KR20050036382A - 풍뎅이류 굼벵이를 이용한 동충하초와 그 생산 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농가에서 인공사육된 풍뎅이류 굼벵이를 이용한 동충하초와 그 생산 방법에 관한 것이다.

본 발명의 동충하초는 인공사육된 풍뎅이류 굼벵이가 번데기로 변태 중인 전용단계 또는 변태가 완료된 번데기 중의 하나를 동충하초의 기주로 함에 기술적 특징이 있으며, 인공사육된 풍뎅이류의 전용단계 또는 번데기를 기주로 선별하는 단계와; 선별된 기주를 물로 세척한 후 영하의 온도로 저장하는 단계와; 기주를 살균하는 단계와; 동충하초균을 피디에이 배지에 접종하여 계대배양 후 액체종균배지에 접종하여 배양하는 단계와; 배양된 동충하초 접종원을 무균상태에서 살균된 기주에 접종하고, 25∼30일간 1차 배양하는 단계와; 동충하초 균사체가 배지 전체에 완전히 퍼진 상태로 자라게 되는 시점에서 15∼20일간 2차 배양하는 단계와; 2차 배양된 동충하초를 수확한 후 보관하는 단계를 통하여 생산된다.

Description

풍뎅이류 굼벵이를 이용한 동충하초와 그 생산 방법{Vegetable worms cultivated from white grub of mimela splendens, and the cultivation method of it}

본 발명은 풍뎅이류 굼벵이를 이용한 동충하초와 그 생산 방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 풍뎅이류의 애벌레인 굼벵이가 번데기로 변태 중인 전용단계 또는 변태가 완료된 번데기를 기주로 하여 그 기주에 동충하초균을 접종 배양함으로써 동충하초의 배양시 초래되는 오염문제와 특유의 냄새가 발생되지 않도록 하는 풍뎅이류를 이용한 동충하초와 그 생산 방법에 관한 것이다.

동충하초는 자낭균류 맥각균목 동충하초과에 속하는 소형 버섯류로서, 나비목, 매미목, 벌목, 딱정벌레목 등의 곤충에 기생하여 겨울철 곤충이었던 숙주 내부에서 머리와 줄기로 이루어진 자실체를 내어 숙주를 죽여 생장함으로써 여름에는 버섯으로 변하게 되는 버섯이다.

즉, 겨울에는 벌레의 몸 안에 살면서 양분을 빨아들여 벌레를 죽게 한 뒤 이를 양분으로 하여 여름이 오면 풀처럼 생긴 버섯으로 탈바꿈해 벌레의 몸 밖으로 성장하게 되는 동충하초균은, 벌레들이 기운차게 움직이는 봄부터 가을에 곤충의 입, 소화기, 관절처럼 부드러운 곳 등을 통하여 곤충의 몸 안으로 들어가며, 동충하초균이 들어간 벌레는 영양분을 균에게 모두 빼앗기기 때문에 죽더라도 버섯이 나오기 전까지는 몸이 썩지 않고 미이라처럼 그대로 유지된다.

자연상태에서 동충하초가 기생하는 대표적인 곤충으로는 벌, 개미, 잠자리, 나비, 매미, 노린재, 딱정벌레, 파리, 거미 등이며, 이들 곤충은 알, 유충, 번데기, 성충 등의 상태에서 동충하초균의 침입을 받게 된다.

상기와 같은 동충하초는 국내에 80여종 정도, 세계적으로 3백50종 정도가 있으며, 자연 생태계 내에서 곤충 집단의 밀도를 조절하는 역할을 하기도 하는 것으로 알려진 동충하초는 예로부터 인류에게 유용하게 이용되어 예로부터 중국에서는 동충하초가 인삼, 녹용과 함께 귀한 3대 한방 약재로 취급되어 왔으며, 불로 장생의 비약으로 결핵, 황달 치료와 아편 중독의 해독제로 이용되어 왔는 바, 국내에서도 동충하초를 채집하여 여러가지 임상 실험을 해 본 결과 항암 효과가 있다는 것이 발견되어, 근래에는 국내에서도 활발한 연구가 진행되고 있다.

"동충하초는 폐를 보호하고 신장을 튼튼하게 하는 영양 강장제로, 면역 기능을 강화한다."는 효능에 관한 기록이 있는 동충하초의 약효는 여러 가지가 있는 것으로 알려져 있고, 최근에는, 종암 억제율이 83%로 높은 항암제 및 마약중독의 해독제로서도 효과가 있는 것이 발견되었을 뿐 아니라, 동충하초는 심한 운동으로 체력 소모가 많을 때 회복 시간을 단축시켜 주는 효과도 있다고 한다.

상기와 같이 새로운 효능이 밝혀지고는 있으나 자연상태의 동충하초는 그 양이 매우 한정적인 바, 근래에는 동충하초를 인공적으로 생산하는 방법이 개발되어 대량 생산되고 있으며, 대표적인 것이 누에를 이용한 것으로 국내특허공개공보 제1998-0023907호 및 제1998-0023908호에 가잠을 이용한 동충하초의 인공재배 방법이 개시되어 있다.

그러나, 근래에 들어 국내의 양잠업이 사양화함에 따라 국내산 누에가 극히 적은 실정인 바, 상기 방법에서 사용되고 있는 누에 번데기는 전량 수입산을 사용할 수 밖에 없는 실정으로서 국내 농가 소득 증대에 실질적으로 크게 기여하지 못하고 있다.

따라서, 상기 누에를 이용하기 보다는, 예로부터 간과 관련된 질병에 효과가 있는 것으로 알려져 왔고, 현재 간염 바이러스, 간경화, 간염 등에 대한 효능이 많이 연구되고 있으며, 근래 농가에서 인공사육에 성공한 풍뎅이류의 굼벵이를 이용하여 동충하초를 생산한다면 농가의 소득을 배가할 수 있으나, 풍뎅이류는 누에와 달리 접종이 동충하초균의 접종이 쉽지 않은 실정이다.

그리고, 국내특허공개공보 제2001-0008791호에는 장수풍뎅이 유충을 기주로 한 동충하초의 생산 방법이 개시되어 있으나, 이 방법은 효소를 사용하는 기주의 전처리 과정이 어렵고 고가의 원심분리기를 필요로 하기 때문에 일반 농가에서 적용하기에는 쉽지 않은 문제가 있다.

본 발명은 동충하초를 인공적으로 재배하는 종래 동충하초 생산 방법이 가지고 있는 제반 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 일반 농가에서 인공 사육에 성공한 풍뎅이류의 굼벵이를 일반 버섯 재배 시설만을 사용하여 동충하초의 생산에도 이용할 수 있도록 함으로써, 동충하초의 생산에 따른 설비 투자비를 최소화하며, 간질환에 대한 약재로 사용될 수 있는 풍뎅이류 굼벵이의 부가가치를 높여 농가의 소득 증대를 이룰 수 있도록 함에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은 장수풍뎅이, 흰점박이꽂무지 및 점박이꽂무지 등과 같은 풍뎅이류의 굼벵이에 의하여 달성된다.

일반적으로 굼벵이는 변태를 하는 곤충류에서 나타나는 유충으로서, 특히 풍뎅이류의 굼벵이는 예로부터 간에서 비롯되는 질병을 다스리는데 효능을 가지고 있는 것으로 알려져 있으며, 현재 간염, 간경화 등에 대한 굼벵이의 효과에 대하여 연구가 널리 진행되고 있기도 한 바, 농가에서 인공사육에 성공한 풍뎅이류 굼벵이로는 장수풍뎅이, 흰점박이꽂무지, 점박이꽂무지 등의 굼벵이가 있다.

본 발명은 농가에서 인공사육된 상기 풍뎅이류의 굼벵이를 이용한 것으로, 상기 풍뎅이류 굼벵이가 번데기로 변태 중인 전용단계와 변태가 완료된 번데기를 기주로 사용함에 그 기술적 특징이 있으며, 상기와 같이 굼벵이가 번데기로 완전히 변태하기 직전인 전용단계와 변태가 완료된 번데기를 그 대상으로 하는 이유는 다음과 같다.

상기 풍뎅이류의 굼벵이를 인공사육함에 있어서 굼벵이의 사료로 공급되는 것은 그 대부분이 참나무류 톱밥이 주성분으로서, 이러한 톱밥성분이 굼벵이의 생육기간 중 유충 상태에서는 장내에 계속 잔존하게 되고, 그에 따라 기주의 살균과정에서 장내의 수분과 톱밥성분이 유출되어 동충하초의 배양시 동충하초를 오염시키거나 특유의 냄새를 발생시키게 될 뿐 아니라, 동충하초의 배양 과정에서 충체 내부까지 균사가 활착되지 못하게 되거나 생장이 원활치 못하게 되기도 한다.

따라서, 본 발명에서는 풍뎅이류의 유충인 굼벵이가 번데기로 변태하는 전용단계와 완전히 변태한 번데기를 기주로 선택하며, 이와 같은 전용단계와 번데기 상태에서 굼벵이는 체내의 불순물을 배출한 후 생육을 멈추게 되기 때문에 오염, 생육부진, 냄새 발생 등 상기의 문제점들이 해결된다.

본 발명 동충하초의 생산 방법은 크게 기주의 준비 과정과, 동충하초의 생육 과정과, 생산된 동충하초의 저장 과정으로 구분되는 바, 이를 단계별로 살펴 보면 다음과 같다.

동충하초를 생산하기 위한 첫 단계는 기주의 준비 단계로서, 기주로는 인공사육 중인 풍뎅이류의 굼벵이 중 변태가 시작된 변태 중의 전용단계와 변태가 완료된 번데기를 기주로서 선별하고, 선별된 전용단계와 번데기의 표피에 묻어있는 인공사료나 기타 불순물을 물로 세척한 후 영하 4∼10℃의 온도로 저장하며, 동충하초균을 접종하기전 저장된 기주를 배양용기에 넣고 살균기에서 120∼130℃, 1∼1.5기압 하에서 15∼25분간 살균함으로써 기주의 준비가 완료된다.

이때, 기주를 물로 세척한 후의 저장 온도가 영하 4℃ 보다 높으면 장기간 냉장보관시 기주가 잡균에 오염되어 부패될 가능성이 매우 증가하게 되고, 영하 10℃ 보다 낮으면 해동시간이 길어짐으로써 잡균에 오염되기 쉬울 뿐 아니라 작업하는 과정에서 기주의 조직이 손상되기 쉬우며, 살균 온도가 120℃에 미치지 못하면 기주의 살균이 완벽하지 않아 동충하초의 균사 배양시 오염되기 쉽고, 130℃를 초과하면 기주의 내부 조직이 변성되는 문제가 있다.

그리고, 살균압이 1기압에 미치지 못하면 기주의 내부까지 살균이 완벽하게 이루어지지 않아 오염될 가능성이 높고, 1.5기압을 초과하게 되면 고온과 고압으로 인해 기주의 조직이 파괴되거나 기주조직이 변성될 가능성이 높으며, 살균 시간이 15분에 미치지 못하면 살균시간이 부족하여 동충하초균의 배양시 오염의 가능성이 높고, 25분을 초과하면 오랜 살균시간으로 인해 기주가 연소되는 현상이 발생될 수 있다.

동충하초의 생육 과정은 동충하초균의 접종과 생육단계로서, 본 발명에 사용되는 동충하초균으로는 그 종류에 제한받지는 않으나, 번데기동충하초(Cordyceps militaris), 눈꽃동충하초(Paecilomyces tenuipes), 노랑다발동충하초(Cordyceps bassiana) 등의 경우가 생산성, 약효 성분 등의 관점에서 가장 바람직하다.

상기 동충하초균을 일반적인 균배양배지인 피디에이(PDA) 배지에 접종하여 계대배양 후 코크보러를 이용하여 피디에이 배지에서 자라고 있는 동충하초의 균사체를 떼어내어 액체종균배지에 접종하고 25±2℃에서 150rpm으로 3∼7일간 배양하게 되는 바, 접종원 배지인 상기 액체종균배지는 황백당 2.0∼5.0%(w/v)와 콩가루 0.2∼0.5%(w/v)로 조성되며, 120∼130℃, 1∼1.5기압 하에서 15∼25분간 멸균시킨다.

이때, 상기 액체종균배지의 황백당 함량이 2.0%에 미치지 못하면 종균 배양기간 동안 탄소원의 부족으로 균사의 자람이 불량하게 되고, 5.0%를 초과하면 균사 배양액의 점도가 높아져 균사가 뭉쳐 자라게 됨으로써 균일한 종균 접종이 어렵게 되며, 콩가루의 함량이 0.2%에 미치지 못하면 종균 배양기간 동안 질소원의 부족으로 균사의 성장 상태가 불량하게 되고, 0.5%를 초과하면 균사 배양액의 점도가 높아져 균사 생장이 불량해지는 경향이 있다.

그리고, 상기 황백당(Dextrose)은 슈크로우스(Sucrose)나 글루코우스(Glucose) 등으로, 콩가루는 효모추출물이나 맥아추출물 등으로 대체 사용 및 혼용이 가능하며, 종균 배양 기간이 3일에 미치지 못하면 균사의 증식이 저조하여 많은 양의 종균을 얻기가 힘들고, 7일을 초과하게 되면 균사의 활력이 떨어져 1차 균사 배양 기간이 길어지게 된다.

상기와 같이 배양된 동충하초 접종원을 무균상태에서 배양병 내의 살균된 기주에 접종한 후 25±2℃, 습도 55∼65%의 조건에서 배지 전체에 동충하초의 균사체가 활착되어 자실체가 발이 될 때까지 25∼30일간 1차 배양하며, 동충하초 균사체가 배지 전체에 완전히 퍼진 상태로 자라게 되는 시점에서 20±2℃, 습도 85∼95% 및 500룩스 이상의 광이 조사되는 조건에서 균사체의 생장이 억제되고 자실체만이 생장되도록 15∼20일간 2차 배양한다.

이때, 1차 배양시의 습도가 55%에 미치지 못하면 수분 부족에 따른 건조 현상에 의해 균사의 생육이 저해되고, 65%를 초과하면 과습으로 균사의 생육이 불량해지는 동시에 잡균에 의한 오염 가능성이 높아지며, 2차 배양시의 습도가 85%에 미치지 못하면 충분한 수분 공급이 이루어지지 못하여 자실체 형성이 불량하게 되고, 95%를 초과하면 과도한 수분 공급으로 자실체 형성이 저해받게 되며, 조사되는 광의 밝기가 500룩스에 미치지 못하면 자실체 형성이 빈약해지는 동시에 고유의 색을 띄지 못해 상품가치가 떨어지게 된다.

상기와 같이 2차 배양에 의해 6∼8cm 길이로 성장한 동충하초를 수확한 후 영하 40∼50℃로 동결 보관하거나, 45∼60℃의 열풍으로 완전히 건조시켜 보관하는 바, 다음의 실시예를 통하여 명확하게 이해될 것이다.

기주의 준비

인공사육 중인 풍뎅이류 굼벵이 중 변태 중인 전용단계와 변태가 완료된 번데기를 기주로서 선별하고, 전용단계와 번데기의 표피에 묻어있는 인공사료나 기타 불순물을 물로 세척한 후 영하 4℃의 온도로 저장하였으며, 동충하초균을 접종하기전 저장된 기주를 배양용기에 넣고 살균기에서 121℃, 1.2기압 하에서 20분간 살균하였는 바, 살균된 기주를 보인 것이 도 1이다.

동충하초의 생육

동충하초균으로서 번데기동충하초(Cordyceps militaris)균을 피디에이 배지에 접종하여 계대배양 후 사용하였으며, 접종원 배지인 액체종균배지는 황백당 3.0%(w/v)와 콩가루 0.3%(w/v)로 조성하여 121℃, 1.2기압 하에서 20분간 멸균하였고, 피디에이 배지에서 자라고 있는 동충하초의 균사체를 떼어내어 상기 액체종균배지에 접종하고 25±2℃에서 150rpm으로 5일간 1차 배양하였다.

그리고, 배양병 내의 살균 기주에 1차 배양된 동충하초 접종원을 무균상태에서 접종한 후 25±2℃, 습도 60% 조건에서 배지 전체에 동충하초의 균사체가 활착되어 자실체가 발이 될 때까지 25일간 2차 배양하였으며, 동충하초 균사체가 배지 전체에 완전히 퍼진 상태로 자라게 되는 시점에서 20±2℃, 습도 90% 및 550룩스의 광이 조사되는 조건에서 균사체의 생장이 억제되고 자실체만이 생장되도록 17일간 배양하여 6∼8cm 길이로 성장한 동충하초를 생산하였다.

1차 배양된 동충하초의 균사체를 도 2에, 2차 배양된 동충하초 자실체를 도 3에, 수확하기 직전의 동충하초를 도 4에 나타내었다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 동충하초는 일반 농가에서 종래의 버섯재배 시설만을 이용하여 추가 투자가 거의 필요 없이 동충하초를 생산할 수 있을 뿐 아니라, 농가에서 인공사육된 풍뎅이류의 굼벵이를 이용함으로써 간질환에 대한 약재로서의 활용과 함께 굼벵이의 부가가치를 높일 수 있어 농가의 소득 증대에 상당한 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 접종전 살균되어 용기에 담긴 기주를 보인 것으로,

(가)는 유충인 굼벵이의 사진이며,

(나)는 변태 중인 전용단계의 사진이고,

(다)는 변태가 완료된 번데기의 사진이다.

도 2는 1차 배양된 동충하초의 균사체 사진.

도 3은 2차 배양된 동충하초 자실체의 사진.

도 4는 수확하기 직전의 동충하초 사진.

Claims (7)

1. 굼벵이를 이용한 동충하초에 있어서, 인공사육된 풍뎅이류 굼벵이가 변태 중인 전용단계 또는 변태가 완료된 번데기 중의 하나를 기주로 하여 동충하초균이 접종 배양된 것을 특징으로 하는 풍뎅이류 굼벵이를 이용한 동충하초.
2. 제 1항에 있어서, 상기 인공사육된 풍뎅이류 굼벵이는 장수풍뎅이 굼벵이, 흰점박이꽂무지 굼벵이 및 점박이꽂무지 굼벵이 중의 하나인 것을 특징으로 하는 굼벵이류를 이용한 동충하초.
3. 제 1항에 있어서, 상기 동충하초균은 번데기동충하초, 눈꽃동충하초, 노랑다발동충하초 중의 하나인 것을 특징으로 하는 굼벵이류를 이용한 동충하초.
4. 굼벵이를 이용한 동충하초의 생산 방법에 있어서, 인공사육된 풍뎅이류의 굼벵이 중에서 변태 중인 전용단계 또는 변태가 완료된 번데기를 기주로서 선별하는 단계와;

   선별된 기주를 물로 세척한 후 영하 4∼10℃의 온도로 저장하는 단계와;

   동충하초균을 접종하기전 저장된 상기 기주를 배양용기에 넣고 살균기에서 120∼130℃, 1∼1.5기압 하에서 15∼25분간 살균하는 단계와;

   동충하초균을 피디에이(PDA) 배지에 접종하여 계대배양 후 동충하초의 균사체를 액체종균배지에 접종하고, 25±2℃에서 150rpm으로 3∼7일간 배양하는 단계와;

   상기 배양된 동충하초 접종원을 무균상태에서 살균된 기주에 접종하고, 25±2℃, 습도 55∼65%의 조건에서 25∼30일간 1차 배양하는 단계와;

   동충하초 균사체가 배지 전체에 완전히 퍼진 상태로 자라게 되는 시점에서 20±2℃, 습도 85∼95% 및 500룩스 이상의 광이 조사되는 조건으로 15∼20일간 2차 배양하는 단계와;

   2차 배양된 동충하초를 수확한 후 영하 40∼50℃로 동결 보관하거나, 45∼60℃의 열풍으로 완전히 건조시켜 보관하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 굼벵이류를 이용한 동충하초의 생산 방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 액체종균배지는 황백당 2.0∼5.0%(w/v)와 콩가루 0.2∼0.5%(w/v)로 조성된 것을 특징으로 하는 굼벵이류를 이용한 동충하초의 생산 방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 황백당은 슈크로우스나 글루코우스 중의 적어도 하나로 대체 사용 가능함을 특징으로 하는 굼벵이류를 이용한 동충하초의 생산 방법.
7. 제 5항에 있어서, 상기 콩가루는 효모추출물이나 맥아추출물 중의 적어도 하나로 대체 사용 가능함을 특징으로 하는 굼벵이류를 이용한 동충하초의 생산 방법.