In this study, Sparassis crispa(cauliflower mushroom), which is rich in beta-glucan, was pulverized using ultrafine grinding technology for its potential utilization as a diverse food ingredient. The physical and antioxidant properties of cauliflower mushroom powder were evaluated at various grinding times. The results showed that as the grinding time of cauliflower mushroom increased, the average particle size significantly decreased (p<0.05). Additionally, the water-holding capacity, swelling capacity, and water solubility index of cauliflower mushroom increased significantly(p<0.05). Based on the analysis mentioned above, cauliflower mushroom prepared as a superfine powder for 5 minutes exhibited superior physical and chemical properties as well as antioxidant characteristics and is expected to be widely used in various foods.

본 연구에서는 버섯의 건조 및 로스팅 처리의 가공방법에 따른 생리활성 성분과 영양성분의 변화에 대하여 알아보기 위해서 실험을 수행하였다. 항산화 등의 생리활성 성분의 변화를 분석한 결과, DPPH 라디컬 소거능은 잎새 버섯의 열풍건조 시료에서 가장 높았으며, 팽이와 꽃송이 버섯은 가공방법별 유의적인 차이는 없었다. 아질산염 소거능은 꽃송이버섯의 로스팅 시료에서 증가하는 것으로 나타났으며, 팽이와 잎새버섯은 유의적 차이가 없거나 생 시료에 비하여 낮았다. 총 폴리페놀 함량은 팽이와 꽃송이버섯 로스팅 시료가 생버섯(fresh) 시료에 비하여 증가 하는 것으로 나타났다. 아미노산 분석결과, 잎새버섯은 로스팅 처리로 인하여 아미노산 성분들 중 단맛을 담당하는 세린(Ser), 알라닌(Ala)성분들이 증가함과 동시에 쓴맛을 나타내는 류신(Leu), 이소류신(Ile) 성분들은 감소하는 것으로 나타났으며, 팽이와 꽃송이버섯은 필수 아미노산 성분을 포함하여 대부분의 아미노산 성분 함량이 로스팅 처리로 인하여 생시료에 비하여 증가하고 있는 것으로 나타나 로스팅 처리가 버섯내의 영양성분 향상에 효과가 있는 것으로 확인되었다.

꽃송이버섯은 우리나라에서 2000년대 초반부터 재배를 시작하였고, 국내에서는 전라북도농업기술원이 육성한 ‘너울’이 2016년에 최초로 등록되어 있다. 그러나, 꽃송이버섯에 대한 재배매뉴얼이 없어 여전히 농가마다 자실체 생산성의 차이가 큰 실정이다. 이에 꽃송이버섯 ‘너울’의 발이조건을 구명하고 안정생산 기술을 개발하고자 배지 pH, 배지함수율, 종균접종량 조건에 따른 연구를 수행한 결과, 재배일수, 수확률과 자실체 중량을 고려한 연중 병당 수 량은 pH 3.8 처리구가 363.6 g으로 가장 높게 나타났으나 pH 3.6 조건에서는 수량이 189.5 g으로 급감하는 점, pH 4.0 조건이 배양일수가 짧고 pH 3.8 조건과 비교하여 재배일수가 같으며, 자실체 중량 차이의 유의성이 인정되지 않는 점, 농가에서 활용 시 정밀한 pH 조절이 어려운 점을 고려하여 pH 3.9±1로 조절하여 재배해야 안정생산이 가능할 것으로 판단된다. 아울러 배지함수율을 65%로 조절하고, 배지부피의 4%에 해당하는 액체종균을 접종 후 배양실 내 습도조건을 50% 이하로 설정하면 연중 병당 341.8 g을 생산할 것으로 판단된다.

본 연구는 꽃송이버섯 추출물의 화장품소재로서 활용 가능성을 확인하는 것을 목적으로 한다. 꽃송이버섯 에탄올 추출물의 Straphylococcus epidermidis, Straphylococcus aureus, Escherichia coli, Candida albicans 균주로부터 항균효능을 확인하였으며 항산화효과 및 염증관련인자인 NO저해율을 확 인하였다. 또한 꽃송이버섯 에탄올 추출물을 함유한 에멀션 제형의 물리적 안정성을 평가하기 위해 pH, 점도, 에멀션 입자를 관찰하였다. 그 결과 paper disc 실험의 경우 Straphylococcus aureus, Candida albicans 균주로부터 항균효능을 나타내었으며, 에멀션 제형 평가의 경우 안정한 점도와 pH를 나타내었 다. 현미경으로 유화물 입자 관찰 시 추출물의 유무와 상관없이 제형 분리 현상은 확인되지 않았다. 이 러한 결과는 꽃송이버섯 추출물의 화장품 소재로서의 가치를 제안할 수 있다.

꽃송이버섯 추출물은 염증반응 시 유도되는 NO 생성을 저해하는 활성이 있는 것으로 나타났으며, 200 μg/ml의 꽃송이버섯 추출물을 처리하였을 때 NO 저해능이 최대 효과를 보였고 RAW264.7 cell에서는 대조군과 유사한 수준으로 NO 생성을 억제하였다. 이러한 NO 생성의 저해는 iNOS의 발현이 감소한 것에 의한 결과임을 단백질과 mRNA의 발현량 변화를 통하여 확인하였으며, mRNA 발현 변화는 iNOS 유전자의 전사를 담당하는 전사인자인 NF-ĸB와 STAT-1의 활성감소에 의한 결과임을 western blot을 통하여 확인하였다. 특히, NF-ĸB의 활성감소는 IĸBα의 활성증가에 의한 NF-ĸB의 억제능 향상에 의한 것임을 확인하였고, 활성억제된 NF-ĸB가 핵 내부로의 이동이 저해되면서 iNOS 유전자 발현에 영향을 미친 것임을 확인하였다. 그러므로, 꽃송이버섯 추출물은 NO 저해능을 이용한 항염증소재로서 염증성질환의 완하에 도움이 될 것으로 사료된다.

선행연구로서 꽃송이버섯 배지내 LED 조명색에 의한 푸른곰팡이 생육억제 효과는 모든 처리구에서 생육이 억제되었으나 blue 처리구에서 푸른곰팡이균의 포자발생량이 매우 높아 꽃송이버섯 배양에 부적합하다는 것으로 확인되었다. 배양 28일 후 LED 파장에 따른 꽃송이버섯의 균사생장 특성과 LED 파장 색상별 배양시간의 경과에 따른 균사생장 특성을 조사한 결과 모두 red 파장 처리구에서 균사생장이 높은 경향을 나타내었다. 이에 따라 red 파장 범위에서 광량을 달리하여 균사생장 조건을 확인한 결과, 광량 세기가 낮은 1.41 μmol/m2S 처리구에서 우수한 균사생장을 나타내었다. 계대배양 실시 여부에 따른 균사생장 특성에서는 실험 전 1회 계대배양을 실시한 처리구에서 유의적인 차이를 나타내었다. 배지조성을 달리한 톱밥배지내 LED 광량별 균사생장은 미송 처리구에서 높은 경향을 나타내었다. 이를 미송 톱밥배지에서 LED red 2.11 μmol/m2S의 광량을 처리하였을 경우 84일 배양한 처리구에서 유의적인 차이를 보였다. 상기의 결과를 종합하여 보았을 경우 red 파장 2.11 μmol/m2S 광량에서 84일 이상 미송 톱밥배지에서 배양하는 것이 꽃송이버섯 배양에 좋을 것으로 판단되었다.

꽃송이버섯은 식용버섯으로 다른 식용버섯에 비해 1.3-ß-D-glucan이 높은 항암 및 면역증강 효과가 있은 버섯이다. 하지만 꽃송이버섯은 초근 한국과 일본에서 버섯을 재배하고 있지만 재배방법은 확립되어있지 않다. 본 연구는 꽃송이버섯에 대한 봉지재배기술 개발을 위해 균사생장 및 원기형성에 대한 조사를 수행하였다. 꽃송이버섯의 액체종균제조하기위해 보리를 당화하여 종균을 제조하였는데 당화는 시간이 경과 할수록 당도가는 증가하는 경향으로 8시간에 16.3°Brix를 나타냈다. 당화된 액체배지에서의 균사생장조건은 온도 25℃, pH5.0~6.0 일때 균사생장이 양호하였다. 꽃송이버섯의 봉지재배시 낙엽송톱밥에서 균사배양 및 밀도가 양호하였다. 낙엽송톱밥, 밀가루, 옥수수가루를 7:1:2(부피비)의 혼합배지에서 균사생육이 48.5㎜/45일로 비교적 빠른 생장속도를 보였고 자실체의 수량은 68.1g/500g를 생산하였다.

Sparassis crispa is an edible and a medicinal mushroom, which commonly called cauliflower mushroom and this mushroom, has recently become popular in Asian countries like Korea and Japan. S. crispa can establish to be a good source material for foods and nutraceuticals due to their rich flavor compounds and much amount of b-glucan. Basidiomycetes mushrooms hold the biologically active polysaccharides in fruit bodies, cultured mycelium, and culture broth. Many factors are amenable for the antitumor activities of polysaccharides such as water solubility, molecular size and their branch form. The antitumor activity was examined mainly in the β-glucan (1-3) branched moiety. The researchers suggest that the primary structure of purified β-glucan from the S. crispa possess the backbone structural units as β-(1,3)-D-glucan with single β- (1,6)-D-glucosyl side branching units in every three residues. Polysaccharide derived from S. crispa play an significant role in the antitumor activity. In vitro study revealed that the oral administration of S. crispa β -glucan results in suppressive effect on tumor growth and metastasis in lung cancer through the inhibition of tumor induced-angiogenesis. The researchers also suggests that this effects are not a result of direct action on the endothelial cells because cell growth, migration and capillary-like tube formation were not affected in the human umbilical vein endothelial cells by S. crispa β-glucan application.

본 시험은 국내외에서 수집한 꽃송이버섯균 22균주에 대하여 분자생물학적 유연관계를 분석하고자 하였다. 수집균주의 ribosomal DNA의 ITS 영역에 대한 cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) 분석 결과, KACC50866은 다른 균주들과 20%이하의 유연관계를 나타내었으며 나머지 균주들은 90% 이상의 유연관계를 보이면서 4그룹으로 구분되었다. 따라서 이들의 세분화된 분자생물학적 구분을 위하여 rDNA ITS 영역의 염기서열분석을 하여 구분하여 본 결과 KACC50866 균주는 다른 꽃송이버섯균과 유연관계가 매우 낮은 것으로 나타났다. 그리고 나머지 21개 균주는 같은 그룹으로 구분되어 있어 같은 종으로 생각할 수 있으나, 이들을 좀더 세분하기 위해서는 미토콘드리아의 유전자 서열 분석 등이 병행되어야 할 것으로 판단된다.

꽃송이버섯은 다른 버섯에 비해 1.3-β-Dglucan 함량이 높은 식용버섯이다. 이 버섯은 면역, 항암효과가 높은 버섯이며, 일본과 한국에서 최근 재배방법이 개발되었다. 하지만 재배방법이 대부분 특허 출원되어있는 실정이다. 그리고 꽃송이버섯의 재배방법이 확립되어있지 않다. 본 연구는 꽃송이버섯의 봉지 단목 재배방법개발하기위해 균사배양 및 원기형성 조건을 조사하였다. 단목 재배에 사용한 수종으로는 낙엽송, 해송, 리기다소나무, 상수리나무 단목을 사용하였고, 리기다소나무 단목에서 자실체 수량이 가장 양호하였다. 그리고 리기다소나무 단목을 생이스트 5%에 8시간동안 침지하고 생육조건은 온도 및 습도를 각각 90~95%, 23~25℃처리에서 자실체발생이 가장 양호하였다.

꽃송이버섯은 베타글루칸 함량이 높아 버섯재배자들 사이에서 재배를 희망하는 농가들이 부쩍 늘어나고 있다. 하지만 이에 대한 실용적인 재배법이 확립되지 않아 까다로운 버섯으로 인식하여 재배를 기피하고 있어 본 실험에서는 침엽수 톱밥과 소맥분, 물엿을 이용한 간편하고 경제성 있는 배지조성법을 연구하였다. 톱밥 접종원과 액체 접종원을 사용한 경우의 균사 생장에는 뚜렷한 차이가 없었으며, 4℃에서 1일 동안 저온충격을 주는 방식이 원기 형성을 위하여 가장 좋은 방법으로 생각되었다. 또한 자실체 발생용 최적배지는‘미송+소맥분+옥수수+면실박+10% 물엿 수용액’으로 41%의 회수율을 보였으나,‘ 낙엽송+소맥분+옥수수+면실박+10% 물엿 수용액’에서도 회수율이 37%로 자실체 발생량이 많았다. 또한 회수율과 버섯배지 중량 감소율과의 관계를 보면 회수율이 높을수록 중량감소율이 높아 서로 비례한 것으로 조사되었다.

식·약용버섯 중의 하나이고 β-glucan의 함유로 현대인들에게 관심이 집중되고 있는 꽃송이버섯(Sparassis crispa)의 대량 균사체 증식과 인공재배를 위한 생리적특성을 구명하고자 공시된 4균주에 대해 실험 실시한 결과 국내·외에서 수집 된 TD-1, TD-2, AT, JP 균주중 균사생장과 활력이 우수한 균주는 고체배지에서는 JP 그리고 액체배지에서는 AT인 것 으로 조사되었다. PD broth배지에서의 꽃송이버섯 균사배양에 적합한 온도는 20℃∼25℃였으며, 액체배지에서의 최적 pH는 3.0∼4.0으로 조사되어 강산성에서 활력을 가지는 특이성이 있는 버섯균으로 조사되었다. 또한 Agar가 첨가된 고체 배지에서는 JP를 제외한 3균주 모두 pH 4.0에서 생장이 우수하였고, JP균주는 pH 3.0에서 생장이 우수한 것으로 조사되 었다. 그러나 고체배지에서는 액체배지와는 달리 pH 5.0과 pH 6.0에서도 지속적인 생장을 하는 것으로 나타났다. 꽃송이 버섯의 균사배양을 위한 최적배지는 액체배양에서는 MCM배지로 Malt Yeast Extract배지보다 3.4배 높은 균체량을 보여 최적배지로 조사되었으나 이와는 다르게 고체배지 실험에서는 MCM배지는 균사생장이 부진했으며 Banana extract 배지 에서는 매우 빠른 생장을 보여 액체배양과 고체배양에 따른 최적배지는 다름을 알수 있었다. 꽃송이버섯의 대량 증식을 위 한 기초실험인 영양원 실험에서 탄소원으로는 Manitol이 4균주 모두 우수하였으며 Sucrose에서도 좋은 생장을 보였고 질 소원으로는 Sodium nitrate가 가장 우수하였기 영양원으로는 이들 두종류를 이용함이 타당할 것으로 생각된다. 꽃송이버 섯의 톱밥배지에서의 균사생장은 JP균주가 가장 왕성하였으며 TD-1과 TD-2균주는 다소 생장이 느리게 조사되었다. 수 종별로는 일본전나무에서 균사생장이 대체로 우수했으며 참나무류인 졸참나무에서는 균사생육이 다소 지연되긴 했으나 비교적 좋은 생장을 보였다. 본 실험에 사용한 4균주간의 균사생장력을 조사한 결과 AT와 JP균주가 활력이 우수한 것으 로 조사되었고 TD-1과 TD-2는 다소 늦은 생장을 보였다.

농촌진흥청 응용미생물과와 농가에서 수집한 꽃송이버섯 균주의 배양적 특성을 조사하였다. 기본배지는 감자 추출물을 이용한 PBA, PDA, PDM 배지에서 균사생장이 양호한 경향이었고, 특히 대나무톱밥 추출물이 함유된 PBA 배지에서 균사생장 및 밀도가 가장 좋았다. 꽃송이버섯 균사의 최적 배양온도는 25℃이었으며, 30℃ 이상에서는 균사생장이 전혀 이루어지지 않았다. 최적 pH 조건은 모든 균주가 pH 5.0에서 균사생장 및 밀도가 양호하였다. 대부분 균주가 pH 4.0에서 균사생장은 좋았으나 밀도가 현저히 낮은 경향이었지만, SC12 균주는 pH 4.0에서도 균사생장이 양호하였다. 탄소원은 단당류인 glucose, fructose, mannose, xylose와 이당류인 maltose에서 균사생장이 양호하고 밀도가 높았다. 이중 가장 경제적인 탄소원 glucose를 1.0∼1.5% 농도로 처리하였을 때 균사생장이 양호하였다. 질소원은 threonine, peptone, glycine, glutamine 그리고 valine을 첨가한 배지에서 균사생장이 양호하고 밀도가 높았으며, 질소원 peptone을 0.3% 처리 하였을 때 균사생장 및 밀도가 가장 좋았다.