KR20100021110A

KR20100021110A - 상황버섯 균사체 배양용 배지 조성물

Info

Publication number: KR20100021110A
Application number: KR1020080079845A
Authority: KR
Inventors: 한일영; 한태영
Original assignee: 한일영
Priority date: 2008-08-14
Filing date: 2008-08-14
Publication date: 2010-02-24
Also published as: KR101124783B1

Abstract

본 발명은 베타글루칸의 함량을 높인 상황버섯 균사체 배양용 배지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상황버섯 균사체를 한약재 추출물에 배양하여 베타글루칸 함량을 증가시키는 것을 특징으로 한다.

상황버섯, 배지조성, 베타글루칸

Description

상황버섯 균사체 배양용 배지 조성물{Medium composition for Phellinus linteus culture}

본 발명은 상황버섯 균사체 배양용 배지 조성물에 관한 것이다.

버섯류는 생물의 분류체계상 담자균류에 속하는 미생물로서, 오래전부터 식용으로 사용되어 왔으며, 또한 각종 질병에 대한 민간 전통약재로 전래 되어 왔다. 현재 지구상에는 약 15,000여종의 버섯이 자생하고 있는데, 독성이 있는 것을 제외하면 대부분 식용으로 사용이 가능하다. 이러한 버섯류는 다당류인 글루칸 및 그 유도체를 다량 함유하고 있는 것으로 보고되어 있는데, 글루칸과 같은 다당류는 항암작용이 있는 것으로 알려져 있다.

베타글루칸은 다당류의 일종으로서 인간의 정상적인 세포조직의 면역기능을 활성화시켜 암세포의 증식과 재발을 억제하고 면역세포의 기능을 활발하게 하는 인터루킨(interleukin), 인터페론(interferon)의 생성을 촉진시킨다. 활성 베타글루칸은 암세포가 있는 체내로 들어가 사이토카인(Cytokine)을 생산시킴으로써 면역 세포인 T세포와 B세포의 활동을 지원하여 세포조직의 면역기능을 활성화 시켜준다.

또한 버섯은 대부분 식용으로 사용되고 있어서, 부작용이 적고, 독성 면에서 도 안전함과 아울러 인체 면역 기능을 강화시키고 항암효과가 탁월한 것으로 알려져 있다. 특히 상황버섯은 다른 버섯과 비교할 때 면역증강제, 항암제로서의 효과가 탁월한 것으로 알려져 있지만 다년생으로 자연계에서 번식이 잘 되지 않는다. 또한, 자원 고갈과 생태계 파괴라는 문제가 있어서 자실체 입수가 매우 어렵다. 상황버섯은 세계적으로 널리 분포되어 있으나 자연에서 자실체 형성이 잘 되지 않는다.

종래의 상황버섯 인공재배 방법으로는 톱밥과 같은 여러 가지 목재 부산물, 곡물을 혼합한 것, 한약재 부산물을 이용하여 자실체를 재배하는 방법이 있다. 그러나, 상황버섯 자실체를 인공재배하는 종래의 방법은 3~6개월이라는 장기간의 배양기간이 소요되어 대량생산이 어렵고 수요를 충족시키지 못하고 있다. 반면 상황버섯 균사체의 배양은 자실체 형성에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 단시간에 다량의 다당류를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 그러나 종래의 상황버섯 균사체 배양방법은 까다로운 배양조건으로 인해 대량생산이 어려운 실정이다. 이와 같이, 상황버섯은 항암제, 면역증강제로서 효과가 있음에도 불구하고 그 공급이 제한적이고 대량생산 및 속성생산이 용이하지 아니하여 널리 활용되지 못하고 있다.

상황버섯 인공배양에 관련된 선행기술로서 대한민국 특허 등록번호 제51056호(등록일 1992.04.24)는 뽕나무, 뽕나무 톱밥 미강을 혼합한 것을 배지로 하여 상황버섯 균사체를 배양하는 방법을 개시하고 있으나 이 기술의 배양배지의 주원료가 되는 뽕나무 또는 그 고목을 쉽게 구할 수 없으므로 배양배지의 대량제조가 어려우며 본 배양기간이 50~60일로써 장기간이 소요되는 문제가 있다.

또한 대한민국 특허 등록번호 제204984호(등록일 1999.03.31)에서는 펠리누스 린테우스 균사체의 배양배지 성분으로서 곡류를 이용하는 방법을 개시하고 있으나, 이 방법 역시 60일의 본 배양시간이 필요하여 경제적이지 못한 문제점이 있다.

이에, 본 발명자들은 한약재 추출물을 이용하여 상황버섯 균사체를 배양하였을 경우, 배양생성물 내에서 베타글루칸의 함량이 증가하는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 주된 목적은 상황버섯 균사체 추출물 내의 베타글루칸 함량을 높이는 상황버섯 균사체 배양용 배지 조성물을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 인삼, 황귀, 애엽(약쑥), 당귀, 상백피(뽕나무껍질) 및 오가피 추출물로 구성된 한약재 추출물 5-20 중량%, 감자전분 0.2-1 중량%, 덱스트로우즈 1-5 중량% 및 증류수 75-90 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황버섯 균사체 배양용 배지 조성물을 제공한다. 또한 인삼, 황귀, 애엽(약쑥), 당귀, 상백피(뽕나무껍질) 및 오가피 추출물로 구성된 한약재 추출물 5-20 중량%, 맥아추출물 1-5 중량% 및 증류수 75-90 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황버섯 균사체 배양용 배지 조성물을 제공한다.

본 발명은 베타글루탄 함량이 높은 상황버섯 균사체를 배양하기 위한 배지 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 제 1의 양태는 인삼, 황귀, 애엽(약쑥), 당귀, 상백피(뽕나무껍질) 및 오가피 추출물로 구성된 한약재 추출물 5-20 중량%, 감자전분 0.2-1 중량%, 덱스트로우즈 1-5 중량% 및 증류수 75-90 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 상 황버섯 균사체 배양용 배지 조성물을 제공한다.

본 발명의 제 2의 양태는 인삼, 황귀, 애엽(약쑥), 당귀, 상백피(뽕나무껍질) 및 오가피 추출물로 구성된 한약재 추출물 5-20 중량%, 맥아추출물 1-5 중량% 및 증류수 75-90 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황버섯 균사체 배양용 배지 조성물을 제공한다.

보다 상세하게는 상기 한약재 추출물은 인삼 200g, 황귀 200g, 애엽(약쑥) 200g, 당귀 200g, 상백피(뽕나무껍질) 100g 및 오가피 100g을 2L의 정제수에 첨가한 후 110℃에서 2시간 중탕하여 추출된 것을 특징으로 한다.

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실

시예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1 > 한약재 추출물 포함 포테이토 덱스트로우즈 배지에서 상황버섯 균사체 배양

한약재 추출물은 인삼 200g, 황귀 200g, 애엽(약쑥) 200g, 당귀 200g, 상백피(뽕나무껍질) 100g 및 오가피 100g을 2L의 정제수에 첨가한 후 110℃에서 2시간 동안 중탕하여 제조하였다.

증류수 1L에 한약재 추출물 10%, 감자전분 0.4% 및 덱스트로우스 2%를 첨가하여 액체배지를 제조한 후 오토클레이브에서 15분간 멸균하였다. 상기에서 얻은 멸균된 배지에 상황버섯 균사의 종균을 무균적으로 접종하고 30℃에서 20일간 배양하여 배양액을 얻었다.

< 실시예 2 > 한약재 추출물 포함 말트 익스트렉트 배지에서 상황버섯 균사체 배양

증류수 1L에 한약재 추출물 10%와 맥아추출물 2%를 첨가하여 액체배지를 제조한 후 오토클레이브에서 15분간 멸균하였다. 상기에서 얻은 멸균된 배지에 상황버섯 균사의 종균을 무균적으로 접종하고 30℃에서 20일간 배양하여 배양액을 얻었다.

< 비교예 1 > 포테이토 덱스트로우즈 배지를 이용한 상황버섯 균사체 배양

증류수 1L에 감자전분 0.4%g 및 덱스트로우스 2%를 첨가하여 액체배지를 제 조한 후 오토클레이브에서 15분간 멸균하였다. 상기에서 얻은 멸균된 배지에 상황버섯 균사의 종균을 무균적으로 접종하고 30℃에서 20일간 배양하여 배양액을 얻었다.

< 비교예 2 > 말트 익스트렉트 배지를 이용한 상황버섯 균사체 배양

증류수 1L에 맥아추출물 2%를 첨가하여 액체배지를 제조한 후 오토클레이브에서 15분간 멸균하였다. 상기에서 얻은 멸균된 배지에서 상황버섯 균사의 종균을 무균적으로 접종하고 30℃에서 20일간 배양하여 배양액을 얻었다.

< 실시예 3 > 상황버섯 균사체 추출물 분말 제조 및 추출물 분말 내 베타글루칸 함량 측정

상기 실시예 1 및 2 그리고 상기 비교예 1 및 2에서 제조한 배양액을 5일 간격으로 채취하여 100℃에서 3시간 추출하여 여과한 후 여액에 액량 대비 95% 알코올(v/v)을 3배량 첨가하여 다당체를 침전시켰다. 상기의 침전물을 원심분리하여 회수한 다음 50℃에서 진공건조시켜 상황버섯 균사체 추출분말을 제조하였다.

베타-글루칸의 측정은 메가자임 β-글루칸 분석 키트(Megazyme β-glucan assay kit; Megazyme International Ireland Ltd., Ireland)를 이용하여 총 글루칸과 글루칸 이외의 당함량을 구한 후, 알파-글루칸과 글루칸 이외의 당함량의 값을 빼서 구하였다.

각각의 0.5mm 크기 이하의 균사체 분말 100mg에 1.5mL 염산(37%, v/v)을 첨가 후, 내용물을 잘 섞어준 다음, 30℃에서 60분 동안 15분 간격으로 잘 섞어 주었다. 전분 및 단백질을 분해, 제거시키기 위하여 증류수 10mL씩을 첨가 후 2시간 동안 끓는 물(100℃)에 방치하였다.

그 후, 실온에서 내용물을 식힌 후, 2N KOH를 첨가하여 pH를 맞추고, 200mM 소듐 아세테이트 완충액(sodium acetate buffer; pH 5.0)로 희석하였다. 희석된 내용물은 원심분리를 통해 상층액을 얻어 상층액 100uL에 엑솔, 3-β-글루카네이즈(exo1,3-β-Glucanase; 100U/mL) + β-글루코시다아제(β-Glucosidase; 20 unit/mL) 용액을 100uL씩 첨가하여 1시간 동안 40℃에서 방치하고, 글루코즈 측정 용액(glucose determination reagent) 3mL을 첨가한 후 40℃에서 20분 동안 방치하였다. 그 후, 510 nm에서 흡광도를 측정하여 총 글루칸과 글루칸 이외의 당 함량값을 얻었다. 또한 알파-글루칸과 글루칸 이외의 당함량값은 균사체분말 100mg에 2M KOH 2mL를 넣고 마그네틱바를 이용하여 얼음이 채워진 수욕에서 20분간 교반한 후에 1.2 M 소듐 아세테이트 완충액(Sodium acetate buffer; pH 3.8) 8mL를 첨가하였다.

또한 아밀로글루코시다아제(Amyloglucosidase; 1630 unit/mL) + 인버타아제(Invertase; 500 unit/mL) 용액을 200uL 첨가한 후, 40℃에서 30분 동안 방치하고, 200nM 소듐 아세테이트 완충액(sodium acetate buffer; pH 5.0)을 이용하여 희석하였다. 그 다음 글루코즈 측정 용액(glucose determination reagent) 3mL를 첨 가한 후 20분 동안 40℃에서 방치하였다. 그 후 510nm에서 흡광도를 측정하여 알파-글루칸과 글루칸 이외의 당함량값을 얻었다.

베타글루칸 함량은 아래의 식을 통해 구했다.

베타글루칸 = (총 글루칸 + 글루칸 이외의 당) - (알파 글루칸 + 글루칸 이외의 당)

< 실험 결과 >

상기에서 제조된 균사체추출분말을 배양액 대비 수율을 측정하여 표 1에 나타내었다

< 표 1 > 상황버섯 균사체 추출분말 수율(%)

	배양일수
	5일	10일	15일	20일
실시예 1	0.27	0.58	0.69	0.66
실시예 2	0.29	0.41	0.61	0.62
비교예 1	0.17	0.25	0.31	0.39
비교예 2	0.12	0.21	0.34	0.35

상기 표 1에 나타나 있듯이, 배양일수가 15일째 한약재 추출물을 첨가한 포테이토 덱스트로우즈 배지에서 배양된 실시예 1에서 가장 높은 상황버섯 균사체 추출분말을 얻을 수 있음을 알게 되었다. 한약재 추출물이 첨가된 실시예 1과 2의 추출분말 수율이 한약재 추출물이 첨가되지않은 비교예 1과 2보다 월등히 높은 것을 알 수있었다.

또한, 실시예 1 및 2, 그리고 비교예 2는 배양일수가 15일 이후에는 상황버섯 균사체 추출분말 수율이 늘어나지 않는 것을 알 수 있어 배양일을 15일로 하는 것이 경제적으로도 가장 적합하며 상황버섯 균사체 추출분말 수율도 가장 높음을 알 수 있었다.

< 표 2 > 상황버섯 균사체 추출분말 중 베타글루칸 함량(%)

	배양일수
	5일	10일	15일	20일
실시예 1	31.8	37.5	49.7	51.1
실시예 2	30.4	33.6	38.4	39.7
비교예 1	25.9	26.4	29.2	33.7
비교예 2	23.4	27.6	28.7	31.4

상기 표 2에 나와 있듯이, 한약재 추출물을 첨가한 실시예 1 및 2의 베타글루칸 함량이 한약재 추출물을 첨가하지 않은 비교예 1 및 2보다 함량이 높은 것을 알 수 있었다. 또한 한약재 추출물을 첨가한 포테이토 덱스트로우즈 배지에서 배양된 실시예 1에서 가장 높은 베타글루칸 함량이 월등히 높은 것을 알 수 있다. 실시예 1과 2에서 배양 10일에서 15일 사이에 베타글루칸 함량이 각각 12.2%와 4.3%가 증가하여 가장 높게 증가하는 것을 알 수 있었으며 그 이후의 배양에서는 2% 미만으로 증가하는 것을 알 수 있었다.

실시예 1과 2를 비교했을 때는 포테이토 덱스트로우즈에 한약재 추출물을 넣는 것이 10% 이상 베타글루칸 함량이 높은 것을 알 수 있었다. 한약재 추출물을 첨가한 실시예 1 및 2의 베타글루칸 함량이 한약재 추출물을 첨가하지 않은 비교예 1 및 2보다 높은 것을 알 수 있었다.

상황버섯 자실체를 인공재배하는 종래의 방법은 3~6개월이라는 장기간의 배양기간이 소요되어 대량생산이 어렵고 수요를 충족시키지 못하고 있다. 반면 본 발명자들은 상황버섯 균사체를 한약재 추출물에 배양하여 배양 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 단시간에 다량의 베타글루칸을 얻을 수 있었다. 따라서 상황버섯 배양액 중 베타글루칸 함량을 높일 수 있는 상황버섯 균사체 배양 배지는 상황버섯 균사체 인공 배양에 널리 활용될 수 있다.

Claims

인삼, 황귀, 애엽(약쑥), 당귀, 상백피(뽕나무껍질) 및 오가피 추출물로 구성된 한약재 추출물 5-20 중량%, 감자전분 0.2-1 중량%, 덱스트로우즈 1-5 중량% 및 증류수 75-90 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황버섯 균사체 배양용 배지 조성물.
인삼, 황귀, 애엽(약쑥), 당귀, 상백피(뽕나무껍질) 및 오가피 추출물로 구성된 한약재 추출물 5-20 중량%, 맥아추출물 1-5 중량% 및 증류수 75-90 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황버섯 균사체 배양용 배지 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한약재 추출물은 인삼 200g, 황귀 200g, 애엽(약쑥) 200g, 당귀 200g, 상백피(뽕나무껍질) 100g 및 오가피 100g을 2L의 정제수에 첨가한 후 110℃에서 2시간 중탕하여 추출된 것을 특징으로 하는 상황버섯 균사체 배양용 배지 조성물.