In this study, Pleurotus ostreatus No.42 was cultured in glucose-peptone-yeast-wheat bran medium using a previously reported novel rotary draft tube bioreactor. Versatile peroxidase (VP), a lignin-degrading enzyme, was isolated from a pellet-type mycelium culture grown in the medium for seven days. The VP was purified by sequentially applying ultra-filtration, DEAESepharose CL-6B column, and Mono Q column. SDS-PAGE analysis revealed the molecular weight of VP to be 36.4 KDa with an isoelectric point of 3.65. The amino acid sequence was confirmed as VTCATGQTT. The purified VP was observed to possess the property of not only oxidizing Mn ions but also decomposing veratryl alcohol, a non-phenolic compound. The catalytic ability of VP is a subject for future research.

리그닌 분해효소의 생산은 나선형 리본이 있는 새로운 형태의 회전식 통풍관 생물 반응기(RTB)를 사용하여 느타리(Pleurotus ostreatus) No.42에 의해 실시하였다. 락게 이즈(laccase)의 최대 생산량은 배양 3일 후 약 8,200 U/ bioreactor 수준에 도달한 후 감소하였다. 반면에, 망간퍼 옥시데이즈(MnP)의 최대 생산은 6일 배양 후 약 8,400 U/bioreactor의 수준에 도달하였다. 그러나 이 발효조에서 리그닌퍼옥시데이즈(LiP)는 검출되지 않았다. 그 결과 회전식 통풍관 생물 반응기(RTB)가 리그닌 분해효소를 대규모 생산을 위해 성공적으로 생산할 수 있음을 보여주었다. 이 발효기에서 망간퍼옥시데이즈의 정제 과정은 Sepharose CL-6B, Superdex 75 prep grade 및 Mono-Q에 대한 크로마토그래피를 포함하여 정제하였다. 이 주요 효소는 sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide 겔 전기영동(SDS-PAGE)에서 분자량 36,400, pI 3.95의 등전점(IEF)으로 각각 확인되었다. 이 발효기의 주요 효소 N-말단 서열은 정치 및 진탕배양과 같은 다른 배양조건에서 보고된 MnP3 효소와 동일하였다.

리그닌 분해 담자균류로 알려져 있는 느타리버섯균 No.42는 망간퍼옥시데이즈(MnP) 및 락게이즈(Lac)를 생산하였으나 글루코오스-펩톤-이스트-밀기울(GPYW)배지를 이용한 정치배양조건하에서 리그닌퍼옥시데이즈(LiP)활성은 검출 되지 않았다. 한편, 동일배지에서 망간퍼옥시데이즈 활성은 11일째 80(3.6) U/flask(ml)의 최대 생산되었다. 망간퍼옥시 데이즈 분리정제는 Sepha-ros CL-6B 및 Mono-Q 컬럼순으로 수행하였으며 주요 망간퍼옥시데이즈 isozyme은 단일밴 드로 분자량은 36.4KDa이였다. N-말단으로부터 19개의 아 미노산 배열은 단백질 자동 분석 장치로 분석한 결과 ATCADGRTTANAACCVLFP를 나타내었다. 느타리버섯균 No.42의 정치배양조건 하에서 세포외로 생산되는 중요한 망간퍼옥시데이즈 isozyme의 N-말단 아미노산 배열은 이전에 보고된 MnP3의 아미노산 배열과 동일하였다.

느타리 버섯 No. 42균주를 5가지 배지에서 연구한결과, 리그닌 분해효소인 Lac와 MnP는 생산되었으나 LiP는 생산되지 않았다. 실험한 본 균주의 경우리그닌 분해효소인 Lac와 MnP의 생산에 밀기울이관여하는 것을 확인 할 수 있었다. 액체배지에서는GPYW에서 Lac(2.4U/ml)와 MnP(3.6U/ml)가 최대생산됨을 알 수 있었으며 고체배지에서는 WMW에서 MnP(4.0U/ml)가 최대 생산되었으며 W에서는Lac(11.0U/ml)가 최대 생산되었다.

백색부후균인 느타리버섯 60균주로부터 목재를 분해하는 리그닌-셀룰로오스 분해효소 생산 능력이 우수한 균주를 선발하였다. 그 결과 1, 2차 스크리닝을 통해 실험한 모든 균주에서 리그닌-셀룰로오스 분해효소를 생산하는 것을 확인하였다. 그러나, 아비셀 함유 평판배지에서 선발된 6개 균주의 경우 2차 스크리닝 아비셀-효모추출물-펩톤 액체배지에서 셀룰로오스 분해효소 활성이 낮은 것을 확인하였다. 자일란 분해효소의 경우 자일란-효모추출물-펩톤 액체배지에서 No. 6, No. 38균주에서 xylanse 1.0 U/ml 이상, 1,4-β-xylosidase 0.15 U/ml 이상 생산되었다. RBBR 함유 평판배지에서 선발된 13개 균주를 가지고 글루코오즈-효모-펩톤 배지 조건하에서 리그닌 분해 효소의 생산 실험을 한 결과 락케이즈가 먼저 최대 활성(0.8~2.0U/ml)을 나타낸 뒤 Mn-dependent peroxidase가 최대활성(0.5~1.5U/ml)를 나타내었다. 한편, 글루코오즈-효모-펩톤 배지 조건하에서 실험한 모든 균주에서 lignin peroxidase는 생산되지 않았다. 특히 본 연구자는 이러한 스크리닝 방법에 의해 Mn-dependent peroxidase와 laccase 생산 능력이 높은 No. 42균주를 선발하였다.

본 연구에서는 혈당강하 소재로서 가능성이 확인된 GFPC와 잎새버섯 및 흰목이 추출 혼합물의 안전성을 평가하기 위하여 수행되었었다. 마우스에 대한 급성경구독성을 평가하기 위해 체중 kg 당 최고 5g의 각 시험물질을 마우스 위에 직접 투여하여 48시간 동안 관찰 한 결과 모든 실험군에서 사망예가 관찰되지 않아 LD50 은 5g/kg B.W. 이상으로 계산되었으며, 임상 증상이나 체중에서도 유의할만한 소견이 관찰되지 않았다. 따라서 본 실험의 GFPC와 잎새버섯 및 흰목이 추출 혼합물은 마우스에 있어서 단기 급성 경구독성이나 부작용을 유발하지 않는 안전한 식품소재로 평가되었다. 결론적으로 GFPC와 잎새버섯 및 흰목이 추출 혼합물은 급성 독성이나 부작용을 유발하지 않아 임상사용의 가능성을 제시하여 주었다.

자작나무에서 자라는 버섯에는 차가버섯(Inonotus Obli-quus) 과 나스또야식 뚜르또빅(Fomes fomentarius (Fr.) Gill)과 로쥐느이 뚜르또빅(Phellinus igniarius(L. ex Fr) Quel)의 3종류가 있다. 이 중에서 차가버섯만 약효가 있고 독성이 없음이 알려져 있으나 다른 버섯은 아직 약효나 독성에 대해 확인 된 것이 없다. 차가버섯을 채취하는 사람들이 차가버섯과 함께 다른 버섯들도 같이 채취하여 주생산지인 러시아뿐만 아니라 국내에서 수입한 차가버섯을 구입할 때 다른 버섯이 섞여 있는지 확인하기가 어렵고 품질의 규격기준도 거의 외관에 의존하고 있는 실정이다. 본연구자들은 국내시장에 반입되어 유통 되고 있는 17종의 차가버섯을 수집하여 5.8S 함유 ITS (including ITS1, 5.8S and ITS2)부위를 이용한 PCR 증폭시험방법으로 DNA 염기서열을 비교분석 하였다. 차가버섯 시료의 DNA추출은 Chen 등(1999)이 사용한 LETS 방법 등으로 추출, 정제하여 사용하였다. 시험 결과 17개 샘풀 중 12종은 염기 서열 간 97% 이상 상동성이 매우 높아 차가버섯(약 70%)으로 확인되었고 5종은 PCR 증폭산물이 거의 이루어지지 않는 이종의 버섯으로 확인되었다. 본시험 결과, 시중의 차가버섯 중 일부는 차가버섯이 아니거나 이종의 버섯이 혼입된 채 유통되고 있다는 것을 확인 할 수 있었다. 향후 이와 같은 신속하고 정확한 유전자 감별법은 판별이 어려운 버섯류 품질관리에 유익하게 사용 될 것으로 판단된다.

인간이 지구상에 존재하는 생물체를 식품으로 섭취할 수 있는 것은 크게 세가지로 나눌 수 있는데 우리가 흔히 알고 있는 소고기나 돼지고기, 어패류 등의 동물성식품, 곡류나 야채, 과일 등의 식물성 식품, 그리고 마지막으로 미생물 식품을 들 수 있다. 미생물 식품이라고 하면 우리가 흔히 섭취하는 유산균과 효모 그리고 버섯을 들 수 있다.일반적으로 유산균이나 효모는 미생물 식품이라고 생각 하지만 버섯의 경우에는 미생물 식품으로 인식하기보다 식물성 식품으로 생각하는 사람들이 많은 것이 사실이어서 버섯의 식품학적 가치에 대해 적극적인 홍보가 필요하다고 생각한다. 버섯은 분류학적으로 진핵세포를 가진 고등균류(菌類)로 대부분의 담자균류(Basidiomycota)와 일부 자낭균류(Ascomycota)에 속하며 세계도처에 만 여종 이상의 버섯이 서식하고 있고 이중 1천여 종의 버섯이 예로부터 식용 및 약용으로 사용되어 왔다. 고대 그리스와 로마인들은 버섯을 '신의 식품'이라 하였고, 중국에서는 불로장수의 영약으로 귀하게 다루었다. 우리나라에서는 삼국사기에 신라 성덕왕 시대에 이미 목균(木菌 : 金芝)을 이용한 기록이 있고, 세종실록(世宗實錄)에 세종대왕시대에 식용 버섯으로 송이, 표고, 약용버섯으로 복령, 복신의 주산지까지 기록하고 있는 것으로 보아 아주 오래 전 부터 버섯이 중하게 이용되었음을 알 수 있다. 신농본초경(新農本草經)에 의하면 상약에 속하는 것이 표고와 영지로 “독은 없고 많이 오래도록 복용하여도 사람에게 해하지 않으며 몸을 가볍게 하고 마음을 젊게 다스리게 한다“ 라고 기록되어 있다. 버섯은 식품으로서 영양학적 가치와 독특한 향기, 물성, 맛, 무기질 및 비타민을 가지고 있으며 추출 분획물이나 단리한 성분 중에는 혈당조절, 면역기능강화, 항 종양 또는 항암 활성작용, 콜레스테롤 저하, 고혈압, 간 보호 등 순환계작용과 항산화, 항염증, 항알러지 등 다양한 기능이 밝혀지고 있어 향후 산업적으로 고부가 가치를 올릴 수 있는 잠재력을 가지고 있는 소재이기도 하다. 최근에 흰목이버섯의 경우 신경성장인자(NGF)로서 신경성장과 관련한 뇌 질환(기억력, 인지능력 포함) 예방 및 치료 식품으로 개발이 기대된다. 특히 올해부터 건강기능식품 공전이 개정됨에 따라 다양한 버섯들이 건강기능식품으로 등재되어 과학적이고 신뢰성 있는 원료와 제품으로 소비자들에게 다가갈 수 있기를 희망한다.

본 연구에서는 영양적 불균형으로인한 면역저하 동물 모델을 대상으로 하여 식품으로 사용이 가능한 밀리타리스동충하 초 (Cordyceps militaris와 눈꽃 동충하초 (Paecilomyces japonica)의 면역능에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 밀리 타리스동충하초, 눈꽃 동충하초는 비장세포에 의한 IL-2 분비능을 50%이상 증가시켰다. (p<0.05)밀리타리스 + 눈꽃 동 충하초 1:1복합물은 식이수준 1.5%, 3%에서 각각 IL-2 농도를 대조군에 비해 31%, 61% 증가시켰다. 복합물 3% 처리군 에서는반건강대조식이군에 비해 CD4+T-cell수를 17% 증가, CD4/CD8 비율을 21% 증가시켰다.(p<0.05). 밀리타리스 동충하초와 눈꽃 동충하초의 1:1복합물은 세포성 면역반응을 매개로한 면역증진효과가 우수한 것으로 나타났다.

국내에서 재배하여 생산되고 있는 상황버섯의 일종인 PMO-P4균주에 대한 ITS 영역의 염기서열 분석을 실시하였으며 목질 진흙버섯으로 잘 알려져 있는 P. linteus와 함께 RFLP분석을 통하여 상호 비교한 결과 PMO-P4균주는 P. baumii로 판명되었다. 이 결과를 토대로 이미 보고 되어 있는 Phellinus속 균주들과의 종간 ITS 영역의 상동성을 비교한 결과 48.6%-72.2%였으며 본 연구에서 비교한 종들 가운데서는 P. linteus와 상동성이 가장 높았으며 P. gilvus와 상동성이 가장 낮았다.

국내에서 재배되고 있는 약용버섯인 상황(P. baumii) 자실체의 열수 추출물로 부터 건강 기능성 식품 및 의약품개발의 기초자료를 제공하고자 항암실험 및 면역효과에 대한 실험을 수행하였다. 본 연구에서 사용한 PMO-P4의 경우 rDNA의 ITS부위의 염기서열 분석을 통한 계통분석결과 P. baumii로 판명 되었으며, PMO-P4 자실체로부터 열수 추출한 성분(HWE-P4)을 160mg/kg/day의 농도로하여 Sarcoma-180 암세포를 유발한 마우스에 경구투여한 결과 A군의 경우, 종양억제효과는 35.3%로 대조군보다 유의성 있게 감소하였으며(p<0.05), 생명연장 효과는 156%증가한 것으로 나타났다. 시료의 경구투여 방법에 있어서도 시료를 먼저 2주간 투여한 후 암세포를 접종한 A군의 경우가 시료 투여와 암세포 접종을 동시에 실시한 B군의 경우 보다 종양억제효과 및 생명연장효과가 높았음을 알 수 있었다. A군의 경우 대조군에 비하여 CD4/CD8의 비율이 71.4%증가 하였으며, CD25(IL-2receptor chain)분자의 발현을 5배정도 증가시키는 것으로 관찰되었다. 이러한 결과로 보아 P. baumii로 밝혀진 PMO-P4 자실체로부터 열수 추출한 성분의 항암효과는 암세포를 직접 공격하여 항암효과를 나타내기 보다는 T cell등의 면역세포를 활성화시킴으로써 암세포를 억제 혹은 사멸시키는 것으로 생각된다.

This study was carried out to investigate the anti-oxidative and anti-inflammatory effects of hot water extracts of Ligularia fischeri cultivated in Youngyanggun. We obtained hot water extract (HWE) and cold water extract (CWE) from L. fischeri. The anti-oxidative activities of L. fischeri extracts were measured by 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging activity. The anti-inflammatory effects of L. fischeri were evaluated in human mast cell line-1 (HMC-1) cells stimulated with phorbol-12-myristate-13-acetate plus A23187 (PMACI). The solid yields of HWE was 150% higher than CWE solid yield. Total polyphenol contents of HWE were 198.07±0.24 mg/g. The value of anti-oxidative activities of HWE were shown IC50 28.2±0.04 ug/mL. We showed that HWE significantly reduced the PMACI-induced the production of IL-6 (0.01-1 mg/mL), IL-8 (0.1-1 mg/mL), and TNF-α (0.01-1 mg/mL). These results indicate that the HWE of L. fischeri can be used as a functional material due to its antioxidant and anti-inflammatory activities.