풀버섯(Volvariella volvacea) 균주 4종의 추출물에 대한 항산화 활성, 아질산염 소거능, 베타글루칸 함량 및 아미노산 성분분석을 통한 영양성분 함량을 분석하였다. 풀버섯 4종의 균주 중 Vv 균주(KMCC04386)의 DPPH 라디컬 소거능(23.7%)이 가장 높았으며, 총 폴리페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량은 Vv-Chi 균주(KMCC04382)가 각각 8.17 mg GAE/g, 3.46 mg QE/g으로 가장 높았으며, 철 환원 항산화능(0.152) 및 환원력(0.094) 역시 Vv-Chi 균주에서 가장 높게 나타났다. 아질산염 소거능은 풀버섯 균주 간 유의적 차이는 없었다(p<0.05). 베타글루칸 함량은 VG-19 균주(KMCC04380)가 17.53% (w/w)로 가장 높았다. 총 아미노산 및 총 필수아미노산 함량은 VG-19 균주가 각각 986.8 mg/kg과 369.3 mg/kg으로 균주들에 비하여 가장 높게 검출되었다. VG-19 균주의 경우, 시스테인(Cys)이 171.0 mg/kg으로 다른 균주들에 비하여 월등히 높게 검출되었으며 그 외에도 아스파르트산(Asp), 세린(Ser), 글루탐산(Glu), 알라닌(Ala), 이소류신(Ile), 류신(Leu) 등의 감칠맛, 단맛을 내는 아미노산 성분과 일부 필수아미노산 성분이 다른 균주에 비하여 높게 검출되었다. 본 연구결과, 풀버섯 4종의 균주 중에서 DPPH 라디 컬소거능을 제회한 항산화 활성은 Vv-Chi 균주가 가장 높았으며, 베타글루칸 함량 및 영양성분 함량은 VG-19 균주가 높은 것으로 확인되었다.

국내 자생하는 야생버섯 추출물의 생리활성 성분을 평가하기 위하여 각지에서 수집된 야생버섯 70% 에탄올추출물에 대한 DPPH 라디컬 소거능, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량, 철 환원 항산화능, 환원력의 항산화 활성, 아질산염 소거능 및 야생버섯의 건조시료를 이용하여 베타글루칸 함량을 분석하였다. 본 연구에서 수집된 10종의 야생버섯류 중에서 영지(OK1362) 에탄올추출물의 DPPH 라디컬 소거능(73.2%), 총 폴리페놀 함량(28.9 mg GAE/g) 및 총 플라보노이드 함량(10.0 mg QE/g)철 환원 항산화능(0.134), 환원력(0.155), 아질산염 소거능(56.3%) 이 다른 버섯류에 비하여 유의적으로 가장 높았다. 그 이외에도 아까시흰구멍버섯(OK1360), 광대버섯속의 A. lanigera (OK1398), 졸각무당버섯(OK1406)이 높은 항산화능 및 아질산염 소거능을 가지고 있음을 확인하였다. 또한 베타글루칸 함량은 영지(OK1362)가 25.2%를 나타내며 가장 높았으며, 그 외에 구름버섯속의 T. lactinea (OK1457)가 24.5%로 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 국내 자생하는 야생버섯류 중 새로운 천연물 유래 생리활성 물질을 탐색하기 위한 기초자료로서 활용 가능성을 기대한다.

본 연구에서는 국내에서 소비도 및 인지도가 높은 식용 버섯인 큰느타리(Pleurotus eryngii), 느타리(Pleurotus ostreatus), 표고(Lentinula edodes), 팽이(Flammulina velutipes)의 열풍건조 및 로스팅 시료를 대상으로 상온 (20-25 ̊C) 및 저온저장(4 ̊C) 3개월 후의 시료와 저장 전의 시료와의 항산화능, 아질산염 소거능 및 베타글루칸 성분 변화를 알아보기 위하여 실험을 수행하였다. DPPH 라디칼 소거능은 큰느타리와 표고의 열풍건조 시료를 제외하고 다른 열풍건조 및 로스팅 시료의 상온저장 처리가 가장 낮은 소거능을 나타냈다. 총 폴리페놀 함량은 큰느타리와 표고 열풍건조 시료를 제외하고 상온저장 시 함량치가 가장 낮았으며, 모든 식용 버섯류의 로스팅 시료에서 저장 전에 비하여 상온 및 저온저장 시에 함량이 감소하였다. 철환원 항산화능은 표고의 로스팅 시료를 제외하고 다른 버섯류의 열풍건조 및 로스팅 시료에서 저장 전에 비하여 상온 및 저온저장 시료에서 높아지는 경향이었으며, 환원력은 열풍건조 및 로스팅 시료의 상온 및 저온저장 시에 저장 전에 비하여 증가하는 경향을 나타냈다. 베타글루칸 함량의 경우, 열풍건조 및 로스팅 시료의 상온 저장된 시료에서 가장 낮은 함량치를 보였다. 본 연구의 결과는 식용버섯 가공원료의 상온 또는 저온저장 시에 버섯에 함유되어 있는 항산화, 베타글루칸 등과 같은 유용한 생리활성 성분의 변화 정도를 예측할 수 있는 기초적 자료로서 그 활용도가 높으리라 기대된다.

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.

본 연구에서는 느타리(Pleurotus ostreatus)와 표고(Lentinula edodes) 버섯차 개발을 위하여 귀리(oat)와 현미(brown rice)를 부재료로 사용함으로서 버섯 특유의 향미를 저감시킴과 동시에 곡물류 특유의 고소함과 영양학적 가치 향상을 기대하였다. 이에 버섯시료의 가공방법 중 열풍건조 및 로스팅 처리에 의한 생리활성 및 영양성 분의 변화를 분석한 결과, 느타리와 표고의 열풍건조 및 로스팅 시료 사이의 DPPH 라디컬 소거능과 아질산염소 거능의 차이는 크게 없었으나, 총 폴리페놀 함량과 베타글루칸 함량은 로스팅 처리에 의하여 함량치가 증가하는 것으로 나타났다. 또한 로스팅 처리된 귀리와 현미의 생리활성과 영양성분을 비교한 결과, 귀리의 DPPH 라디컬 소거능 및 베타글루칸 함량은 현미에 비하여 높은 것으로 나타났으며, 귀리는 높은 글루탐산(Glu) 성분 등을 포함하여 모든 아미노산 성분이 현미보다 높게 나타났다. 로스팅 버섯 시료와 부재료의 혼합비율별 추출온도 및 추출 시간 조건에 따른 생리활성 분석결과, DPPH 라디컬 소거 능은 로스팅 표고와 귀리 1:1 혼합물(LE+O)의 100 ̊C, 3분 추출조건에서 33.5%로 가장 높았으며, 아질산염소거 능은 느타리와 현미 3:1 혼합물(PO+B)의 100 ̊C, 10분 추 출조건에서 49.9%로 가장 높은 소거활성을 보였다. 총 폴리페놀 함량은 70℃의 10분 추출시간 조건에서 느타리와 현미 3:1 혼합추출물(PO+B)의 함량치가 16.2 mg GAE/g 로 가장 높았으며, 베타글루칸 함량은 표고와 현미 (LE+B) 3:1 혼합물에서 34.4%로 다른 혼합비율의 함량치에 비하여 높았다. 아미노산 분석결과, 느타리와 현미 혼 합물(PO+B) 중 1:1 혼합비율에서 필수 아미노산 성분함량이 다른 혼합비율에 비하여 높았으며, 표고와 현미 (LE+B) 혼합물 3:1의 비율에서 필수아미노산 성분 함량이 가장 높았다. 아미노산 성분 중 단맛과 감칠맛을 나타내는 성분함량이 월등히 높았던 귀리를 혼합함에 따른 느타리, 표고와 귀리 혼합물에서의 아미노산 성분함량의 상승효과는 나타나지 않았다.

복령 발달단계인 균사체(mycelium), 균핵(sclerotium) 및 자실체(fruiting body)에 대한 열수(hot-water), 70% 주정(70% EtOH) 및 70% 메탄올(70% MeOH) 용매별 생리활성 성분과 발달단계별 건조시료의 베타글루칸 및 아미노산 성분함량을 분석하였다. 그 결과, 발달단계별 시료 중에서 균사체의 DPPH 라디컬 소거능, 철 환원 항산화능, 환원력, 아질산염 소거능 및 총 폴리페놀 함량이 균핵과 자실체와 비교하여 유의적 차이를 보이며 높은 것으로 나타났다. 추출용매별 결과, 균사체의 경우 열수추출물(hotwater) 에서 DPPH 라디컬 소거능, 철 환원 항산화능 및 총 폴리페놀 함량이 높았으며, 균핵은 70% 주정추출물 (70% EtOH)에서 철 환원 항산화능 및 총 폴리페놀 함량이, 열수추출물(hot-water)에서 DPPH 라디컬 소거능, 환원력 및 아질산염 소거능이 높았으며, 자실체는 열수추출물(hot-water)에서 DPPH 라디컬 소거능, 환원력, 아질산 염소거능 및 총 폴리페놀 함량이 다른 용매추출물에 비하여 높게 나타났다. 균사체, 균핵 및 자실체 건조시료 중의 베타글루칸 함량은 균핵에서 균사체와 자실체에 비하여 월등히 높은 함량치를 나타냈다. 총 아미노산 및 총 필수아미노산 함량은 자실체와 균사체에서 균핵과 비교하여 월등히 높았으며, 그 중 알기닌(Arg)과 페닐알라닌(Phe) 이 높게 검출되었다.

균근성 버섯이란 외생균근(ectomycorrhizae)이 수목의 뿌리에 침입하여 균투 (fungal sheath), 세포 간 균사(hyphae)와 하티그망(hartig net)을 만들어 기주 식물과 공생하며 사는 절대생물영양성(obligate biotroph) 고등균류임 균근성 버섯을 만드는 버섯류로는 주로 담자균류이며 대부분의 겉씨식물과 일 부의 속씨식물과 공생하는 것으로 알려짐 국내 야생버섯 중 균근성 버섯은 약 35%를 차지하며 국내에서 잘 알려진 균근 성 버섯으로는 송이, 능이, 싸리버섯, 꾀꼬리버섯, 달걀버섯 등이 있음 본 연구에서는 국내 자생하는 균근성 버섯의 생리활성 분석을 통하여 우수한 자원을 발굴함과 동시에 토종 버섯자원을 이용한 새로운 천연물 유래 생리활 성 물질로 활용하기 위한 기초자료를 제시하고자 함

Background: In the herbal medicinal industry, Angelica gigas Nakai, Angelica sinensis (Oliv.) Diels. and Angelica acutiloba (Siebold & Zucc.) Kitag. are often confused, because the roots of the three species can not be distinguished by their appearance. This confusion can cause serious side effects. In this study, we determined the origins of Angelica roots distributed in the Korean market using the simple sequence repeat (SSR) markers developed based on the A. gigas chloroplast DNA sequence. Methods and Results: We collected twenty seven A. gigas and three A. acutiloba samples from the Seoul, Daegu, and Cheongju herbal medicinal markets. Fifty sections of one collection were mixed and ground to make a powder, which was used for DNA extraction using the cetyl trimethylammonium bromide (CTAB) method. Chloroplast based SSR markers were applied to the DNA for the determination of the species. In addition, polymorphism was found in eight samples. The phylogenetic analysis showed that the A. gigas roots collected from herbal medicinal markets were clearly discriminated from A. sinensis and A. acutiloba even though they were grouped into four clusters. Conclusions: This study showed that chloroplast based SSR markers would help the discrimination of Angelica roots in the Korean herbal medicinal industry and the markers are useful to prevent confusion between Angelica roots.

Background : Platycodon grandiflorum is a perennial plant and a member of Campanulaceae family. Since ancient times, they have been using P. grandiflorum as an important medicinal plant in Korea. Platycodin D is the most abundant saponin derived from P. grandiflorum and pharmacologically active component. Cytochrome P450s (CYPs) are important enzymes in the saponin biosynthesis. CYP is, in general, the terminal oxidase enzymes and essential roles in saponin biosynthesis pathway by hydroxylation or oxidaition of triterpene skeletons. Methods and Results : We tried to identify CYP genes related to saponin biosynthesis of P. grandiflorum through RNA-seq analysis. The sequencing was performed using Illumina Hi-Seq platform after cDNA library preparation. The produced reads were assembled using CLC Genomics Workbench software (CLC Bio, Inc.). We obtained 122,663 contigs and found 191 putative CYP genes. Familes of CYP716, CYP708, CYP93 and CYP51 were selected as putative saponin biosynthesis related gene families using phylogenetic relationship analysis. Conclusion : The results in this study could help to find the CYPs related to saponin biosynthesis pathway of P. grandiflorum.

Background : Platycodon grandiflorum is a perennial plant and a member of Camanulaceae family. Since ancient times, they have been using P. grandiflorum as an important medicinal plant in Korea. Platycodin D is the most abundant saponin derived from P. grandiflorum and pharmacologically active component. UDP-glycosyltransferases (UGTs) are important enzymes in the saponin biosynthesis. UGT is a glycosyltransferase and act on the final step of the secondary metabolite biosynthesis. Methods and Results : We tried to identify UGT genes related to saponin biosynthesis of P. grandiflorum through RNA-seq analysis. The sequencing was performed using Illumina Hi-Seq platform after cDNA library preparation. The produced reads were assembled using CLC Genomics Workbench software (CLC Bio, Inc.). We obtained 122,663 contigs and found 137 putative UGT genes. Familes of UGT71, UGT73, and UGT74 were selected as putative saponin biosynthesis related gene families using phylogenetic relationship analysis. qPCR condition about UGT73 is preheating 94℃ 180 sec, denaturation 94℃ 60 sec, annealing 53℃ 60 sec, extension 72℃ 90 sec, final extension 72℃ 600 sec, 45 cycles repeated. Conclusion : The results in this study could help to find the UGTs related to saponin biosynthesis pathway of P. grandiflorum.

Background: The public has increasing concerns about herbal crops owing to insufficient information on biological hazards such as foodborne pathogens. Therefore, the objective of this study is the development of a herbal crop quality control system through monitoring with biological hazard analysis. Today, it is estimated that millions of people become ill every year from food contamination. The public demands agricultural products of stable and consistent quality. Governments have the responsibility of establishing the standards, legislation and enforcement programs necessary to control food quality and safety. However, research on the biosafety of herbal crop products is still insufficient. Therefore, the implementation of monitoring systems with high standards is critical for public safety. Methods and Results: In this study, we collected 52 samples of herbal crop products, and conducted both quantitative and qualitative biological hazard analysis. With biological hazard analysis, aerobic bacteria, Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Escherichia coli, Coliforms, and Listeria spp. could be detected. Conclusions: Herbal crops were found to be contaminated with aerobic bacteria at 3.69 ± 0.32 log CFU/g. Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Escherichia coli, Coliforms, and Listeria spp. were not detected in any of the samples. This research suggests that continuous monitoring of biological hazards is required to improve the quality of herbal crops.

Plant breeding requires the collection of genetically diverse genetic resources. Studies on the characteristics of Platycodon grandiflorum resources have not been carried out so far. The present study was carried out to discriminate P. grandiflorum based on morphological characteristics and genetic diversity using simple sequence repeat (SSR) markers. Methods and Results :We collected 11 P. grandiflorum cultivars: Maries II, Hakone double white, Hakone double blue, Fuji white, Fuji pink, Fuji blue, Astra white, Astra pink, Astra blue, Astra semi-double blue and Jangbaek. Analyses of the morphological characteristics of the collection were conducted for aerial parts (flower, stem and leaf) and underground parts (root). Next, the genetic diversity of all P. grandiflorum resources was analyzed using SSR markers employing the DNA fragment analysis method. We determined that the 11 P. grandiflorum cultivars analyzed could be classified by plant length, leaf number and root characteristic. Based on the genetic diversity analysis, these cultivars were classified into four distinct groups. Conclusions : These findings could be used for further research on cultivar development using molecular breeding techniques and for conservation of the genetic diversity of P. grandiflorum. Moreover, the markers could be used for genetic mapping of the plant and marker-assisted selection for crop breeding.