본 연구는 표고균사체 발효 적하수오 열수 최적 추출조건 탐색을 목적으로 수행하였으며, 표고균사로 배양된 하수오의 독립변수로는 독립변수(Xi)로서 추출온도(X1), 추출시간(X2) 및 시료에 대한 용매비(X3)에 대한 실험범위를 설정하여 각각을 5단계로 부호화하였고 중심합성계획에 따라 16구로 설정하여 추출하였다. 또한 이들 독립변수에 영향을 받을 종속변수(Yn)로는 고형분 함량(Y1) 및 당도(Y2), TPC (total polyphenol contents, Y3), TFC (total flavonoid contents, Y4), ABTS cation radical scavenging activity (Y5), DPPH radical scavenging activity (Y6)으로 하였다. 고용분 함량 최대값과 최소값은 각각 31.99%와 16.84%로 나타났다. 이를 회귀분석한 결과 고형분 함량에 대한 모델식의 R2은 0.867로 나타났다. 당도는 7번(8 hrs, 85℃, 67 mg/mL)과 15번(6 hrs, 70℃, 100 mg/mL)시험구에서 3.0 brix로 다른 시험구에 비하여 높은 함량을 보였다. 항산화물질인 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 8번 시험구(8 hrs, 85℃, 40 mg/mL)에서 총 폴리페놀 함량이 30.40 mg GAE/g, 총 플라보노이드 함량이 146.50 mg QE/g으로 가장 높게 나타났으며, 16가지 시험구의 항산화 활성도 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량의 결과와 같이 8번 시험구(8 hrs, 85℃, 40 mg/mL)에서 가장 높은 활성을 보였다. 이상의 결과를 참조하여 표고균사체 발효 적하수오에 대한 열수 추출조건을 최적화할 목적으로 추출온도를 95℃로 고정하고 용매비와 추출시간에 대한 종속변수들의 contour map을 superimposing하여 추출물의 특성 중 생리활성물질 함량과 생리활성을 만족시켜주는 최적조건은 91.22℃에서 39.71 mg/mL 용매비와 7.72 추출시간으로 각각 분석되었다. 본 연구는 적하수오에 표고균사체를 배양한 후 생리활성이 우수한 원료를 추출 생산하고자 최적 추출조건을 확립하기 위하여 반응표면분석법을 활용하였다. 향후 생리활성부분에 대한 추가적인 연구가 이루어진다면 더욱 완성도가 높은 표고균사체 발효 적하수오 식품개발에 가능할 것으로 사료된다.

This study was conducted to investigate the proximate composition, free sugars, amino acids, and minerals in five Lentinula edodes cultivars collected in Korea. No significant differences in the content of crude fat and crude fiber were found between the samples; however, there was significant variation in the contents of nitrogen free extract, ash, and crude protein. Three kinds of free sugars (fucose, arabinose, and glucose) were identified by HPLC, with the glucose content ranging from 5.94% to 12.08%. Sixteen kinds of free amino acids were identified: the highest content of amino acids was found in ‘Sanlim5ho’ (13,768.33 mg%), while the highest content of free amino acids was found in ‘Sanlim4ho’ (6,790.57 mg%). The minerals detected in the L. edodes cultivars were potassium, calcium, magnesium, and sodium, the contents of which ranged from 567.16–2,356.09 mg%, 3.85–7.42 mg%, 9.79–20.88 mg%, and 19.60–22.62 mg%, respectively.

마디풀과에 속한 하수오 (Polygonum multiflorum Thunb.)의 뿌리는 한약재로 사용되며, 강장, 보음, 보혈작용이 있는 것으로 알려져 있다. 한약재로 사용되는 하수오는 일부 자극성이 있는 것으로 보고되어 식품개발을 위한 자극성 감소방안이 필수적이다. 하수오의 자극성 감소를 위하여 버섯균사체 발효 하수오를 제조하였으며, 항산화 실험을 병행하였다. 시료는 하수오와 하수오 추출물을 첨가한 노루궁뎅이 버섯균사 배양액을 사용하 였으며 폴리페놀, 플라보노이드 함량을 측정하고 DPPH free radical 소거능과 과산화 지질(linoleic acid) 형성 억제능을 측정하였다. 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드 함량은 하수오가 노루궁뎅이 균사발효 하수오에 비하여 약간 높게 나타났으나, 큰 차이를 보이지 않았다. DPPH free radical 소거능에 의한 자유라디칼 소거능은 노루궁뎅이 균사발효 하수오 열수 추출물, 하수오 열수추출물, 노루궁뎅이 균사발효 하수오 에탄올 추출물, 하수오 에탄올 추출물 순으로 높은 활성을 보였다. 과산화 지질(linoleic acid) 형성 억제능은 처리 4일째부터 노루궁뎅이 균사발효 하수오 열수추출물, 하수오 열수추출물, 노루궁뎅이 균사발효 하수오 에탄올추출 물, 하수오 에탄올 추출물 순으로 흡광도의 변화를 보이며 산화가 진행됨을 나타내었다.

최근 약용식물을 비롯한 천연자원 활용 미생물 발효산물의 유용성과 기능성에 대한 소비자 선호도가 뚜렷하게 높아지고 있다. 하수오는 마디풀과(Polygonaceae)에 속하는 다년생 초본인 붉은조롱(Polygonum multiflorum Thunberg.)의 덩이뿌리이다. 민간에서는 하수오 유래를 바탕으로 허약하여 땀이 많고 빈혈이 있거나 불면증, 변비 등에 사용한다고 전해지고 있다. 또한 최근 연구결과에서 하수오가 높은 수준의 항산화 활성을 보인 것으로 보고된 바 있다. 본 연구에서는 약용식물로 분류되어 있는 하수오의 안전성 확보 및 유용성 증대를 목적으로 표고균사 발효를 수행하였으며, 균주별 발효특성과 유용성분 변화를 연구하였다. 국내개발 표고 5품종(‘천백고’, ‘산림10호’, ‘산조708호’, ‘산303’, ‘산조711’)을 시험에 사용하였으며, 하수오 발효에 가장 적합한 품종은 ‘산조711’로 나타났다. 조단백질 함량 또한 ‘산조711’ 품종으로 발효한 하수오에서 가장 높게 나타났으며, 조지방 함량과 조회분 함량은 적하수오 발효물 첨가량에 비례하여 증가하는 경향을 보였다. 조섬유 함량은 ‘산조711’ 품종에서 가장 낮게 나타났다. 표고 품종들로 발효한 하수오의 아미노산은 총 16종이 검출되었다. 무기성분 분석 결과는 표고 품종별 발효 효율과 반비례하여 무기성분이 높게 나타났다. 주제어 : 표고품종, 하수오, 발효, 아미노산, 일반성분

This study was performed to determine the optimal condition for Lentinula edodes JMI-10079 mycelium cultivation on the root of Polygonum multiflorum. We also analyzed the proximate composition, total amino acids, and minerals in the root of P. multiflorum cultivated with L. edodes JMI-10079 mycelia. The optimal temperature and pH for L. edodes JMI-10079 mycelium cultivation on the P. multiflorum root were 25oC and pH 5–6 respectively, whereas the optimal carbon and nitrogen sources were glucose and maltose, respectively. The content of crude protein, crude fat, and ash in the P. multiflorum root cultivated with L. edodes JMI-10079 mycelia was higher than that in the uncultivated P. multiflorum root. The content of crude fiber was the highest in the control. Total amino acid analysis revealed that the contents of total amino acids and total essential amino acids were increased by higher root of P. multiflorum concentration.

국내에서 육성된 표고 원목품종과 외국산 품종의 생산성 비교를 위해 2014년부터 2016년까지 장흥군 관내 재배농가 3개소를 선정하여 현장시험을 하였다. 시험품종인 국산 품종은 ‘천백고’, ‘수향고’, ‘백화향’, ‘산조 303호’를 사용하였고, 대조품종인 외국산 품종은 남부지역 재배농가에서 많이 재배되고 있는 일본품종인 ‘모 리290’과 ‘모리유지로’를 사용하였다. 2014년 4월에 접종한 후 가을에 조사한 종균 활착력에서는 ‘천백고’ 78.3%, ‘수향고’ 80.0%, ‘백화향’ 66.6%g, ‘산조303호’ 66.5%, ‘모리290’ 60.0%, ‘모리유지로’ 78.3%로 나타나 큰 차이를 보이지 않았다. 그리고 발생 2년차까지 골목 100본당 생산량 조사에서(2015년 가을과 2016년 봄 수확)는 ‘천백고’ 17.7 kg, ‘수향고’ 7.4 kg, ‘백화향’ 14.7 kg, ‘산조303호’ 37.1 kg, ‘모리290’ 27.7 kg, ‘모리유 지로’ 20.1 kg으로 나타났으며, 그중 ‘산조303호’는 외국산 품종과 비교하여 생산량이 뛰어나 경쟁력이 있어 보였다.

팽이버섯 포장필름의 국산화 및 동남아시아 지역을 대 상으로 한 수출용 필름을 개발하기 위하여, 개발된 포장 필름을 현재 시중에 유통 중인 포장필름 및 수입산 포장 필름과 함께 저장 중 팽이버섯의 저장 온도별 품질변화에 이어 유리당, 유리아미노산, 구성아미노산 등에 대한 영양 학적 특성변화를 검토하였다. 유리당 함량을 분석한 결과, 저장 온도가 높아질수록 유리당 함량이 약간씩 증가하는 경향을 보였으나, 포장 필름의 종류에 따라서는 큰 차이 를 나타내지 않았다. 유리아미노산의 경우 저장온도가 올 라감에 따라 methionine은 증가하는 반면, tyrosine은 감 소하였다. Polyphenol oxidase의 활성 확인결과 본 과제 로 인해 개발된 포장지가 우수함을 확인하였다. 베타글루 칸 함량은 건강 기능성 식품의 표준 지표로 사용되는 성 분이나 버섯 저장성을 판단하는 지표로 사용하기에는 적 당하지 않을 것으로 여겨진다.

표고(Lentinula edodes)는 우리나라의 대표적인 임산자원의 하나로, 식용 및 약용으로 사용한 기록이 오래전부 터 존재해 왔다. 자생표고와 달리 재배 표고의 경우 품종에 따른 기원이 명확하지 않아, 수출 및 가공상품 개 발에 어려움이 있다. 이러한 문제점 해결의 일환으로 국내에서 개발된 표고 4품종(‘산림2호’, ‘산림4호’, ‘산림 5호’, ‘산림7호’)의 일반성분, 유리당, β-glucan, ergosterol 함량을 분석하였다. 일반성분 분석결과 수분 함량은 5.44~6.80%로 나타났으며, 회분 함량은 3.34~5.08%로 나타났다. 조단백질 함량은 12.94~21.07%로 나타났으며, 조지방 함량은 1.42~2.24%로 나타났다. 조섬유 함량은 3.27~4.01%로 나타났고, 가용성 무질소물 함량은 54.19~64.78%로 나타났다. 유리당 분석결과 버섯에 함유된 유리당 중 가장 강한 항산화 기능이 있다고 알려 진 fucose는 산림7호 품종에서만 0.34%의 함량이 나타났으며, 총 유리당 함량도 산림7호 품종이 14.38%로 가 장 높게 나타났다. β-glucan 함량은 ‘산림2호’, ‘산림4호’, ‘산림7호’ 품종은 33.09~35.41%로 큰 차이가 없었으 나 ‘산림5호’ 품종은 28.49%로 낮게 나타났다. Ergosterol 함량은 ‘산림2호’ 16.62 mg%, ‘산림4호’ 143.62 mg% 의 순으로 나타났다.

소나무 비늘버섯과(Hymenochaetaceas) 진흙버섯속(Phellinus)에 속하는 상황버섯(Phellinus linteus)은 백색부후균으로서 항암력이 매우 우수한 버섯으로 알려져 있으며, 국내에서는 원목을 이용한 인공재배가 이루어 지고 있다. 상황버섯은 소화기 계통의 위암, 식도암, 십이지장암 및 직장암 등에 대한 면역기능을 나타내며, 장출혈, 자궁출혈, 오장기능 활성화 및 해독작용을 한다고 알려져 있다. 유산발효는 발효과정 중 생성되는 산미와 독특한 향, 정장작용, 면역증진 등 생리적으로 유용한 효과를 나타낸다고 보고되어 왔다. 유산균 중 세포노화 억제 및 기억능력 향상에 효과가 있다고 알려진 Bifidobacterium bifidum과 우리나라 고유의 전통 발효 식품인 김치에서 분리한 Lactobacillus sakei를 단계적으로 적용하여 상황추출물을 발효시킴으로써 시너지 효과를 내어 노인건강에 도움을 줄 수 있는 프로바이오틱스 식품소재를 개발하고자 유산발효물의 β-glucan을 비롯한 생리활성 성분을 분석하였다. 상황 발효물의 β-glucan 함량을 측정한 결과 1, 2차 발효물에서 1.43%로 같은 함량이 나타났으며, ergothioneine은 1차 발효물 4.26 mg%, 2차 발효물 5.58 mg%로 증가하였다. 상황발효물의 폴리페놀 함량을 측정한 결과는 1차 발효물은 67.38 mg%, 2차 발효물은 64.10 mg%로 나타났다. DPPH free radical 소거활성을 측정한 결과 IC50 값이 각각 1차 발효물에서는 0.31 mg/mL, 2차 발효물에서는 0.44 mg/mL로 나타났다.

표고(Lentinula edodes)는 다양한 무기질과 비타민이 풍부하며, 다량 함유된 섬유질이 소화를 도와 비만, 당뇨 및 간장 질환에 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 성인병과 노화 예방에 도움이 되는 식품 개발 소재로 활용하고자 표고 추출물을 유산균으로 발효 하였다. 표고 추출물에 유산균(Bifidobacterium bifidum)을 이용하여 1차 발효한 후, 김치 유산균(Lactobacillus sakei subsp.)을 이용하여 2차 발효 하였다. 1차 발효와 2차 발효에 따른 β-glucan, ergothioneine 및 폴리페놀 함량을 측정하고, DPPH free radical 소거활성을 측정하였다. 표고 발효물의 β-glucan함량을 측정한 결과 1차 발효물에서는 1.95 %, 2차발효물에서는 2.13% 로 나타났으며, ergothioneine의 함량은 1차 발효물에서 6.16 mg%, 2차 발효물에서 6.24 mg%로 나타났다. 표고 발효물의 β-glucan과 ergothioneine의 함량은 2차 발효물이 1차 발효물 보다 높게 나타났다. 폴리페놀 함량을 측정한 결과 1차 발효물에서는 24.95 mg%, 2차 발효물에서는 20.19 mg%로 나타났다. DPPH free radical 소거활성을 측정한 결과 IC50 값이 1차 발효물은 1.15 mg/mL로 나타났으며, 2차 발효물에서는 1.65 mg/mL로 나타났다. Total polyphenol과 DPPH 소거활성은 발효단계가 진행됨에 따라 감소하였으나, 전체적으로는 표고의 유용성분이 발효에 큰 영향을 받지는 않은 것으로 나타났다.

방사선 조사에 의한 표고(Lentinula edodes) 돌연변이주의 균사배양 및 세포외효소 분비능의 특 성을 조사하였다. 공시균주(균주명 JMI-10041)의 돌연변이 유발을 위해 균사체를 PDA(Potato dextrose agar) 배지에 배양한 후 선량 5, 10, 50, 100, 500 Gy 등에서 X-Ray를 조사하였고 대치선 확인배양법을 통하여 균주 간에 대치선 생성 유·무에 따라 돌연변이주를 선별한 결과 500 Gy(1균 주)에서만 돌연변이가 유발되었다. 돌연변이주의 배양적 특성을 조사한 결과 모균주의 균사생장 최적온도는 25℃이였고 돌연변이주는 23 ℃로 모균주보다 2℃ 낮게 나타났으며, 최적배지 선발실험에서는 두 균주 모두 ME1(Malt Extract Agar) 배지에서 생장이 양호하였다. 최적 pH 선발실험에서는 두 균주 모두 pH 7에서 생장 이 양호하게 나타났다. 또한 세포외 효소 분비능을 조사한 결과 amylase, xylanase 및 pectinase 효 소활성이 모균주와 돌연변이주 모두에서 나타나지 않거나 약한 활성을 보였고 β-glucosidase 효소 활성에서도 두 균주 모두 활성이 약하거나 중도이상의 활성을 보여 차이점이 없었다. 그리고 Protease에서는 모균주와 돌연변이주에서 강한 효소활성을 나타내었다. 본 연구에서는 저선량보다는 고선량의 X-Ray에서 돌연변이가 유발되었으며 배양적 특성조사에는 돌연변이주가 2℃ 낮게 나타났었고 세포외효소 분비능은 뚜렷한 차이점이 없었다. 향후 자실체 실 증재배시험을 통해 돌연변이주의 형태·재배적 차이점이 규명되어져야 한다.

복분자(覆盆子, Rubus coreanus)는 피부노화를 예방하고 고혈압과 동맥경화를 억제해 주는 효과 가 있으며 항암작용과 면역억제작용을 갖는 것으로 보고되었고, 영지(Ganoderma lucidum)는 한방 에서 강장·진해·소종(消腫) 등의 효능이 있어 신경쇠약·심장병·고혈압 등의 치료에 사용한다고 기술 되어있다. 두 소재의 유용성분 활용을 위해 곡물배지(현미, 적미, 흑미)에 복분자 추출물과 부산물을 첨가하여 영지균사의 배양적 특성을 확인하였다. 추출물 농도에 따른 영지균사의 생장율 조사에서는 시험구가 대조구인 곡물배지보다 저조한 생장 을 보였으나 현미에 복분자 추출물 20%를 첨가한 조건에서는 약간 좋은 생장을 보였다. 부산물을 첨가한 조사에서도 시험구가 대조구보다 저조한 생장을 보였으나 현미와 흑미 곡물배지의 경우에는 30%의 부산물을 첨가한 조건에서 균사생장이 가장 양호하였고 적미에서는 첨가농도가 증가함에 따 라 영지균사의 생장이 감소하였다. 본 연구에서는 복분자 추출물을 첨가한 경우 현미(20%), 적미(20%), 흑미(100%) 순으로 균사생장 이 양호하였고, 부산물을 첨가한 경우에는 현미와 흑미는 부산물 30%, 적미는 20%의 부산물을 첨 가한 조건에서 균사생장이 양호하였다. 이중에서 적미에 복분자 부산물 30%를 첨가한 조건에서 영 지균사의 생장이 가장 우수하여 추출물보다는 부산물을 첨가한 조건이 영지균사의 생장이 뛰어난 것을 확인할 수 있었다.

느타리버섯과의 잣버섯속에 속하는 표고(Lentinula edodes)는 혈압 및 혈중콜레스테롤 강하 작용이 있으며, 장미과의 복분자딸기(Rubus coreanus)의 미성숙 과실인 복분자는 항염증작용 과 항산화 작용이 보고되어 있다. 생약초를 표고균사로 발효한 식품 개발을 위하여, 예비실험 을 통하여 첨가비율을 20%로 결정하였으며, 표고 균사체로 배양한 후, 동결건조하여 시료로 사용하였다. 본 연구에서는 버섯에 포함되어 있는 기능성 물질인 β-glucan과 아미노산을 분 석하였다. β-Glucan은 다당류의 일종으로 면역증강작용을 가지고 있어, 인간정상세포의 면역 기능을 활성화시켜 암세포의 증식과 재발을 억제시키는 물질로 알려져 있다. 표고의 β -glucan의 함량은 35.13%로 나타났으며, 구성아미노산의 함량은 8,697.36 mg%로 나타났다. 그 중 필수아미노산의 함량은 3,226.85 mg%로 나타났다. 현미에 복분자 부산물 20%를 첨가 하여 표고 균사체를 배양한 배양미의 β-glucan 함량은 15.91%로 나타났으며, 구성아미노산의 함량은 6,800.67 mg%로 나타났다. 그 중 필수아미노산의 함량은 2,482.09 mg%로 나타났다. 배양미의 β-glucan함량은 표고에 비하여 낮은 수준이지만 다량 섭취가능한 배양미 특성상, 가공상품개발로 더 많은 양의 β-glucan 섭취가 기대된다. 사 사 : 본 연구는 산업통산자원부 지역특화기술융복합연구지원사업으로 수행되었으며, 이에 감사드립니다.

주름버섯목의 주름버섯과에 속하는 신령주름버섯(Agaricus blazei Murr.)은 주로 남미의 브 라질 동남부 상파울루 지방의 부식질이 많은 산지에서 자생한다. 신령버섯은 혈당강하, 혈압 강하 및 콜레스테롤을 저해하며, 면역을 증진하고 암을 예방하는 효과도 있다고 알려져 있다. 신령주름버섯의 기능성 물질을 활용하여 항산화 제품 개발의 일환으로 신령주름버섯의 조단 백, 아미노산, 무기성분 그리고 베타글루칸의 함량을 분석하였다. 신령주름버섯의 총아미노산 의 함량은 7,815.96 mg%로 나타났으며, 그 중 필수아미노산인 threonine, valine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine, histidine 및 lysine의 함량은 3,287.03 mg%로 나타났다. 신령주름버섯의 무기성분 함량은 칼륨(K)이 2,407.96 mg%로 가장 높은 함량을 나타냈으며 다음으로 마그네슘, 나트륨, 그리고 칼슘 순으로 높게 나타났다. 신령주름버섯의 β-glucan 함 량은 14%로 나타났다. 신령주름버섯은 필수아미노산 함량이 높게 나타나 환자, 노인들을 대 상으로 한 의․영양식품개발의 소재로 잠재력이 크다고 본다. 사 사 : 본 연구는 산업통산자원부 지역특화기술융복합연구지원사업으로 수행되었으며, 이에 감사드립니다.

민주름버섯목의 구멍장이버섯과에 속하는 영지(Ganoderma lucidum)는 정신안정, 심장병 및 고혈암 예방 효과가 있으며, 복분자(Rubus coreanus)는 항염증작용과 항산화 작용이 보고 되어 있다. 영지버섯 균사체를 활용하여 생약초 발효 식품을 개발하고자, 현미에 복분자 부산 물 20%첨가한 후, 영지균사체로 배양하여, 동결건조한 후, 시료로 사용하였다. 본 연구에서는 생약초 발효 식품 개발의 일환으로 구성아미노산과 기능성 물질인 β-glucan의 함량을 분석하 였다. β-Glucan은 다당류의 일종으로 면역증강작용을 가지고 있어, 인간정상세포의 면역기능 을 활성화시켜 암세포의 증식과 재발을 억제시키는 물질로 알려져 있다. 영지의 구성아미노산 의 함량은 3,054.35 mg%로 나타났으며 그 중 필수아미노산의 함량은 1,514.76 mg%로 나타났 고, β-glucan 함량은 18.25%로 나타났다. 현미에 복분자 부산물 20%를 첨가하여 표고 균사체 를 배양한 배양미의 구성아미노산의 함량은 6,489.02 mg%로 나타났으며 그 중 필수아미노산 의 함량은 2,439.34 mg%로 나타났고, 배양미의 β-glucan 함량은 9.90%로 나타났다. 이상의 결과는 복분자, 영지 및 현미의 배합으로 필수아미노산 함량이 높아짐을 보여, 아미노산 함유 가공식품 개발에 효율적일 것으로 보인다. 사 사 : 본 연구는 산업통산자원부 지역특화기술융복합연구지원사업으로 수행되었으며, 이에 감사드립니다.