는 온도 10℃ 내지 46℃ 및 8시간 내지 12시간 명 배양 조건에서 수행되는 것이다.
바람직하게, 상기 4) 단계의 목이버섯 자실체를 형성시키는 단계는 온도 20℃ 내지 26℃, 습도 65% 내지 75% 및 8시간 내지 12시간 명배양을 진행하는 것이다. 또한 바람직하게 상기 명배양을 진행한 후 암배양 하는 명암 배양조건에 따라 진행되는 것일 수 있다. 상기 암배양은 0.5 내지 4 시간 동안 수행되어 상기 명암 배양이 진행되는 것일 수 있다.
상기 배양 조건에서의 목이버섯 자실체 생산 시 생장의 효율을 현저하게 높일 수 있다.
상기 습도는 상대습도(relative humidity)를 나타낸 것으로, 상대습도는 수증기의 분압을 포화수증기압으로 나눈 것으로 정의된다.
상기 목이버섯 자실체를 형성시키는 단계에서 온도 20℃ 및 습도 65% 미만인 경우, 목이버섯 자실체의 형성이 2배 이상 느리며, 생장이 잘 이루어지지 않아 목이버섯을 대량 생산하는데 문제점이 있다.
또한, 온도 26℃ 및 습도 75%를 초과하는 경우에는 목이버섯 자실체의 생장이 느려질 수 있어 목이버섯 자실체 품질이 떨어지는 문제점이 있다.
상기 목이버섯 자실체를 형성시키는 단계에서 목이버섯 자실체 형성은 명배양이 암배양보다 자실체의 성장에 영향을 미치는 것으로, 명암배양을 12시간 주기로 수행하되, 4시간 내지 12시간 동안 명배양한 후, 8시간 내지 0시간 동안 암배양하는 명암배양 또는 명배양을 수행하는 것이다.
상기 4) 단계의 목이버섯 자실체를 형성시키는 단계는 1100ppm 내지 1700ppm의 이산화탄소 농도에서 수행되는 것이다.
바람직하게, 상기 4) 단계의 목이버섯 자실체를 형성시키는 단계는 1300ppm 내지 1500ppm의 이산화탄소 농도에서 수행되는 것이며, 보다 바람직하게는 1400ppm일 수 있다.
상기 이산화탄소 농도 범위에서 목이버섯 자실체를 형성시키는 경우, 목이버섯 자실체의 품질을 향상시키며, 생산량을 증대시킬 수 있어, 목이버섯 생장의 효율을 현저하게 높일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 목이버섯 자실체는 상기 생산 방법에 따라 재배된 것이다.
본 발명의 차가버섯 추출물을 이용한 목이버섯 자실체의 생산 방법에 의하면, 차가버섯 추출물을 이용하여, 목이버섯 자실체의 품질 향상 및 생산량을 증대시킬 수 있는 것으로, 고품질 다수확이 가능한 목이버섯 자실체의 생산 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생산방법에 의한 목이버섯 자실체의 수를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생산방법에 의한 목이버섯 자실체의 길이를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 생산방법에 의한 목이버섯 자실체의 중량을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
[제조예1: 목이버섯 종균 배양]
농업회사법인에서 재배된 목이버섯(Auricularia auricula-judae)의 자낭 포자를 분리하여 PDA(Potato Dextrose Agar) 배지에 넣고 25℃로 항온기에서 20 내지 30일 동안 배양한 후, PDB(Potato Dextrose Broth) 배지로 옮겨 25℃에서 5일간 진탕 배양하였다.
상기 진탕 배양된 종균의 증식을 위해 이를 종균 확대 배양 배지로 옮기고, 25℃에서 5일간 진탕 배양하여 목이버섯 종균을 배양하였다.
[실험예1: 생육환경에 따른 목이버섯 자실체의 생장 촉진 효과]
본 발명의 목이버섯 자실체의 생산 방법에 따른 효과를 확인하기 위하여 하기의 온도, 습도, 명암주기 및 이산화탄소 농도의 생육환경을 구성하여 목이버섯 자실체를 배양하고, 재배된 목이버섯 자실체의 무게, 직경 및 수분 함유량의 생장 평가를 진행하였다.
1. 온도 조건
구체적으로, 배양용 배지에 상기 제조예 1의 목이버섯 종균을 접종한 후, 온도 17℃, 20℃, 23℃, 26℃ 및 29℃로 온도 조건을 달리하여, 목이버섯 자실체를 형성하였다.
이 후, 재배된 목이버섯 자실체의 무게, 직경 및 수분 함유량의 생장을 평가하여, 하기 표 1에 나타내었다.
17℃ 20℃ 23℃ 26℃ 29℃
자실체의 무게(g) 19.00±0.95 50.00±0.24 55.36±0.18 47.12±0.03 42.02±0.8
자실체의 직경(cm) 2.7±0.40 4.2±0.15 4.5±0.23 3.8±0.18 3.8±0.12
자실체의 수분 함유량(%) 85.02±0.02 92.02±0.15 91.95±0.03 88.05±0.02 87.54±0.12
(단위: 지수)
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 온도 조건에 따른 목이버섯 자실체의 무게, 직경 및 수분 함유량을 평가한 결과, 온도 17℃에 비해, 온도가 증가할수록 목이버섯 자실체의 생장이 더 잘 이루어졌으며, 이후 온도 26℃에서는 오히려 성장이 느린 것을 확인하였다.
특히, 온도 23℃에서 목이버섯 자실체의 무게, 직경 및 수분 함유량이 가장 적합한 상태로 생산되는 것을 확인하였다.
2. 습도 조건
상기 온도 조건 실험과 동일한 배양용 배지에 상기 제조예 1의 목이버섯 종균을 접종한 후, 온도 23℃에서 습도 60%, 65%, 70%, 80% 및 80%의 조건을 달리하여, 목이버섯 자실체를 형성하였다.
이 후, 재배된 목이버섯 자실체의 무게, 직경 및 수분 함유량의 생장을 평가하여, 하기 표 2에 나타내었다.
하기 습도 조건에 따른 목이버섯 자실체 생장을 비교 평가하기 위해, 상기 우수한 생장을 나타낸 온도 23℃ 조건에서의 목이버섯 자실체 무게, 직경 및 수분 함유량을 지수 5로 두어 비교 평가를 진행하였다.
23℃
 23℃
+습도60%		 23℃
+습도65%		 23℃
+습도70%		 23℃
+습도75%		 23℃
+습도80%
자실체의 무게(g) 5 6 7 8 8 7
자실체의 직경(cm) 5 7 8 8 9 8
자실체의
수분 함유량(%)		 5 7 7 8 9 8
(단위: 지수)
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 습도 조건에 따른 목이버섯 자실체의 무게, 직경 및 수분 함유량을 평가 결과, 온도 23℃ 조건에서 목이버섯 자실체를 형성하는 것에 비해, 습도가 증가할수록 목이버섯 자실체의 생장이 더 잘 이루어지는 것을 확인하였다.
특히, 온도 23℃ 및 습도 75% 조건에서 목이버섯 자실체의 무게, 직경 및 수분 함유량이 가장 우수한 상태로 나타내는 것을 확인하였다.
3. 명암 조건
상기 온도 및 습도 조건 실험과 동일한 배양용 배지에 상기 제조예 1의 목이버섯 종균을 접종한 후, 온도 23℃ 및 습도 75% 조건에서 명암을 12시간을 주기로, 명12 h /암0 h, 명8 h /암4 h, 명4 h /암8 h 및 명0 h /암24 h 조건을 달리하여 목이버섯 자실체를 형성하였다.
이 후, 재배된 목이버섯 자실체의 무게, 직경 및 수분 함유량의 생장을 평가하여, 하기 표 3에 나타내었다.
하기 명암 조건에 따른 목이버섯 자실체 생장을 비교 평가하기 위해, 상기 우수한 생장을 나타낸 온도 23℃ 및 습도 75% 조건에서의 목이버섯 자실체 무게, 직경 및 수분 함유량을 지수 5로 두어 비교 평가를 진행하였다.
23℃
+습도75%		 23℃
+습도75%
+12/0 hours		 23℃
+습도75%
+8/4 hours		 23℃
+습도75%
+4/8 hours		 23℃
+습도75%
+0/12 hours
자실체의 무게(g) 5 7 6 4 3
자실체의 직경(cm) 5 6 6 4 3
자실체의 수분 함유량(%) 5 7 7 4 4
(단위: 지수)
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 명암 조건에 따른 목이버섯 자실체의 무게, 직경 및 수분 함유량을 평가 결과, 명12 h/암0 h 조건에서 가장 먼저 생장이 이루어졌으며, 온도 23℃ 및 습도 75% 조건에서 명12 h/암0 h 조건 및 명8 h/암4 h 조건을 추가하는 경우, 온도 23℃ 및 습도 75% 조건에서의 생장을 더욱 증가시키는 것을 확인하였다.
나머지 명4 h/암8 h 조건 및 명0 h/암12 h 조건의 경우, 온도 23℃ 및 습도 75% 조건의 우수한 자실체 생장을 오히려 떨어뜨리는 것을 확인하였다.
4. 이산화탄소 농도 조건
상기 온도, 습도 및 명암 조건 실험과 동일한 배양용 배지에 상기 제조예 1의 목이버섯 종균을 접종한 후, 온도 23℃, 습도 76% 및 명12 h/암0 h 조건에서 1200ppm, 1300ppm, 1400ppm, 1500ppm 및 1600ppm의 이산화탄소 농도를 달리하여 목이버섯 자실체를 형성하였다.
이 후, 재배된 목이버섯 자실체의 무게, 직경 및 수분 함유량의 생장을 평가하여, 하기 표 4에 나타내었다.
하기 이산화탄소 농도 조건에 따른 목이버섯 자실체 생장을 비교 평가하기 위해, 상기 우수한 생장을 나타낸 온도 23℃, 습도 76% 및 명12 h/암0 h 조건에서의 목이버섯 자실체 무게, 직경 및 수분 함유량을 지수 5로 두어 비교 평가를 진행하였다.
23℃
+습도75%
+12/0 h		 23℃
+습도75%
+12/0 h
+1200ppm		 23℃
+습도75%
+12/0 h
+1300ppm		 23℃
+습도75%
+12/0 h
+1400ppm		 23℃
+습도75%
+12/0 h
+1500ppm		 23℃
+습도75%
+12/0 h
+1600ppm
자실체의 무게(g) 5 7 9 9 9 8
자실체의 직경(cm) 5 7 8 9 8 7
자실체의
수분 함유량(%)		 5 6 7 8 8 7
(단위: 지수)
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 이산화탄소 농도 조건에 따른 목이버섯 자실체의 무게, 직경 및 수분 함유량을 평가 결과, 1300ppm 내지 1400ppm의 이산화탄소를 공급한 경우에 목이버섯 자실체의 무게가 현저하게 증가되고, 직경이나 수분 함유량도 높게 나타남을 확인하였다.
특히, 온도 23℃, 습도 76% 및 명12 h/암0 h 조건에서 1400ppm 농도의 이산화탄소를 공급하는 경우에, 목이버섯 자실체 생장에 가장 유리한 조건임을 확인하였다.
[제조예2: 생장 촉진용 조성물의 제조]
1. 차가버섯 추출물의 제조
먼저, 한선트레이딩㈜에서 수입한 러시아 차가버섯을 세척하고 10g을 증류수 1000mL에 혼합하고 이를 1시간 동안 100℃ 유지하여 추출하여 차가버섯 추출물(IOE)로 제조하였다.
2. 기타 추출물의 제조
복령을 세척하고 건조한 뒤 이를 분쇄하였다. 상기 분쇄물을 에탄올에 혼합하고 이를 2시간 동안 98 내지 100℃를 유지한 후, 이를 냉각시킨 뒤 와트만 여과지로 여과하여 그 여액을 수득하여 복령 추출물(WOE)로 제조하였다.
상기 제조된 복령 추출물(WOE)의 제조 방법과 동일한 방법을 이용하여 개암버섯 추출물(HSE) 및 곰보버섯 추출물(MEE)을 제조하였다.
3. 생장 촉진용 조성물의 제조
상기 제조된 차가버섯 추출물(IOE), 복령 추출물(WOE), 개암버섯 추출물(HSE) 및 곰보버섯 추출물(MEE)을 하기 표 5과 같은 함량 범위로 혼합하여 본 발명의 생장 촉진용 조성물로 제조하였다.
GPC1 GPC2 GPC3 GPC4 GPC5 GPC6
IOE 100 100 100 100 100 100
WOE - 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08
HSE - 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08
MEE - 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08
(단위: 중량부)
[제조예3: 본 발명의 목이버섯 자실체 생산 방법에 따른 목이버섯 자실체의 제조]
본 발명에 따른 목이버섯 자실체의 생산 방법에 따른 효과를 확인하기 위하여 하기의 표 6과 같은 방법으로 각 단계를 구성하여 목이버섯 자실체(AE1 내지 AE7)를 생산하였다.
AE1 AE2 AE3 AE4 AE5 AE6 AE7
S1 O O O O O O O
S2 - O(GPC1) O(GPC2) O(GPC3) O(GPC4) O(GPC5) O(GPC6)
S3 O O O O O O O
S1: 배양용 배지에 목이버섯 종균을 접종하는 단계
S2: 상기 목이버섯 종균이 접종된 배양용 배지에 본 발명의 생장 촉진용 조성물(GPC1 내지 GPC6)을 접종하는 단계
S3: 상기 배양 배지를 온도 23℃, 습도 75%, 명12 h/암0 h 및 1400ppm 이산화탄소 농도 조건에서 배양하여 목이버섯 자실체를 형성시키는 단계
[실험예2: 자실체 형성 촉진 효과]
상기 제조예 3에 따라 제조된 목이버섯 자실체 AE1의 경우, 상기 실험예 1에서 확인한 우수한 생육조건 온도 23℃, 습도 76%, 명12 h/암0 h 및 1400ppm 농도의 이산화탄소를 공급한 조건에서 재배된 것으로, 목이버섯 자실체 AE2 내지 AE7은 본 발명의 생장 촉진용 조성물 GPC1 내지 GPC7을 접종하는 단계를 추가 진행하여 목이버섯 자실체의 생장을 촉진시킬 수 있는 지를 확인하기 위해 하기와 같은 자실체 형성 촉진 효과를 평가하였다.
자실체 형성 촉진 효과를 확인하는 평가 항목으로는 최종 재배된 목이버섯 자실체(AE1 내지 AE7)의 수, 길이 및 50일 경과 후의 중량을 측정하였다. 재배는 목이버섯 자실체의 평균 길이가 4 내지 6cm 이상 자랄 때까지 대략 40 내지 60일 정도 지난 후에 재배하였다.
그 결과를 하기 도 1 내지 도 3에 나타내었으며, 도 1은 재배된 목이버섯 자실체의 수, 도 2는 재배된 목이버섯 자실체의 길이, 도 3은 50일 경과 후의 자실체 중량을 나타낸 것이다.
하기 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 목이버섯 종균을 접종하고, 본 발명의 생장 촉진용 조성물 GPC1 내지 GPC7을 접종하는 단계를 추가 진행하는 경우에도 목이버섯 자실체 AE2 내지 AE7를 형성하였으며, 본 발명의 생장 촉진용 조성물을 접종하지 않은 목이버섯 자실체 AE1 수의 비해, 높은 수가 관찰되었으며, 전체 자실체 중량도 현저히 높은 것으로 확인하였다.
특히, 본 발명의 생장 촉진용 조성물 GPC3 내지 GPC5에 의하는 경우(AE4 내지 AE6)에 자실체의 수, 길이 및 중량이 매우 우수한 것으로, 자실체의 형성이 촉진되는 것을 알 수 있으며, 이는 차가버섯 추출물, 복령 추출물, 개암버섯 추출물 및 곰보버섯 추출물을 포함하는 생장 촉진용 조성물이 목이버섯에 활력을 부여하여 목이버섯의 생장 및 자실체의 형성을 촉진하는 것으로 확인하였다.
[실험예3: 기호성 평가]
상기 제조예 3에 따라 제조된 목이버섯 자실체 AE1 내지 AE7에 대해 기호성 평가를 진행하기 위해, 목이버섯 자실체 AE1 내지 AE7을 재배하여, 성인남녀 20명에게 제공한 이후, 색, 모양에 대한 외관 평가와 맛, 향에 대한 기호성 평가를 요청하였다.
평가 점수는 각 항목 당 1 내지 10점으로 평가를 요청하였으며, 평가 결과는 평균 점수로 환산하여 나타내었다. 상기 지수는 그 숫자가 높을수록 기호도가 높은 것이다.
AE1 AE2 AE3 AE4 AE5 AE6 AE7
색 2 3 4 6 7 7 6
모양 3 3 4 6 6 7 6
맛 1 3 5 7 7 8 7
향 2 4 5 6 6 7 5
종합기호도
(평균)		 2.0 3.3 4.5 6.3 6.5 7.3 6.0
(단위: 지수)
상기 표 7을 참조하면, 본 발명의 생장 촉진용 조성물을 첨가하지 않고 목이버섯 자실체를 형성하는 경우에 비해, 본 발명의 생장 촉진용 조성물을 첨가하여 목이버섯 자실체를 형성하는 경우, 색 및 모양의 외관, 맛 및 향의 기호성에서 우수한 평가를 받음을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 목이버섯 자실체 생산 방법에 따라 목이버섯 자실체의 고품질 다수확 활용이 가능함을 확인하였다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (7)

1) 차가버섯 추출물, 복령(Wolfiporia extensa) 추출물, 개암버섯(Hypholoma
sublateritium) 추출물 및 곰보버섯(Morchella esculenta) 추출물을 포함하는 생장 촉진용 조성물을 제조하는 단계;
2) 배양용 배지에 목이버섯 종균을 접종하는 단계;
3) 상기 2) 단계에서 목이버섯 종균이 접종된 배양용 배지에 상기 1) 단계에서 제조된 생장 촉진용 조성물을 접종하는 단계; 및
4) 상기 3) 단계의 배양 배지를 배양하여 목이버섯 자실체를 형성시키는 단계를 포함하는
차가버섯 추출물을 이용한 기능성 목이버섯 자실체의 생산 방법.
제 1항에 있어서,
상기 1) 단계의 차가버섯 추출물은 물, C1 내지 C6의 저급 알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 추출 용매를 이용하여 추출되는 것인
차가버섯 추출물을 이용한 기능성 목이버섯 자실체의 생산 방법.
제 1항에 있어서,
상기 2) 단계의 배양용 배지는 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)배지로 이루어지는 군으로부터 선택되는
차가버섯 추출물을 이용한 기능성 목이버섯 자실체의 생산 방법.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 4) 단계의 목이버섯 자실체를 형성시키는 단계는 온도 10℃ 내지 46℃ 및 8시간 내지 12시간 명 배양 조건에서 수행되는 것인
차가버섯 추출물을 이용한 기능성 목이버섯 자실체의 생산 방법.
제 1항에 있어서,
상기 4) 단계의 목이버섯 자실체를 형성시키는 단계는 1100ppm 내지 1700ppm의 이산화탄소 농도에서 수행되는 것인
차가버섯 추출물을 이용한 기능성 목이버섯 자실체의 생산 방법.
제1항 내지 제3항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 따른 목이버섯 자실체의 생산 방법에 따라 재배된
목이버섯 자실체.
KR1020210073715A 2021-06-07 2021-06-07 차가버섯 추출물을 이용한 목이버섯 자실체의 생산 방법 KR102593176B1 (ko)

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