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.

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.

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.

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.

항암작용과 간 질환을 예방하는 약용곤충으로 널리 알려진 흰점박이꽃무지 유충은 2016년 12월 일반식품으로 등록되었으나 판매가가 높아 소비가 활발하게 이루어지지 않고 있어 생산 단가를 낮추는 기술이 요구되고 있는 실정이다. 흰점박이꽃무지의 생산 비용을 절감하고 생산성을 향상시키기 위해 농업부산물인 새송이버섯 수확 후 배지와 표고버섯 수확 후 배지를 유충의 먹이로 급이하여 생육특성과 미량성분, 중금속함 량을 조사하였고 대조구로는 관행으로 사용되고 있는 참나무 발효톱밥을 급이하였다. 새송이버섯 수확 후 배지를 급이한 처리구가 유충사육기간이 16.2일로 가장 짧았고 유충 무게 증가율과 고치 무게는 각각 156.3%와 4.1 g이었다. 새송이버섯 수확 후 배지를 급이한 처리구에서 용화율은 100%였고 우화율은 93.9%로 가장 높았지만 통계적 유의차는 없었다. 또한 총질소함량도 10.28%로 가장 높았고 미량원소 중 철은 145.8 mg/kg으로 다른 먹이와 비교해 높은 결과를 보였다. 성충의 산란선호성은 먹이 간 통계적 유의차가 없었다. 본 연구의 결과를 종합하였을 때 기존에 사용하고 있는 참나무 발효톱밥 대신 새송이버섯 수확 후 배지를 먹이로 사용하면 흰점박이꽃무지 유충 100 kg 당 667,960원의 비용이 감소할 것으로 추정된다.

느타리버섯 수확후 배지를 이용하여 표고 톱밥배지로 활용하기 위한 연구 수행결과 다음과 같다. 느타리버섯 수확후 배지를 톱밥 첨가량의 20~50%로 4처리로 혼합하여 분석한 결과 C/N은 62~76으로 나타났다. 느타리버섯 수확후 배지 첨가구는 대조구에 비해 질소와 폴리페놀 함량은 상대적으로 높고, 과당과 유기산 함량은 낮은 경향이었다. 특히, 미강이 첨가되지 않은 50% 처리구는 과당, 유기산 함량이 현저하게 낮았다. 초발이기간은 20, 25%가 7일로 대조구와 같았으나 30%와 50%는 각각 6일, 11일로 대조에 비해 각각 1, 4일 지연되었다. 표고버섯 3주기 수량은 20% 처리구가 268.7 g으로 대조와 비슷하였으나 첨가수준이 높을수록 감소하여 특히, 50% 첨가구에서는 버섯 발생이 거의 이루어지지 않았다. 따라서 느타리버섯 수확후 배지를 표고 배지로 이용하기 위해서는 톱밥 첨가량의 20% 수준이 바람직할 것으로 생각된다.

큰느타리버섯 수확 후 배지를 이용한 유기퇴비를 제조하여 퇴비 원료로서의 이용가능성에 대해 실험을 진행하였다. 퇴비의 발아능력을 검증하기 위해 오이, 무, 상추, 배추를 파종한 후 발아율과 발아지수를 측정하였으며 미강과 미생물제의 첨가비율이 높을수록 높은 발아율을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 오이와 무의 발아지수는 전체적으로 높았으며, 상추의 경우 SMS 100%와 미강 5% 첨가구만 발아지수 70을 넘었고 배추는 미생물제 5% 첨가구에서 가장 높은 발아지수를 나타내었다. 또한 상추를 이용하여 SMS 상토 제조비율과 생육특성을 조사하기 위해 생육시험용 상토 제조비율은 일반상토 100%와 SMS 10%, SMS 20%, SMS 30%, SMS 50%, SMS 70%, SMS 100%로 제조하여 상추묘를 이식하였다. 먼저 상토재료의 이화학성 분석을 시행하였으며 SMS 첨가량이 높을수록 질소전량이 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 상추의 SMS 처리구와 일반상토에서의 생육정도를 비교하였을 때, 중량은 SMS 10% 43.9 g, 일반상토 46.4 g로 비슷하였으며 엽록소 함량도 SMS 10% 32.8, 일반상토 SMS 10% 32.8로 같았고 나머지도 비슷한 수치를 나타내었으나 총장에서 SMS 10% 14.6 cm, 일반상토 16.8 cm로 일반상토가 더 큰 것으로 확인되었다.

현재 식용 및 건강보조식품 재료로 사용되고 있는 흰점박이꽃무지는 현재 전국에서 가장 많이 사육되고 있는곤충이며 계속해서 신규 사육농가가 급증하고 있다. 보통의 경우 유충 사료로 미강 등을 첨가한 발효톱밥을 사용하기때문에 사육농가에서 직접 발효할 경우 특정기술이 필요하고 발효톱밥을 구매할 경우 비용이 많이 소요된다. 버섯수확 후 배지는 총질소함량 등 영양성분이 많이 함유되어 있어 발효시키지 않아도 먹이원으로 사용할 수 있다.따라서 특정한 발효기술 없이도 사료를 제공할 수 있어 사료비용 부담을 줄이고 양호한 곤충생육을 도모할 수있을 것으로 판단되어 본 실험을 수행하였다. 버섯 수확 후 배지 급이에 따른 흰점박이꽃무지 유충의 생육특성을알아보기 위해 새송이버섯 수확 후 배지, 표고버섯 수확 후 배지, 그리고 대조구로 참나무 발효톱밥 배지를 각각급이하여 흰점박이꽃무지 유충의 생육을 조사하였다. 각 처리 당 20마리씩 개체사육, 3반복 처리한 결과, 3령 유충말기의 평균 체중은 새송이버섯 수확 후 배지를 급이한 처리구에서 가장 높게 나왔고 유충기간은 새송이버섯수확 후 배지를 급이한 처리구에서 가장 짧았으며 표고버섯 수확 후 배지에서 가장 길었다. 그러므로 흰점박이꽃무지대량 사육 시 먹이원 비용 절감을 위해 새송이버섯 수확 후 배지를 사용하는 것이 가장 효과적인 것으로 판단되었다.

본 연구는 팽이버섯 수확 후 배지를 첨가하여 호밀 사일리지 제조 시 팽이버섯 수확 후 배지를 에너 지원으로서 사용하기 위하여 in vitro 반추위 발효실험이 수행되었다. 공시 사일리지는 출수기의 호밀 에 팽이버섯 수확 후 배지 첨가비율(0%, 20%, 40%, 60%)에 따라 제조하여 6주일간 발효시켰다. In vitro 배양액 제조를 위한 반추위액은 농후사료와 볏짚을 40:60의 비율로 급여한 반추위 cannula가 시 술된 Holstein 수소 2두로 부터 채취하였다. In vitro 실험은 발효시간대를 3, 6, 9, 12, 24 및 48시간 으로 설정하고, 각 처리구별로 3반복으로 발효특성과 건물소화율을 측정하였다. In vitro 배양액의 pH 는 발효시간이 길어짐에 따라 낮아지는 경향이었으며, 48시간 경과 시에는 버섯수확 후 배지 60% 첨가 구가 타 처리구에 비해 유의적(p<0.05)으로 낮았다. 미생물 성장율은 배양시간이 경과함에 따라 증가 하는 경향이었으며, 발효 48시간 경과 시에는 버섯수확 후 배지 20% 첨가구가 타 처리구에 비해 유의 적으로(p<0.05) 높았다. Gas발생량은 48시간 발효 시에 대조구가 타 처리구에 비해 유의적(p<0.05)으 로 높았다. 건물소화율은 버섯수확 후 배지의 첨가비율이 높을수록 높았는데, 발효 24시간 및 48시간에 는 R-60구가 처리구 중에서 가장 높았으며(p<0.05), 대조구에서는 전 발효기간 동안 건물소화율이 현 저히 낮은(p<0.05) 상태에 있었다. In vitro 반추위내 발효실험의 결과와 버섯수확 후 배지의 활용성을 고려할 때, 호밀사일리지 제조 시 팽이버섯 수확 후 배지 첨가비율을 원물기준으로 60%수준이 가장 긍 정적인 것으로 나타났다. 향후 대사시험이나 사양시험을 통하여 가축사료로써의 최적 대체 비율을 규명 해야 할 것으로 사료되는 바다.

버섯은 종류와 품종에 따라 배지 조성, 생육 조건이 서로 다르므로 농가에서 새로운 품목을 도입하고, 이에 적합한 재배기술을 확립하여 다품목 재배가 안정화되기까지 많은 시간과 자본 투자가 필요하다. 느타리재배 농가에서 우리원에서 육성한 갈색 팽이를 새 소득작목으로 도입 시 기존의 배지 조성, 생육조건을 바꿀 필요 없이 그대로 관리하므로 다품목 재배가 매우 용이하다. 수입에 의존하는 배지재료의 가격 폭등과 수급 불안정 문제로 농가 부담이 가중되고 있는 실정에서, 느타리, 큰느타리, 팽이버섯 등에서 수확후배지 재활용 시 수량 증대와 배지비용 절감이 보고되었기에 느타리 농가에서 갈색 팽이를 접목하여 재배 시 수확후배지 재활용을 통한 농가 수익 개선 효과를 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 시험품종은 ‘여름향1호’를 사용했 고, 주요 재배조건으로 느타리 재배용 배지조성 톱밥:면실피:비트펄프:면실박:쌀겨=24:20:12:10:3(w/w)과 생육 온도 15°C로 설정하였다. 수확후배지 첨가비율은 0, 10, 15, 20, 25% 5처리를 두었다. 수확후배지 첨가량이 증가함에 따라 팽이버섯의 수량은 기대와는 달리 7~23% 감소하였다. 수확후배지 재활용에 따른 경제성 분석 결과, ‘여름향1호’ 팽이버섯을 느타리 재배법에 접목하여 병재배하는 농가에서 수확후배지를 재활용하면 배지비용 절감 효과에 비해 수량 감소로 인한 손실액이 커 농가 수익이 감소하는 것으로 나타났다.

본 연구는 버섯 수확 후 배지와 곤충 사육기술을 접목시켜 최근 식용 및 건강보조식품의 재료로 사육되고 있는 흰점박이꽃무지의 사육기술 확립과 유충먹이 구입 시 경제적 비용절감 및 버섯재배 농가의 부산물활용에 따른 신 소득창출에 목표를 두고 진행되었다. 버섯 수확 후 배지를 이용하여 흰점박이꽃무지의 효율적인 산란을 위한 최적의 암수비율을 확인해본 결과 암컷과 수컷의 비율이 1:1인 경우 산란율이 높은 것을 확인하였고, 특히 사육용기의 크기에 비해 성충의 밀도가 낮을 경우 산란알의 개수가 평균 187.6개로 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 잎새버섯 수확 후 배지를 이용하여 흰점박이꽃무지 유충의 사육밀도에 따른 생육변화를 확인한 결과 8L 사육용기에서 사육된 흰점박이꽃무지는 대조군으로 사용된 발효톱밥(100)에서 자란 유충과 발효톱밥(50)에 잎새버섯 수확 후 배지(50)를 혼합하여 사육한 유충과 생육에 차이는 없었으나 40L와 60L 사육용기에서 위와 같은 조건으로 사육한 결가 잎새버섯 수확 후 배지를 혼합한 발효톱밥에서 유충의 무게가 약 0.3g이상 높은 생육차이를 보여 잎새버섯 수확 후 배지를 활용한 흰점박이꽃무지 사육가능한 결과를 얻을 수 있었으며 사육상자의 크기별 사육밀도는 생육과 사충율 등을 고려하였을 때 8L(40마리), 40L(200마리), 60L(360마리)의 사육이 가능한 것으로 판단되었다

In this study, the effect of different substrates of agricultural by-products on the mycelial growth rate and density of Trametes versicolor (Turkeytail mushroom) was analyzed. We found that pepper stem and rice bran with a mixing ratio of 9:1(v/v) produced the best mycelial growth of 101 mm in 10 days, while a mixing ratio of 8:2 resulted in mycelial growth of 83 mm in 10 days. The control group treated with a 9:1 mixing ratio of oak sawdust and rice bran (v/v) produced mycelial growth of 74 mm in 10 days. The following results are in the order of beanstalk, sesame stem, and perilla stem. After the harvest of the mushrooms, the mycelial growth rate and the density of T. versicolor in each substrate were as follows the group with waste substrate of Pleurotus eryngii and rice bran with a mixing ratio of 9:1(v/v) produced the best result of 76 mm in days, while a mixing ratio of 8:2 produced of 61 mm in 10 days. The control group with a 9:1 ratio of oak sawdust and rice bran produced mycelia of 74 mm in 10 days, while a mixing ratio of 8:2 resulted in mycelia of 59 mm in10 days.

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.

장수풍뎅이(Allomyrina dichotoma Linnaeus)는 흰점박이꽃무지와 함께 최근에 한시적 식품원료로 승인된 곤충으로 사육의 규모가 확대 될 것으로 전망되며, 사육 시 먹이원인 참나무발효톱밥의 수요도 증가 될 것으로 예측된다. 따라서 유충먹이 구입 시 경제적 비용절감과 버섯재배 농가의 부산물활용에 따른 신 소득창출을 모색하고자 버섯 수확 후 배지를 이용하여 장수풍뎅이 유충을 차신고, 잎새, 표고, 산느타리버섯 수확 후 배지로 실내사육(온도 25℃, 습도 65%, 광 16L:8D)을 실시하였다. 장수풍뎅이 유충을 사육하며 체중의 변화를 조사한 결과, 표고 수확 후 배지에서는 23.3g의 높은 체중 증가율을 보인반면 차신고 수확 후 배지에서 13.5g으로 낮은 증가율을 보였다. 잎새, 산느타리 수확 후 배지 및 참나무 발효톱밥을 단독 또는 혼합하여 사육 시 참나무 발효톱밥 대비 산느타리 수확 후 배지 단독처리구에서만 가장 낮은 체중 증가를 보였고, 사육 중 사충율도 산느타리 수확 후 배지가 포함된 처리구에서 높게 나타났으며, 잎새버섯 수확 후 배지에서는 체중의 증가와 사충율에 있어서 양호한 결과를 보였다.

잎새버섯(Grifola frondosa)은 민주름목, 구멍장이버섯과, 잎새버섯속에 속하며 사물기생균으로서 참나무류 나 밤나무 등 활엽수의 고사목 그루터기에 늦여름부터 늦가을에 걸쳐 발생한다. 맛과 향이 우수한 식·약 겸용버섯 버섯으로 최근 소비자들의 관심이 높아지면서 잎새버섯 재배 면적이 늘어나고 있다. 잎새버섯 재 배면적이 증가함에 따라 생산된 수확후배지를 곤충 사육, 유기물용 퇴비자원화를 위한 검토가 이루어지고 있다. 본 연구는 잎새버섯 재배 시 잎새버섯 수확후배지 적정 첨가율 및 영양원을 선발하기 위하여 잎새버 섯 수확후배지를 신선한 참나무톱밥 및 영양원별 첨가율을 달리하여 생육 및 수량특성을 조사하였다. 수확 후배지 적정 첨가율 구명시험에서는 수확후배지를 30% 첨가 한 처리에서 자실체 수확소요일수는 55.7일, 자실체 수량은 1kg 봉지배지당 115.4g로 가장 우수하였으며 영양원 선발시험에서는 맥주박 10%, 15% 처리 가 1kg 봉지배지당 수량이 126.9g, 129.9g으로 양호하였으며, 밀기울 혼합 처리에서는 다소 저조하였다.

본 연구에서는 버섯 수확후배지를 바이오매스로 활용하 고자 수행하였으며, 적정 전처리 조건을 구명한 결과는 다음과 같다. 버섯 수확후 배지의 전처리방법 중 알카리 처리가 리그닌 함량을 효과적으로 경감시키면서, 당전환 율이 우수하였고 큰느타리 수확후 배지가 당전환율 80.7%로 가장 우수하였다. 큰느타리 수확후 배지에 1% NaOH를 이용한 알카리 처리시 전처리 온도별 성분분석 결과 120℃처리시에 glucose 25.3%, xylose 14.8%로 유 리당 함량이 가장 높고, 효소에 의한 당전환율도 66%로 무처리구 28.2%에 비해 2.3배 증가되었다. 촉매제 농도 (NaOH 0.5~2.0%)에 따른 당분석결과 glucose 함량은 촉 매제 농도와 관계가 적었으며, xylose와 arabinose는 촉매제 농도가 높을수록 다소 감소하는 경향이었다. 그러나 당전환율은 NaOH 1% 처리시에 66%로 가장 높았다.