본 시험은 팽이버섯 병재배 수확후배지의 가축 사료화에 활용하기 위하여 영양성분 분석을 수행하였다. 팽이버섯 재배에 주로 이용하는 콘코브, 미강 등 배지재료 8종과 버섯 재배전(살균후) 배지 3종 및 수확후 배지 3종에 대하여 pH, 수분함량, 전탄소(T-C), 전질소(T-N) 등 이화학성과 조단백, 조섬유, 조지방 함량 등 영양성분을 분석하였다. 여기에 제시한 재배전 배지와 재배후 배지의 이화학성 및 영양성분 함량은 새로운 배지재료 선발시험에 기준으로, 그리고 수확후배지의 재활용을 위한 기초자료로 활용이 기대된다.

본 연구는 팽이버섯 수확후배지를 효율적으로 이용하기 위하여 출수기의 수수 총체사일리지 제조 시 에너지원으로 사용하고자 수행되었다. 팽이버섯 수확 후 배지의 첨가비율은 원물기준으로 20%, 40% 및 60%로 하고 사일리지 발효기간을 0, 3, 6 및 9주로 하여 총 12처리를 두었으며 각 처리 당 3반복으로 비닐이 내장된 플라스틱 통에 제조하였다. 수수 사일리지 제조 시 팽이버섯 수확후배지의 첨가수준과 발효기간에 따른 발효특성과 사료적 가치를 평가한 결과는 다음과 같다. 사일리지 원료인 출수기 수수와 팽이버섯 수확후배지의 수분함량은 각각 83.8%와 54.3%였으며 팽이버섯 수확후배지를 20%(S-20), 40%(S-40), 60%(S-60) 첨가한 수수 사일리지의 수분함량은 각각 78%, 71%, 68%였고 S-20의 수분함량이 일반적인 수준보다 높았다. 팽이버섯 수확후배지 첨가 사일리지의 조지방 함량은 사일리지 충진 직후(0주)에 비해 저장 발효하는 동안 약 2배 이상 증가하였다(P<0.05). 팽이버섯 수확후배지 첨가비율에 따른 수수 사일리지의 pH는 평균 4.33수준이었으며 S-40구가 발효에 의한 pH의 감소폭이 큰 편이었다. 사일리지의 유산 함량은 S-40구에서 높은 편이었고 타 처리구에서는 저장기간이 길어짐에 따라 감소하는 경향이었으며 초산과 프로피온산 함량은 처리구와 발효기간에 따른 영향이 없었다. 사일리지 품질평가 기준으로 사용되고 있는 Flieg’s score는 60∼83점이였고 9주 동안 발효시킨 S-60구의 품질이 상대적으로 나빴던 반면 9주 동안 발효시킨 S-40구에서 우수한 사일리지가 제조되었다. 이상의 결과들을 종합해 볼 때, 수수 사일리지의 에너지 공급원으로서 팽이버섯 수확후배지의 적정 첨가비율은 원물기준으로 40%정도인 것으로 판단된다.

팽이버섯의 품종, 저장 온도 및 저장기간에 따른 자실체의 유기산의 변화를 조사하여 저장기간을 판단하기위한 기초자료로 사용하고자 HPLC을 이용하여 유기산을 분석·정량하였다. 팽이버섯 자실체에 존재하는 acetic acid, butyric acid, citric acid, fumaric acid, DL-isocitric acid, L(+) lactic acid, D-malic acid, propionic acid, succinic acid, D-tartaric acid 등 총 10종류의 유기산을 분리하였다. 대부분의 품종에서 acetic acid 함량이 가장 높게 나타났으며, fumaric acid 함량이 가장 낮았다. mono-carboxyl group의 유기산인 acetic acid는 품종 및 저장온도에 따른 함량에 차이도 있으면서 저장기간에 따라 일률적으로 증가하는 경향을 보였다. 그러나 butyric acid 등은 저장온도 및 품종에 따라 함량의 차이가 심하였다. Di-carboxyl group의 유기산인 fumaric acid는 저장 및 품종에 따른 차이 없이 감소하였으나, 저장기간 동안에 확인되는 함량이 1.5mg/g으로 그 함량이 적고, ASI 4149, 4166균주에서는 약간 다른 경향을 보이고 있다. 그 외에 malic acid 등은 저장온도 및 품종에 따라 함량의 차이가 심하였다. Tri-carboxyl group의 citric acid는 저장온도 및 품종에 상관없이 저장기간에 따라 증가하여 효과적으로 저장기간을 평가할 수 있는 지표로 사용할 수 있을 것으로 추정된다. isocitric acid는 저장온도, 품종 및 저장기간에 따라 성분함량의 변화가 심하였다.

최근 수년간 팽이버섯 농가에서 팽이버섯 배양시 기중균사로 인해 타공구멍이 막히고, 갓의 모양이 기형을 보이며, 수확량이 30% 정도 줄어드는 증상이 발생되어 농가에 막대한 피해를 주어 왔는데, 주요원인으로 균주의 이상으로 추정되고 있어, 이를 조기에 검출하는 기술개발이 요구되어 왔다. 이에 본 실험에서는 농가수준에서 쉽고 빠르게 균주의 건전성 유무를 판단할 수 있는 방법을 개발하고자 하였다. 선행연구로 지시약과 탄소원을 달리하여 변색정도로 퇴화균주를 검출하는 기술을 개발하였고, 추가적으로 다양한 수종을 사용하여 최적의 방법을 도출하고자 하였다. 검사대상이 되는 균주가 저온에 노출되었을 경우를 가정하여 배양이 완료된 후 4℃에 보관한 균주와 25℃생육중인 균주를 사용하였다. YP배지를 기본으로 하고 톱밥종류를 포플러, 강참, 미송 등 7종을 사용하였으며, 배지분주시 고른 분포를 위하여 분쇄하여 60 mesh의 체를 통과시며 사용하였다. 사용한 수종중 포플러 톱밥에서 건전균주와 섹토링이 나타나는 생산량 감소 이상균주의 색깔변화차이가 가장 많이 났다. 그 외 이상증상이 타공구멍이 막히는 정도의 경미한 이상균주는 균주마다 색깔변화가 일정하지 않았다. 배양후 일정기간 저온(4℃)에 보관된 균주가 상온(25℃)에 자라는 균주보다 정상균주와 이상균주의 색깔변화 차이가 뚜렷하였다.

본 연구에서는 배양된 액체종균의 세균 오염 여부를 Giemsa 용액의 단일 염색으로 짧은 시간 안에 정확하게 판정이 가능한지를 조사하였다. Giemsa 용액은 혈액·골수·림프절·말라리아 원충·리케차 세포 등을 염색하는 것으로, 염기성 색소인 methylene azul과 methylene blue, 그리고 산성색소인 eosine을 methyl alcohol-glycerine에 녹여서 제조하였다. 그리고 팽이 액체종균의 폭기 배양액 분취하여 슬라이드에 올리고 Gimesa 용액으로 염색한 후 광학 현미경으로 검사하였다. 이 결과 40~60초 동안의 세균세포를 (팽나무)버섯(류) 균사세포의 부스러기나 잔존 대두박 등과 구별할 수 있었다. 이 Gimesa 용액을 이용한 염색 및 검경방법은 빠르고 간편하며 정확하므로 액체종균을 사용하는 버섯재배 농가에서도 세균 오염을 효과적으로 동정(감지)하는데 이용할 수 있다고 생각한다.

팽나무버섯 병재배(1,100㎖)에서 배양기 내 통기성이 팽나무버섯의 균사생장과 버섯발생에 미치는 영향을 조사하였다. 배양병 내의 통기성은 배양병 뚜껑에서 천공의 상하 위치와 구경 크기로 조절하였고, 통기성 처리의 효과로는 배양병 내 이산화탄소 농도, 수분함량 변화, 키틴 함량, 유리당 함량, 자실체 발생량을 조사하였다. 팽나무버섯 균사배양 중 대수기 정점에서의 배양병 내 이산화탄소 농도는 대조구인 비통기성 무스폰지 뚜껑과, 천공 크기가 작은 뚜껑일수록 상대적으로 높았다. 팽나무버섯 균사 배양체 내유리당 함량은 구멍 크기가 47mm로 상하로 천공된 뚜껑을 가진 병에서, 그리고 구멍 크기가 26~33mm로 하부만 천공 뚜껑을 가진 병에서 가장 많았다. 키틴 함량은 26mm 크기의 구멍을 하부에만 천공한 뚜껑을 가진 병에서 가장 많았다. 한편 뚜껑에서 천공의 위치가 상하 양쪽이고 천공크기가 42㎜~47㎜인 배양병에서는 수분 감소가 많아 발이가 불량하고 자실체 생산량도 적었다. 결론적으로 팽나무버섯 병재배 용기 1,100㎖ pp병에서 최고의 수량을 나타낸 배양병에서의 뚜껑은 상하 천공으로 19㎜ 구멍과 하부만의 천공은 26㎜ 구멍을 내고 통기성 스폰지를 넣은 것으로, 이 때 자실체 생산량은 대조구보다 6~9% 증가하였다.

본 연구에서는 효율적으로 팽나무버섯 액체종균을 생산할 때에 폭기(공기방울을 매우 작게하여) 배양의 효과에 대하여 액체 배지 내 이산화탄소 농도와 잔류 유리당 함량 변화로써 측정하였다. 이산화탄소 농도는 폭기 진행 중 배양용기의 배출구에서 측정하였다. 액체종균은 폭기 배양 3일째에 균사생장이 급격히 증가하였으며, 이산화탄소 농도(CO2)도 급증하였으나 폭기 5일째에는 정점을 나타낸 후 감소하였다. 액체배지 내 환원당은 배양 7일째까지 일정 속도로 감소되었고 이후에는 검출되지 않았고, 침전 균사체의 중량은 3일째 이후 비슷한 수준으로 유지되었다. 총질소(T-N)량은 폭기 11일째까지 일정한 수준으로 감소되었다. 유리당의 함량은 폭기 배양 7일째에 가장 낮았으므로 폭기배양 6~7일째에 접종원으로 사용하는 것이 가장 효과적인 것으로 생각되었다. 그리고 액체종균의 배양 중에 배출구에서의 이산화탄소 농도 측정은 저비용으로 액체종균의 균사배양 정도를 추정하는 간이 지표로 이용할 수 있을 것으로 판단되었다.

최근 수요가 많은 식용버섯 중 팽이버섯을 대상으로 저장기간 중에 발생하는 자실체 내의 당 종류 및 함량변화를 검토하고자 시험을 수행하였다. 팽이버섯 자실체에는 단당류로는 xylose 및 glucose, ribose, 이당류의 당은 lactose 및 trehalose, 당알코홀류 는 glycerol 및 mannitol, myoinositol, sorbitol 등이 확인되었다. 팽이버섯에 가장 많은 것은 단당류인 xylose로 백색계열은 47.68㎎/g, 갈색계열은 63.28㎎/g로 갈색계열의 함량이 높으며, 품종에 따라 약간의 차이를 보였다. 저장기간에 따른 당 함량은 단당류 및 이당류, 당알코올 모두 저장 시간이 증가하면서 같이 증가하는 추세를 보이고 있으나, trehalose는 감소하였다. 저장온도에 따라서는 큰 차이는 없었으나, lactose는 4℃ 저장에서 저장기간이 길어질수록 크게 증가하는 것으로 나타났으나, -1℃ 저장에서는 검출되지 않았다.

The standard does much to improve merchantable quality, distribution efficiency and fair dealings by shipping of the standard agricultural products. Mushrooms notified as the standard are five items; Pleurotus ostreatus, Pleurotus eryngii, Flammulina velutipes, Agaricus bisporus and Ganoderma lucidum. But many farmers are suffering from a strict standards. So these standard is required modification to fit farmhouse situations. This study was carried out to investigate mushroom quality of farm shipping and quality change during preservation at various treatment. Flammulina velutipes and Agaricus bisporus preserved at different temperature( 4℃, 10℃, 20℃) to investigate quality changes. Pileus diameters of Flammulina velutipes was 67% of first grade and 33% of second grade at the early stage. After two weeks, pileus diameters was not signigicant changes; 50% of first grade, 50% of second grade at 4℃ and 50% of second grade, 50% of third grade at 10℃. Although there were no significant changes of diameter at 20℃, most of the fruit bodies were decayed. In case of Agaricus bisporus, pileus diameter was 15% of first grade, 81% of second grade and 4% of third grade at the early stage. The more storage period longed, the more the color of the fruit body was browned. But pileus diameters was not signigicant changes. Hardness and chromaticity of these mushroom was declined as time passed. Now we are carrying out more research on some mushroom’s standards for improve consumer confidence.

To understand the saccharide contents and quantity of winter mushroom (Flammulina velutipes) according to its growth temperature, we measured the saccharide contents at different growth temperature. In our results, the saccharide of its fruiting body turned out to be mainly composed of xylose, trehalose and mannitol in all treatments. In the other hand, Ribose, myo-inositol and sucrose were detected in some treatments. The quantity of trehalose decreased as the growth temperature increased with a variation of its quantity depending on the isolates used in the experiments. In the case of xylose and mannitol, detected in all treatments, the pattern of their quantities was not possible to be profiled and the pattern might be largely depending on the isolates. However, the quantities of xylose and mannitol were largely in a direct proportion and the fluctuation of their quantities was congruent with the exception of ASI 4103, ASI 4166 and ASI 4065. The xylose quantity of ASI 4103 and ASI 4166 increased until the temperature was up to 10℃ and decreased when the temperature was above 10℃. That of ASI 4065 decreased as the temperature rose and increased when above 13℃. The mannitol quantity of ASI　4065 and ASI 4166 decreased until the temperature was up to 10℃ and increased when the temperature was above 10℃. That of ASI 4103 increased as the temperature rose and decreased when above 13℃.

The winter mushroom, Flammulina velutipes, is one of the major economical crops cultivated in Korea. The total production have steadily increased approximately 40,161 M/T in 2005 to 61,057 M/T in 2009. Several bacteria have been known as the causal agents of certain diseases of cultivated button mushroom(Agaricus bisporus) oyster mushroom(Pleurotus ostreatus) and winter mushroom(Flammulina velutipes). It is well known as bacterial diseases of the cultivated mushroom such as brown blotch, mummy disease, bacterial pit, bacterial rot, weeping disease, ginger blotch, and drippy gill. Black rot has been recognized as a major problem within the mushroom industry. Pseudomonas tolaasii has been shown to be associated with a black disorder of the caps and stipe of the mushroom. Recently, P. tolaasii was isolated from disease cultivated winter mushrooms grown in Korea. Its symptom appeared as dark brown and sunken lesions on the caps and stipes of affected mushrooms. Inoculation of bacterial isolates into mushroom caps and stipes showed characteristic black rot symptoms and sunken lesions. Results of Gram stain, staining of flagella and biochemical tests identified these isolates as P. tolaasii. This was confirmed by pathogenicity, physiological and biochemical characteristics, and results of an analysis of the 16S rRNA gene sequences.

When we consider that most Flammulina velutipes are foreign varieties, and the international disputes of genetic resources increase, the development and distribution of domestic varieties are very important. Flammulina velutipes, which belongs to the Basidiomycot, have abundant vitamins, and is one of popular mushrooms. 6 varieties of Flammulina velutipes were collected, the selection of desirable isolates and characterization were conducted after monosporous isolation and breeding. After isolation of 1,200 monospores from 6 varieties, the final 10 monospores from each isolate were selected, and 250 isolates were obtained in 15 breeding combinations. Through an investigation of fruiting body, 29 lines were selected at first, then 6 lines at secondary step, and the last 3 lines. The biological characteristics was that mycelia growth was 0.6~2.0cm below 15 ℃, and 2.3~3.8cm at 20~25℃ showing the best result, on the other hand, 1.1~2.4cm at 30℃. There were no differences in pH, but the mycelia density of E-2-8 line seemed to be lower. Mycelia growth and density in some kinds of media such as MCM and MEM were most favorable, but worst in Wa medium. In D-1-10 and C-3-5 of selection lines, yield of fruiting body per bottle(850cc) was 120∼125g, number of effective stem was 299, and stipe length was 93∼95mm showing the best growth.

Gamma-Amino Butyric Acid (GABA), a four-carbon non protein amino acid, is widely distributed in nature and acts as the major suppressive neurotransmitter in the mammalian central nervous system. Recently, GABA has been reported to have several physiological functions such as antihypertensive, diuretic, relaxing and antidiabetic effects. Due to these unique biological functions, GABA has been used as functional ingredients for functional foods. Glutamic Acid Decarboxylase (GAD), which catalyzes decarboxylation of L-glutamic acid to GABA, has been purified from mammals, higher plants, and some microorganisms and their properties have already been reported. On the other hand, mushrooms are commonly appreciated as healthy food due to their nutritional properties, such as low calorie, rich in fiber, vitamin and mineral. L-Glutamic acid and GABA are also commonly distributed in edible mushrooms. The fact that mushrooms accumulate GABA suggests the existence of GAD. However, the enzyme property of mushroom GAD has not been reported. In the present study, we tried to purify and characterize the property of Flammulina veltipes. [Methods and Results] Mushroom (fruit-body of Flammulina veltipes) used in this study was purchased in local market. GAD activity was determined by formation of GABA from L-glutamic acid in the presence of pyridoxal-5’š- phosphate (PLP). The GAD activity was determined by the formation of GABA from L-glutamic acid. Fruit- body was crushed and then centrifuged to separate supernatant and cell debris. To investigate the localization of GAD, both supernatant and precipitate were subjected to enzyme reaction after dialysis. The cell debris showed stronger GAD activity than that of supernatant. The formation of GABA was observed between pH 4 and 6 and the maximum GAD activity was observed at pH 6. However, GAD activity was lost after dialysis for overnight against buffer of pH 6-11. These results suggest that GAD from Flammulina veltipes is stable at pH 4-5 in spite of its optimum pH for GABA production is around 6.

Flammulina velutipes, amongst others known as Winter Mushroom or Enokitake is an important economic crop in Asia. The tetrapolarity (having four mating types) of this mushroom obligates mating and results in self-sterile progeny that carries unique genetic traits, making understanding of the genetic base desirable for breeding. Moreover, mating type genes are significant for evolutionary studies as their high polymorphism benefits phylogenetic comparisons. This polymorphism further makes mating type genes interesting candidates for genetic markers that allow identification of specific strains. Mating type loci in Agaricomycotina are classically termed A and B and control two different developmental pathways [for a review see 1]. They consist of tightly linked subloci that encode multiallelic genes. MatA loci contain two groups of divergently transcribed homeodomain proteins (HD1 and HD2) and heterodimerization of HD1 with a non-self HD2 protein forms a functional transcription factor that activates the A pathway. MatB loci hold pheromones and pheromone receptors. Pheromone genes encode small precursor proteins that are characterized by a C-terminal CAAX motif. Pheromone receptors typically contain 7 membrane spanning regions and are coupled to G-proteins. Binding of a pheromone to a receptor, triggers splicing of the (trimeric) G-protein, which activates the B pathway. New genetic data from recent genome sequences is challenging the strict concepts of old mating type models in fungi. MatB loci turn out to be rather diverse and contain considerable varying numbers of pheromone receptors and associated pheromones. To this, pheromone receptors which are not linked to matB loci have now been reported for C. cincerea, S. commune and L. bicolor [2, 3]. Also the organization of the matA locus is less strictly conserved than anticipated. Though far more tightly maintained than the matB locus, substantial differences in HD gene numbers and overall organization are reported [2, 3]. These differences stress the importance of determination of the individual mating type systems from industrially important mushrooms to assist breeding. Our analysis of F. velutipes strain 4019-20 uncovered 7 pheromone receptors together with 3 pheromones. The matB-3 locus of this strain however, is defined by only a single pheromone receptor and pheromone gene and our data strongly indicates that a 2nd pheromone receptor recently lost its function. The other receptor genes are non mating type specific. Finally, we detected three homeodomain genes distributed over two distant subloci. These subloci have been separated by two large inversions. Strikingly the distant matA subloci in S. commune seem to be separated by inversions as well. Synthenic mapping of a large regions from Coprinus cinerea, Laccaria bicolor, S. commune and F. velutipes shows that the matA loci originate from a single locus in a common ancestor of S. commune and F. velutipes that is represented by L. bicolor and C. cinerea. [1] U Kües. Micr Mol Biol Rev 64, 316 (2000) [2] H Niculita-Hirzel, J Labbé, A Kohler, F le Tacon, F Martin, IR Sanders and U Kües. New Phytol 180, 329 (2008). [3] RA Ohm, JF de Jong, LG Lugones, A aerts, E Kothe, JE Stajich, RP de Vries, E Record, A Levasseur, SE Baker, KA Bartholomew, PM Couthino, S Erdmann, TJ Fowler, AC Gathman, V Lombard, B Henrissat, N Knabe, U Kües, WW Lilly, E Lindquist, S Lucas, JK Magnuson, F Piumi, M Rausdaskoski, A Salamov, J Schmutz, FWMr Schwarze, PA van Kuyk, JS Horton, IV Grigoriev and HAB Wösten. Nat. Biotechnol ISSN: 1087-0156 (2010).

팽이버섯 11계통을 사용하여 polyphenol 및 β-glucan 함량을 분석하고, 생리활성으로 항산화 및 항암, 항고혈압, 항당뇨, 항염활성을 측정하였다. Polyphenol 함량에서는 CBMFV-65가 244.74 mg%로 가장 많은 함량을 나타내었고 전 품종에서 전반적으로 100 mg% 이상의 함량을 나타냈다. β-glucan 함량에서는 CBMFV-41에서 27.37%로 가장 높았으며, 그 다음으로 CBMFV-30 27.21%, CBMFV-65 27.11%의 순서로 높은 β-glucan 함량을 나타냈다. 전자공여능에서는 CBMFV-66이 91.74%로 가장 높은 DPPH 소거활성을 나타냈으며 전체적으로 70%의 높은 소거활성을 보였다. 세포독성 실험에서는 폐암세포에 대한 세포 저해활성이 가장 컸으며, 폐암세포와 대장암세포 모두 CBMFV-30에서 각각 76.07%, 67.05%로 가장 높은 세포 저해활성을 나타냈다. ACE 저해활성에서는 CBMFV-65에서 10.96%를 나타냈고 나머지 품종은 10%미만의 저해활성을 나타냈다. 항당뇨 활성에서는 CBMFV-41에서 63.57%의 효소 저해율이 측정되었고, CBMFV-63은 10.98%로 가장 낮은 효소 저해활성을 나타냈다. 마지막으로 항염활성에서는 CBMFV-41에서 61.44%의 nitric oxide 억제율이 측정되었다.

본 연구에서는 국내에서 식용으로 재배되고 있는 팽이버섯의 균사체에 대하여 Agrobacterium을 이용한 형질전환을 시도하였다. 특히 물리적 연마제인 미세 aluminum oxide 입자를 팽이 균사체 와 함께 강하게 교반함으로써 물리적 상해를 지니는 균사체를 제조하였으며 감압침윤에 의한 Agrobacterium 이용 형질전환을 시도하였다. Hygromycin 저항성을 이용한 선발 결과, 대조군에 서는 균사체 생육이 전혀 관찰되지 않은 반면 물리적 상해군에서는 형질전환균사체 생육이 확인되 었다. Genomic DNA PCR에 의한 유전자 도입을 확인함으로써 팽이균사체에 대한 매우 간편한 형 질전환법을 제시할 수 있었다.