KR20040069105A - 감귤류를 함유한 고형배지에서 상황버섯의 배양 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무농약 재배 금귤을 함유한 고형배지에서 상황버섯의 대량 배양방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 비닐하우스에서 무농약 재배로 생산한 금귤을 함유한 배지에 상황버섯종균을 접종하여 단기간에 대량의 상황버섯균사체와 자실체를 생산하는 방법에 관한 것이다. 즉, 비닐하우스에서 무농약 재배로 생산한 금귤을 배지로 이용하여 내열성용기에 주입한 후 미생물의 오염을 방지하고 산소의 유입이 가능한 내열성 마개로 봉한 후 121??에서 15분에서 45분간 멸균한 후 상황버섯종균을 접종하여 약 30-90일간의 증식배양으로 대량의 상황버섯균사체와 자실체를 생산하여 이를 대량공급하고자 하는 것이다. 따라서, 면역기능 강화 및 항암작용이 있는 것으로 수많은 연구를 통해 밝혀져 있는 상황버섯균사체와 자실체를 안정성이 보장된 비닐온실에서 무농약 재배를 한 금귤의 고형배지와 농축액을 액상배지로 조성하여 대량증식하는 것이 가능하게 된다.

Description

감귤류를 함유한 고형배지에서 상황버섯의 배양 방법{Method for cultivating phellinus linteus in solid agar including citrus}

본 발명은 감귤이나 금귤과 같은 감귤류 성분을 포함하는 고형배지로 한 상황버섯의 배양방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무농약 재배한 금귤을 이용한 고형배지에 상황버섯종균을 접종하여 약 30일에서 90일간 배양하여 대량의 상황버섯을 생산하는 저렴하고 간단한 상황버섯 배양 방법에 관한 것이다.

상황버섯(Phellinus linteus)은 뽕나무 고목에 기생하는 희귀한 버섯으로 흔히 목질진흙버섯 또는 진흙버섯이라고도 하는데 강한 항종양성이 있는 것으로 보고되어있다. 이 상황버섯에 대한 연구는 중국과 일본에서 많이 이루어져 그 특징과 약효 등이 보고되고 있다.

상황버섯의 자연산은 매우 희귀하여 현재 원목재배법을 이용한 인공재배가 많이 이루어지고 있지만, 자실체의 생산에는 많은 시간이 걸리고 생산량이 적어 여전히 고가에 거래되고 있어서 일반 서민들이 구입, 복용하기에는 어려운 실정이다.

현재 대표적인 암치료 방법으로 화학요법을 비롯한 방사선요법과 수술요법이 사용되고 있으나 이러한 방법으로는 치료의 한계성과 부작용 등으로 치료에 제한성이 있다. 따라서 최근에는 대체의학법이 병행되고 있는데 상황버섯은 암세포에 대한 면역활성을 증강시키는 것으로 인체에 무해하다.

한편, 1968년 일본 국립암연구소의 이케가와(池川哲郞)박사가 행한 담자균류의 항종양성에 대한 다당류의 비교연구에서 상황버섯이 가장 높은 숙주매개성 항종양 효과(96.7%)를 갖는 것으로 보고하였으나 야생의 상황버섯을 얻는 것이 힘들고 인공배양기술이 발달되지 않아 상황버섯에 대한 연구나 실용화가 진전되지 않았었다.

상황버섯에는 면역력을 증강시켜주는 알파글루칸(α-glucan), 산성 베타글루칸(β-glucan), 산성 헤테로만난(hetero-mannan), 중성 헤테로만난(hetero-mannan)과 같은 분자량이 큰 다당류를 포함하는 단백복합체가 있는데, 최근의 충북대 약대와 서울대 약대 교수팀(김병각 교수)등의 일련의 연구팀에 의하여 상황버섯의 균사체도 월등한 항암효과가 있음이 입증되면서, 뽕나무 톱밥, 현미 등의 고형배지를 이용한 균사체배양과 펩톤배지, 맥아추출물배지 등의 액상배지를 이용한 균사체배양이 많이 행하여지고 있다.

현재 상황버섯의 일반적인 인공재배는 뽕나무의 고목이나 톱밥을 필수성분으로 하는 것과 식용곡류(현미, 보리, 쌀 등)를 필수성분으로 하는 것에 종균을 접종하여 자실체를 유도하는 것과 균피를 유도하는 것으로 크게 나누어져 있다. 그러나 이러한 방법은 뽕나무 등의 자원의 한계성과 고비용 생산방법일 뿐만 아니라 균사체 추출시 전분질이 다량 함유된다는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 고비용 인공배양방법을 탈피하고 경제적이면서 편리한 상황버섯배양방법으로 제주지역 특화상품의 개발 및 금귤재배 농가의 안정생산 기반을 제공하는데 있다.

금귤은 과피가 달아 생식, 쨈, 차재료 등으로 이용되고 있으며 1980년 중반부터 제주도에서는 비닐하우스재배가 성행하여 1995년도에는 생산량이 2317톤에 이르렀으나, 생식용 소비 처리 문제로 가격이 하락되어 많은 금귤재배농가가 시설투자비로 인한 큰 손실을 보고 있어 농가의 안정생산 기반을 마련하는 것이 시급한 실정이다.

금귤에는 수분(77.24%), 단백질(1.42%), 조지방(0.34%), 탄수화물(20.20%), 회분(0.78%), 비타민 C(79.94㎎/100g), 무기물(P; 25.7㎎/100g, Ca; 117.2㎎/100g, Mg; 46.6㎎/100g, K; 257.4㎎/100g, Na; 1.8㎎/100g, Fe; 0.4㎎/100g, Zn; 0.2㎎/100g)과 같은 버섯성장에 필요한 대부분의 성분이 함유되어 있으며, 타르타릭산(Tartaric acid), 말릭산(Malic acid), 시트릭산(Citric acid),말레익산(Maleic acid)과 같은 유기산을 함유한 항산화성이라 상황버섯의 생장을 촉진하여 기존의 상황버섯 인공배양방법보다 단시일에 자실체를 유도할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 금귤함유 배지에 접종 1일 후의 균사체 및 자실체의 성장을 보여주는 실제 사진.

도 2는 본 발명의 금귤함유 배지에 접종 60일 째의 균사체 및 자실체의 성장을 보여주는 실제 사진.

도 3은 종래의 현미미강 배지에 접종 60일 째의 균사체 및 자실체의 성장을 보여주는 실제 사진.

상기한 목적들을 달성하기 위한 감귤류를 함유한 고형배지에서 상황버섯의 배양 방법은, 상황버섯 균주를 배양하여 균력을 키운 다음 액체배지에 이식하는 상황버섯종균준비단계; 감귤류만으로 또는 감귤류를 30% 이상 포함하는 고체배지를 내열성 용기와 버섯배양용 용기에 투입한 후 고압살균기에 넣어 121도 이상으로 15분에서 45분간 멸균하는 감귤류배지 제조 단계; 및 상기 멸균한 배지가 들어있는 용기를 무균실로 옮겨 냉각한 후 상황버섯의 종균을 주입 접종한 후 밀봉하여 배양하는 접종 및 배양 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 감귤류 배지는, 감귤류와 미강 혼합배지, 감귤류와 현미 혼합배지, 감귤류와 현미와 미강을 혼합한 배지, 및 감귤류와 펩톤을 혼합한 배지 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 배양실은 온도 22-32도, 습도 50-75%, 조도는 2,500-5,000룩스를 유지하는 것을 특징으로 하며, 더욱 바람직하게는 상기 배양실은 온도 27-30도, 습도 60% 전후를 유지하며 배양개시 1주일 후부터 한달 간은 3-5일에 한번씩 배양용기를 잘 흔들어 균사체의 성장을 골고루 하게 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

1. 상황버섯종균준비

강원대학교에서 분양받은 안정성과 항암력이 입증된 상황버섯 균주로 펩톤배지에서 계대배양하여 균력을 키운 다음 액체배지에 이식하여 접종원으로 사용한다.

2. 금귤배지제조

본 발명에 사용한 감귤류 중에서, 차단된 비닐하우스에서 무농약재배한 것으로 농약잔류물의 피해가 전혀 없는 금귤을 이용하는 것이 가장 바람직하다.

금귤고체배지는 수확한 금귤을 수돗물로 깨끗이 씻어 물기를 제거한 후 금귤만을 첨가한 배지, 금귤과 미강 혼합배지, 금귤과 현미 혼합배지, 금귤과 현미 미강을 혼합한 배지, 금귤과 펩톤을 혼합한 배지를 각각 450ml용 내열성 용기와 2리터 버섯배양용 폴리에칠렌 용기에 투입한 후 고압살균기에 넣어 121도에서 15분에서 45분간 멸균한 후 배양한다. 121도 미만에서는 충분히 멸균되지 않을 수 있으며, 역시 121도 이상이라도 15분 미만인 경우에는 충분한 멸균이 어렵다.

위와 같은 방법으로 현미, 뽕나무톱밥배지도 조성하여 상황버섯의 생육상태를 비교하였다.

3. 접종 및 배양

멸균한 배지가 들어있는 용기를 자외선 무균실로 옮겨 자연방냉한 후 살균 소독된 주사기로 상황버섯의 종균을 10시시에서 50시시씩 주입 접종한 후 밀봉한 후 배양한다.

배양실은 온도 22-32도, 바람직하게는 27-30도, 습도 50-75%, 바람직하게는 60% 전후로, 조도는 2,500-5,000룩스를 유지하며 배양개시 1주일 후부터 한달 간은3-5일에 한번씩 배양용기를 잘 흔들어 균사체의 성장을 골고루 하게 한다.

이하에서는 본 발명을 실시예 및 도면을 통해 상세하게 설명한다.

다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위해 기재된 것일 뿐, 이에 의해서 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 금귤만으로 조성한 배지

금귤고체배지는 수확한 금귤을 수돗물로 깨끗이 씻어 물기를 제거한 후 금귤만을 첨가한 고형배지로 금귤을 마쇄하지 않고 첨가한 것과 마쇄한 것으로 나누어 밀폐용기에 넣어 멸균처리한 후 상황버섯종균을 멸균주사기로 접종한 후 배양하였다. 배양실은 온도 27-30도, 습도 60% 전후로 유지하고 접종후 1주일간은 암상태를 유지하고 그 후부터 조도 2,500룩스 상태에서 배양하였다.

금귤에는 77%의 수분이 함유되어 있고 단백질(1.42%), 조지방(0.34%), 탄수화물(20.20%) 이외에도 무기물이 함유되어 있어서 상황버섯의 종균의 균사체 형성에 잘 되었다. 그러나 버섯균사체의 생장은 마쇄한 금귤 배지에서 빠르고 균일한 균사체를 얻을 수 있었지만, 자실체형성은 마쇄하지 금귤을 첨가한 배지에서 잘 유도되는 것으로 관찰되었는데, 여기에는 공기의 통기성이 좌우하는 것으로 사료된다.

접종 후 15일이 경과되면서 금귤배지면과 상황버섯균사체 사이에 굳은 균피가 형성되었고 균사체의 가운데부분과 가장자리가 부풀어오르면서 자실체가 형성되기 시작하여 배양 50-70일까지 생장이 지속되었다.

금귤만을 단독으로 이용한 배지에서는 초기 균사체성장은 마쇄한 금귤배지에서 잘 되었으나, 자실체 형성은 마쇄하지 않은 금귤배지에서 5-7cm두께로 탁월하게 잘 되었다.

실시예 2: 금귤과 미강의 혼합배지

금귤을 수돗물로 깨끗이 씻어 물기를 제거한 후 미강을 다양한 비율(금귤:미강= 9:1, 7:3, 5:5, 3:7)로 조합한 고형배지를 밀폐된 용기에 넣어 멸균처리를 한 후 실시예 1과 동일한 방법으로 상황버섯종균을 접종한 후 배양하면서 균사체와 자실체형성에 적합한 조건을 탐색하였다.

미강 혼합비율이 낮을수록 초기의 상황버섯균사체 성장은 빨랐고 금귤과 미강을 7:3비율로 혼합한 배지에서 실시 예 중 가장 균일하고 건실한 자실체가 배양 60일을 전후하여 유도되었다.

이보다 미강 혼합비율이 높은 조건에서는 자실체 형성이 더디고 균사체의 노화가 일어났다.

실시예 3: 금귤과 현미 혼합배지

금귤을 수돗물로 깨끗이 씻어 물기를 제거한 후 현미와 다양한 비율(금귤:현미= 9:1, 7:3, 5:5, 3:7)로 조합한 고형배지를 밀폐된 용기에 넣어 멸균처리를 한 후 실시예 1과 동일한 방법으로 상황버섯종균을 접종한 후 배양하면서 균사체와 자실체형성에 적합한 조건을 탐색하였다.

금귤과 현미 혼합배지에서는 대체적으로 균사체 형성이 좋았으나, 현미 비율이 높을수록 성장이 늦어져 자실체가 형성되는 데까지 90일 이상 소요되는 경우도있었다.

현미를 이용한 배지는 경제적 부담이 커서 실용성이 떨어짐을 알 수 있다.

실시예 4: 금귤과 현미 미강을 혼합한 배지

금귤을 수돗물로 깨끗이 씻어 물기를 제거한 후 현미와 미강을 다양한 비율(금귤:현미:미강= 8:1:1, 7:2:1, 6:3:1, 6:1:2, 5:3:2, 4:3:3)로 조합한 고형배지를 밀폐된 용기에 넣어 멸균처리를 한 후 실시 예 1과 동일한 방법으로 상황버섯종균을 접종한 후 배양하면서 균사체와 자실체형성에 적합한 조건을 탐색하였다.

금귤과 현미, 미강을 혼합한 배지에서 금귤혼합비율이 낮을수록 현미와 미강혼합배지의 특성이 나타났고, 상대적으로 수분함량이 떨어져 균사밀도가 양호하지 않아 균일한 자실체를 얻을 수 없었다. 본 발명의 금귤배지와 비교하기 위한 다음과 같은 대표적인 종래의 배지조성 방법을 실시하였다.

비교예 1: 현미고형배지

현미첨가배지는 현재 가장 일반적으로 사용되는 버섯균사체 배양배지로 현미와 미강을 8:2비율로 혼합하고 수분함량을 60%로 조절한 후 밀폐된 용기에 넣고 멸균처리한 후 상기 실시예 1의 방법과 동일한 조건에서 상황버섯종균을 접종 배양하여 균사체와 자실체 형성에 대한 실험을 행하였다.

균사성장은 양호하여 배양 10일 후에 약 5cm 정도로 성장하였고 비교적 균사밀도도 좋았다. 그러나 금귤배지에 비하여 배지조성에 소모되는 경비는 10배정도 높았고, 상황버섯의 자실체형성에도 시간이 많이 걸려 평균 90-120일이 소요되었다.

비교예 2: 뽕나무톱밥고형배지

뽕나무톱밥배지는 상황버섯이 뽕나무의 고목에서 자생한다는 것을 근거로 하여 조성된 상황버섯인공배양배지로 뽕나무톱밥100g/L에 덱스트로스20g/L과 미강을20g/L을 첨가한 후 수분함량을 60%로 조절한 후 밀폐된 용기에 넣고 멸균처리한 후 상기 실시예 1의 방법과 동일한 조건에서 상황버섯종균을 접종 배양하여 균사체와 자실체 형성에 대한 실험을 행하였다.

뽕나무 톱밥배지에서 상황버섯의 균사체 형성은 대단히 양호하였으나 배양 30-50일 사이에 균사체의 생장잠복기간이 있어 배양시간이 많이 소모되는 단점이 있었다.

뽕나무톱밥은 그 자원의 한계가 있어 구입하는데 애로가 있어 지속적이고 대량적인 상황버섯 생산에는 적합지 않은 것으로 사료된다.

도 1은 본 발명의 금귤함유 배지에 접종 1일 후의 균사체 및 자실체의 성장을 보여주는 실제 사진이고, 도 2는 본 발명의 금귤함유 배지에 접종 60일 째의 균사체 및 자실체의 성장을 보여주는 실제 사진이며, 도 3은 종래의 현미미강 배지에 접종 60일 째의 균사체 및 자실체의 성장을 보여주는 실제 사진이다.

도 1 및 도 3과 비교하여 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 금귤함유 배지에 접종 60일 째의 경우, 월등한 균사체 및 자실체의 성장을 보여주고 있음을 알 수 있다.

상기 실시예에서는 금귤을 가지고 실험을 행하였으나 본 특허가 금귤에 한정되는 것은 아니며, 금귤이나 감귤과 같은 감귤류 성분을 일정 성분 이상 포함하는 고형 배지에 대해서는 모두 적용되며, 이외에도 동일한 기술사상을 지니는 당업자에게 자명한 변형례는 모두 이건 특허의 기술적 범위에 포함되며, 이건 특허는 다음의 특허청구범위에 의해서만 한정된다.

본 발명에 따르면, 기존의 버섯균사체와 자실체 배양배지보다 비용이 저렴하고 제조가 간편함은 물론 무농약재배한 금귤을 사용함으로써, 인체에 전혀 해롭지 않은 천연소재이므로 본 배지에서 생산한 상황버섯은 기능성식품으로 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 고기능성 식품 및 약품 개발에도 이용이 가능하여 경제성, 영양성, 작업의 간편화와 제주지역에서 과잉생산되는 금귤의 효율적인 활용의 극대화를 이끌 수 있다.

Claims (4)

1. 상황버섯 균주를 배양하여 균력을 키운 다음 액체배지에 이식하는 상황버섯종균준비단계;

   감귤류만으로 또는 감귤류를 30% 이상 포함하는 고체배지를 내열성 용기와 버섯배양용 용기에 투입한 후 고압살균기에 넣어 121도 이상으로 15분에서 45분간 멸균하는 감귤류배지 제조 단계; 및

   상기 멸균한 배지가 들어있는 용기를 무균실로 옮겨 냉각한 후 상황버섯의 종균을 주입 접종한 후 밀봉하여 배양하는 접종 및 배양 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 감귤류를 함유한 고형배지에서 상황버섯의 배양 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 감귤류 배지는, 감귤류와 미강 혼합배지, 감귤류와 현미 혼합배지, 감귤류와 현미와 미강을 혼합한 배지, 및 감귤류와 펩톤을 혼합한 배지 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 감귤류를 함유한 고형배지에서 상황버섯의 배양 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 배양실은 온도 22-32도, 습도 50-75%, 조도는 2,500-5,000룩스를 유지하는 것을 특징으로 하는 감귤류를 함유한 고형배지에서 상황버섯의 배양 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 배양실은 온도 27-30도, 습도 60% 전후를 유지하며 배양개시 1주일 후부터 한달 간은 3-5일에 한번씩 배양용기를 잘 흔들어 균사체의 성장을 골고루 하게 하는 것을 특징으로 하는 감귤류를 함유한 고형배지에서 상황버섯의 배양 방법.