The objective of this study was to achieve biological control of green mold disease in Pyogo mushrooms using antagonistic microorganisms. Bacillus subtilis BSM320 cells inhibited mycelial growth by 48–60% against three Trichodermaisolates including T. hazianumisolated from the substrates of Lentinula edodes, showing their antifungal activity.The bacteria were cultured to a high density of 4.2 x 109±113.7 cfu/mlin aqueous extract of composted spent mushroom substrates of L. edodes containing 1% glucose and showed a higher growth rate than that observed when using the commercial medium, Luria-Bertani broth. The bacterial culture showed a 75% protective effect without damaging the mushroom fruiting bodies. These results suggest that B. subtilis BSM320culture is suitable for biological control of green mold disease during mushroom cultivation.

In this study, the protein content and functional changes in soybeans cultured with Phellinus linteus HN00K9 were analyzed. P. linteus HN00K9 was cultured on soybeans. The crude protein content in soybeans cultured with HN00K9 (PMS) was 41.99%, which was higher than that in soybeans not cultured with the mushroom (UCS). The total free amino acid content in PMS increased to 39,963 mg/100 g, which was higher than that in UCS (36,817 mg/100 g). In particular, in PMS, glutamic acid accounted for 18.5% of the total amino acids at 7,413 mg/100 g. The total polyphenol content in PMS was 2.66 mg GAE/g, which was more than 45% higher than the amount in UCS (1.45 mg GAE/g). Additionally, PMS showed a DPPH radical scavenging activity of 33.3%, which was 3 times higher than that exhibited by UCS (11.5%), reflecting its high antioxidant content. Therefore, the PMS in this study has potential for use as a functional food material.

Bacillus velezensis HKB-1가 표고버섯 수확후배지 퇴비로부터 분리되었으며 고추역병균(Phythopthora capsici), 인삼모 잘록병균(Rhizoctonia solani), 고추탄저병균(Collectotrichum coccodes) 및 시들음병(Fusarium oxysporium)의 균사체 성장을 70% 이상 억제하는 항 진균 활성을 보였다. B. velezensis HKB-1은 표고버섯 수확후배지 퇴비물 추출물과 당밀 1% 첨가배지에서 다른 상업용 세균배지보다 10~100배 더 높은 세균증식률을 보였으며 고추 역병균의 균사체 생장을 90% 억제하였으며 고추생육 촉진효과 및 고추역병에 대하여 70% 이상의 방제효과가 있었다.

원형질체 융합 기술은 종·속간 유전적 한계를 넘어 육종과 그 소재로 활용하고데 목적이 있다. 본 연구에서는 ‘흑타리’(P. ostreatus)와 ‘호산’(P. pulmonarius)의 단핵균사를 이용하여 원형질체를 나출하고 나출된 원형질체를 융합하여 종간 교배 계통을 육성하였다. 육성계통의 균사생장속도는 ‘호산’, ‘흑타리’, PF160313, PF160306 계통 순으로 빠른 편이었다. 균사 밀도는 PF160306 계통이 가장 높았고, 나머지는 중간 수준의 밀도를 나타내었다. 원형질체 융합계통인 PF160306과 PF160313 계통은 ‘흑타리’ 품종 보다 배양 기간이 10일, ‘호산’ 품종보다 2일 단축되었다. 자실체 생장 기간은 ‘흑타리’와 ‘호산에 비하여 각각 3일, 1일 단축되었다. PF160306 계통의 생산량은 135.9 g/병으로 ‘호산’에 비하여 높았으나 통계적으로 유의차가 없었다. 자실체 발생기간은 15˚C에서 9일, 25˚C에서 4.5일로 온도가 높아짐에 빨라졌다. 자실체의 갓색은 21 o C 노란색이 가장 선명하게 발현되었다. URP primer 7을 사용하여 PCR 밴드 패턴을 비교하였을 때, 전체적으로 ‘호산’ 품종과 유사하였다. DPPH radical 소거능과 폴리페놀 함량에 있어 ‘순정’은 각각 62.5%, 43.5 mg/mL였으며, PF160313 계통은 각각 65.7%, 49.9 mg/mL를 나타내어 계통간 유의차가 있었다. ACE 활성은 ‘순정’ 74%, PF160313 계통 75%로 유사한 수준이었다.

표고(Lentinula edodes), 노루궁뎅이(Hericium erinaceus), 느타리(Pleurotus ostreatus)의 버섯수확후배지(spent mushroom substrate, SMS)를 퇴비화에 활용하였다. 퇴비화 온도변화는 50oC 이상에서 7일에서 10일 동안 지속 되어 30일에 부숙이 완료되었다. 퇴비화 된 LeCSMS, HeCSMS는 130%, 80% 무종자에 대한 종자 발아지수를 보여 부숙도에 대한 종자 발아지수를 충족하였다. 퇴비화에 따른 물리 화학적 변화를 조사한 바 pH 범위가 4-5 에서 6-7로 증가 되었고 EC는 1-1.4 dS/m로 소폭 감소 되었으며 유기질 함량은 LeCSMS에서 36.9%로 SMS에 비하여 60% 이상 가장 큰 폭으로 감소 되었다. LeCSMS 를 기준으로 N (1.2%), P(2.3%), K(0.77%)함량이 조사되었으며 중금속은 모든 CSMS에서 기준치 이하였으며 Ca, Mg는 30%에서 60%이상 증가하였다. C/N비는 LeCSMS, HeCSMS에서 15% 낮았으나 PoCSMS에서 32%로 높게 나타났다. LeCSMS 처리에 따른 고추 유묘 생육효과는 시판 유기퇴비 처리구 등 대조 구에 비하여 초장이 60% 이상 높게 성장했으며 옆폭, 옆장, 옆수에서 다른 대조 구 에 비하여 모두 우수한 생육 효과를 보였다.

국내의 다양한 지역에서 수집한 19 야생버섯균주를 이용하여 배지조성인 참나무 톱밥과 밀기울을 부피비율 7:3 으로 병재배 650 g/1,100 ml에서 자실체를 생산하였다, 시험한 19균주중 14균주가 원기를 형성하였으며 자실체를 생산 할 수 있었으며 대조품종 노루1, 2호의 병당 75 g보다 KFRI349, KFRI1091, KFRI1093은 병당 120 g 이상으로 높은 수확량을 나타내었다. 자실체 색형은 백색과 핑크색으로 나눌 수 있었으며 침의 형태에 따라 고드름형과 산호형으로 구분할 수 있었다. 전자현미경(SEM)에 의한 노루궁뎅이버섯의 담자기, 포자, 침의 형태를 포함한 자실체 미세구조를 관찰 하였으며 UFP-PCR분석으로 균 주간의 PCR다형성밴드가 검출되어 4 그룹으로 분류 할 수 있었으며 높은 유전적 다양성을 확인 할 수 있었다.

P. linteus(품종명: 고려상황, PLKS)와 P. baumii (장수 상황, PBJS)를 동일한 조건하에서 인공재배하여 얻어진 자실체를 70% 메탄올, 60% 에탄올, 열수추출하여 폴리페놀과 플라보노이드 측정 시 함량은 60%에탄올 추출물에서 가장 높게 나타났다. 60%에탄올을 용매로 PLKS와 PBJS의 자실체를 추출하여 농도별로 DPPH (2,2-diphenyl- 1-picrylhydrazyl), ABTS (2,2'-azino-bis (3-ethylbisthiazoline- 6-sulfonic acid) 라디칼 소거능을 측정한 결과 PLKS와 PBJS는 거의 유사한 항산화 활성을 보였으며 자실체가 균사체보다 2-3배 이상 높은 항산화 활성이 측정되었으나 FRAP (ferric reducing antioxidant power)분석에서는 자실체와 균사체 간에 큰 차이가 없는 것을 확인하였다. PLKS와 PBJS의 자실체 ethyl acetate 분획물을 HPLC 분석한 결과 styrylpyrone 계 폴리페놀 성분인 davallialactone, hispidin, hypholomine B, inoscavin A를 검출할 수 있었으나 균사체에서는 검출되지 않아 자실체 특이적인 화합물인 것을 확인하였다.

Over a million tons of spent mushroom substrate (SMS) are generated as by-products of mushroom cultivation every year in Korea. Disposal of SMS by mushroom farmers is difficult, therefore, recycling solutions that do not harm the environment are necessary. SMS consists of mushroom mycelia and residues of fruiting bodies, containing a variety of bioactive substances, such as extracellular enzymes, antimicrobial compounds, and secondary metabolites. This paper reviews utility of SMS for bioremediation, controlling plant disease, and production of lignocellulytic enzymes, organic fertilizer, and animal feed.

참나무 단목원목으로 재배한 P. linteus KACC93057P (PLHS)2년산 자실체 60%에탄올 추출물의 총 페놀함량은 19.05±0.32 mg GAE/g로 다른 비교구 버섯 종에 비하여 4배에서 10배이상의 높게 나타났다. 125 μg/mL농도에서 DPPH와 ABTS 라디칼 소거능은 62%와 100%를 나타냈으며 FRAP 환원력은 0.7μMFeSO4/g 으로 비교 구 버섯종 보다 2에서 10배이상의 유효활성이 검출 되었다. PLHS 자실체 ethyl acetate분배 추출물의 HPLC분석에서 styrylpyrone 계열의 화합물 davallialactone, hispidin, hypholomine B와 phenylpropanoid 계열의 화합물인 caffeic acid가 동정 되었다.

This study aims to investigate the antifungal and protective effects of water- and 70% methyl alcohol-extracts from spent mushroom substrate (WESMS and MeOHSMS) of Lentinula edodes, on Botrytis cinerea- the causative agent for gray mold disease in ginseng. MeOHSMS inhibited mycelial growth and spore germination of Botrytis cinerea, by 75% and 95%, respectively. MeOHSMS could suppress gray mold disease of ginseng seedlings by 80% and effectively reduce the disease severity by 60%. Compared to the treatment of ginseng leaves with WESMS and DL-β-aminobutyric acid (BABA), the MeOHSMS treatment increased the phenolic compounds in the leaves by 36% and 18%, respectively. These results suggest that the SMS extracts suppress gray mold disease in ginseng via dual functions: antifungal activity and increase in a plant defense factor— phenolic compounds.

노루궁뎅이버섯의 국내 야생수집 18 균주와 재배종 ‘노루1호’, ‘노루2호’ 품종의 PDA배지에서 균사체 배양적 특성은 갈색색소생산, 기중균사형, 분지균사형으로 분류되었으며 KFRI 509, KFRI 1091, KFRI 1093, KFRI 1623의 균사생장율이 ‘노루1호’, ‘노루2호’보다 20% 이상 높았다. Ethanol 60%추출물이 페놀함량과 DPPH와 ABTS라디칼 소거능이 농도 의존적으로 가장 높았다. 노루궁뎅이버섯 수집 균주의 항산화활성은 KFRI 507, KFRI 508, KFRI 842, KFRI 1623균주가 재배종 ‘노루1호’, ‘노루2호’와 비교하여 DPPH라디칼 소거능은 농도 의존적으로 10%에서 40% 이상 높았으며 ABTS라디칼 소거능은 추출물 0.125 mg/ml를 기준으로 ‘노루1호’, ‘노루2호’보다 30%에서 60% 이상 높은 활성을 보였다.

The fruiting bodies of Sanghwang mushrooms, Phellinus linteus HN1009K (PLH) and Phellinus linteus (Korea Sanghwang, PLK), and Phellinus baumii (Jangsu Sangwhang, PB), were extracted with 70% methanol. The methanolic extracts of different concentrations (5–200 μg/ml) showed inhibitory effects of 20–95% on plated aggregation induced by collagen (2.5 ug/ml), ADP (10 uM), and thrombin (0.1 U/ml). The PLH, PLK, and PB extracts (200 ug/ml) reduced ATP release from ADP-activated platelets by 50¬60%. These results suggest that the methanolic extracts from Sanghwang mushrooms inhibit platelet aggregation.

In Korea, the production of edible mushrooms was estimated to be 614,224 ton a year. In addition, yield of L. edodes (Shiitake mushroom) was estimated to be about 37,000 ton a year. The shiitake mushroom (Phyogo mushroom in Korea) has mainly been cultivated on tree logs. However, recently, bag cultivation using sawdust is rapidly increasing yearly due to its high yield and easily process and currently, the sawdust cultivation of Phyogo mushroom is approaching to almost 50% of the cultivation in Korea. The mushroom growers faced on disposal problem of the SMS and required the available measures to recycle it without environmental hazard. Spent mushroom substrate (SMS) is the post-harvest substrate and retains a variety of bioactive substances such as extracellular enzymes, antibiotics, secondary metabolites and carbohydrates produced during mycelium and fruiting body formation. Approximately, 5 kg of mushroom substrate are needed to produce 1 kg of mushroom, and consequently about 25 million tons of spent mushroom substrate (SMS) is produced each year in Korea. Because this massive amount of SMS is unsuitable for reuse in mushroom production, it is either used as garden fertilizer or deposited in landfills, which pollutes the environment. SMS can also be considered as an easily available source of active compounds to protect plants from fungal and bacterial infections, helping alleviate the waste disposal problem in the mushroom industry and creating an eco- friendly method to reduce plant pathogens. We describe extraction of lignocellulytic enzymes and antibacterial substance from SMSs of different edible mushrooms and their potential applications.

Basidiomycetous fungi are one of the most potent biodegraders because many of its species grow on dead wood or litter, in environments rich in lignocellulose. For the degradation of lignocellulose, basidiomycetes utilize their lignocellulytic enzymes, which typically include laccase (EC 1.10.3.2), lignin peroxidase (EC 1.11.1.14), xylanase (EC 3.2.1.8), and cellulase (EC 3.2.1.4). In recent years, the practical applications of basidiomycetes have ranged from the textile to the pulp and paper industries, and from food applications to bioremediation processes and industrial enzymatic saccharification of biomass. Recently, spent mushroom substrates of edible mushrooms have been used as sources of bulk enzymes to decolorize synthetic dyes in textile wastewater. In this review, the occurrence, mode of action, general properties, and production of lignocellulytic enzymes from mushroom species will be discussed. We will also discuss the potential applications of these enzymes

Twenty Inter simple sequence repeat (ISSR) primers were used to assess genetic diversity of 64 Agaricus strainsincluding 45 A. bisporus strains and other 19 Agaricus spp. ISSR primers, (GA)T, (AG)YC, (GA)C and (CTC) amplified PCRpolymorphic bands between the Agaricus species or within A. bisporus strains. PCR polymorphic bands were inputted forUPGMA cluster analysis. The varieties, Saea, Saedo, Saejeong and Saeyeon that have recently been developed in Korea wereinvolved in the same group with closely genetic relationship of coefficient similarity over 0.92, whereas, other Korean strains weregenetically related to A. bisporus strains that were introduced from USA, Eroupe and Chinese. Furthermore, ISSR-PCRpolymorphism could potentially be used to identify homokaryon isolates.

큰느타리 (Pleurotus eryngii), 표고 (Lentinula edodes ), 노루궁뎅이 (Hericium erinaceus ) 버섯 수확 후 배지 (spent mushroom substrate, SMS) 물 추출액(SMSE)의 고추생장촉진과 고추역병균 억제효과를 조사하였다. 큰느타리버섯, 표고버섯 및 노루궁뎅이버섯 SMSE는 유묘생장시에 잎폭, 잎장, 초장, 절간, 절수 등에서 대조구에 비하여 모두 11~41%로 평균 20% 이상의 높은 생육효과가 있었으며 잎수에서는 거의 1.5배 높게 나타났다. 노루궁뎅이 SMSE혼합 PDA배지는 고추역병균사 성장을 거의 99-100% 억제하였다. 큰느타리, 표고버섯 및 노루궁뎅이 SMSE는 고추역병에 대하여 각각 25%, 65% 75%이상의 방제효과를 보였다.

버섯유전체 완전해독연구는 세계적으로 식용버섯(느타리, 송이), 약용버섯(영지, 치마버섯), 독버섯(광대버섯)등에 대하여 시작단계에 있다. 국내에서는 식물세균병인 벼 흰잎마름병원균의 유전체염기서열을 완전해독(생공원)함으로써 미생물 유전체 연구기반 기술을 확보하고 있으나 진균은 종에 따라 다양한 유전체 크기를 가지고 있고 반복배열 DNA가 다수 존재하며 다양한 chromosome형이 분포하는 등으로 염기서열 분석에 어려움이 예상되어 새로운 원천기술의 정립이 필요하다. 농업과학기술원에서는 국내토종 식용버섯 유전체 연구 대상을 팽이로 선정(2007.01.30)하고 농업생명공학연구원, (주)마크로젠 연구팀에 의한 유전체 완전염기서열 해독 연구와 건국대학교, 한경대학교 연구팀과 버섯유전체의 기능분석을 위한 연구기반을 확보하기 위하여 바이오그린21사업의 유전체 개발이용연구단 과제를 4년간 수행하게 되었다. 과제의 구성은 팽이버섯 유전체 완전해독연구를 위하여 농업생명공학연구원에서 국내에서 수집된 팽이균주(KACC42777)를 대상으로 염색체분리 및 핵형분석을 수행하고 physical map 작성 및 유전자은행(BAC library)을 제작하고, (주)마크로젠에서 팽이버섯 유전체의 염기서열 해독 및 생물정보 분석을 수행하게 된다. 기능유전체연구로 농업과학기술원에서 형질전환을 이용한 변이체 pool을 작성하고, 건국대학교에서 팽이버섯의 발생단계에 따른 전사산물 구조 및 발현에 대한 연구, 한경대학교에서 팽이버섯 유전체 기능분석을 위한 Target 유전자 파괴 및 과발현 시스템을 구축하는 연구체계를 갖추었다. 이와 같은 과제를 통하여 우리나라 고유의 팽이버섯에 대한 유전체 완전해독과 우리고유의 원천기술을 확보할 수 있을 것이다. 또한 유전체 해독정보를 이용하여 신기능성 유용유전자를 다량 발굴하고, 유전자 기능분석으로 지적소유권을 조기에 확보할 수 있을 것으로 기대된다. 팽이버섯의 대량 유전자 분리 및 기능분석 기술 확립으로 유용유전자 발굴 시스템을 구축함으로써 새로운 분자육종 소재를 발굴하여 제공하고, 팽이버섯 형질전환기술의 확립으로 Post-genome 연구 tool로 활용할 수 있을 뿐 아니라 팽이버섯 유전체 해독정보를 기반으로 한 약리작용 및 발현·대사관련 유전자 기능분석으로 고부가성 생물소재를 개발할 수 있을 것으로 기대된다.