Tricholoma matsutake is a traditional favorite food in East Asia, cultivated in fairy rings called “shiro,” which are found near Pinus densiflora. For effective artificial cultivation of Tri. matsutake, microorganisms from symbiotic fairy rings are co-cultivated. In this study, one bacterial isolate (Y22_B35) and two fungal isolates (Y22_F64 and Y22_F68) displayed growth-promoting effects on Tri. matsutake mycelium (158.47, 125.00, and 122.26% enhanced growth, respectively). For identification, 16S rRNA or ITS regions from the microorganisms¡¯ genomes were sequenced. Other sequences, including BenA, CaM, and RPB2 were sequenced in the fungal isolates. The bacterial isolate Y22_B35 was identified as Bacillus cereus. Y22_F64 and Y22_F68 were identified as Umbelopsis nana and Aspergillus parvulus, respectively. To identify the effects of the dominant microorganisms on Tri. Matsutake cultivation, metagenomic analyses were performed. Discovery of these Tri. matsutake mycelium growth-promoting microorganisms and metagenomics analyses are expected to contribute to our understanding of Tri. matsutake fruiting body growth and construction of biomimicry.
생물다양성협약 (1992년)과 나고야의정서 (2010년)의 체결 이후 우리나라는 한반도의 생물다양성 보전과 생물자원 확보를 위한 자생생물의 조사·발굴 연구에 박차를 가하였다. 이러한 계기로 2007년에 설립된 환경부 소속 국립 생물자원관의 주도로 “한반도 자생생물 조사·발굴 연구사업”이 진행되었다. 본 사업은 2006년 이후 현재까지 15년 동안 5단계 (1단계 2006~2008년, 2단계 2009~2011년, 3단계 2012~2014년, 4단계 2015~2017년, 5단계 2018~2020 년)로 나누어 진행되었다. 연구의 결과, 본 사업의 이전에 29,916종 (2006년)이던 한반도 자생생물이 본 사업의 각 단계가 마무리되는 시점에서 누계로 집계하여 볼 때, 1단계 33,253종 (2008년), 2단계 38,011종 (2011년), 3단계 42,756종 (2014년), 4단계 49,027종 (2017년), 그리고 5단계 54,428종 (2020년)으로 급속히 증가하여 본 사업 기간 동안 한반도 자생생물 기록종이 약 1.8배 증가하였다. 이 통계자료는 이 기간 동안 연평균 2,320종의 한반도 미기록종이 새로이 기록된 것을 보여준다. 또한 전체 발굴종 중에서 총 5,242 종의 신종을 기록하는 학술적 큰 성과를 거두었다. 분류군 별로는 총 연구 기간 동안 곤충 4,440종 (신종 988종 포함), 무척추동물 (곤충 제외) 4,333종 (신종 1,492종 포함), 척추 동물 (어류) 98종 (신종 9종 포함), 식물 (관속식물과 선태식물) 309종 (관속식물 176종, 선태식물 133종, 신종 39종 포함), 조류 (algae) 1,916종 (신종 178종 포함), 균류와 지의류 1,716종 (신종 309종 포함), 그리고 원핵생물 4,812종 (신종 2,226종 포함)이 한반도에서 새로이 기록되었다. 생물표본은 각 단계별로 집계하여 볼 때 1단계 247,226점 (2008년), 2단계 207,827점 (2011년), 3단계 287,133점 (2014년), 4단계 244,920점 (2017년), 그리고 5단계 144,333점 (2020년)이 수집되어 연평균 75,429점, 총 1,131,439점의 생물표본이 채집되었다. 그중에서 곤충 281,054점, 곤충 이 외의 무척추동물 194,667점, 척추동물 (어류) 40,100점, 식물 378,251점, 조류 (algae) 140,490점, 균류 61,695점, 그리고 원핵생물 35,182점이 채집되었다. 본 사업에 참여한 각 단계별 연구원/보조연구원 (주로 대학원생)의 수는 1단계 597/268명, 2단계 522/191명, 3단계 939/292명, 4단계 575/852명, 그리고 5단계 601/1,097 명으로 전체년도의 참여연구자는 연평균 395명, 총 연인원 약 5,000명이 참여하여 전국의 거의 모든 분류학자와 분류학 전공의 대학원생이 참여하였다. 본 사업 기간 동안 전문 학술지 논문 3,488편 (국내학술지 논문 2,320편, SCI급 국제 학술지 논문 1,168편 포함)이 출판되었다. 본 사업 기간 중 자생생물 조사·발굴 사업 및 생물표본 확보 사업에 투입된 예산은 총 833억원 (연평균 55억원)이다. 본 사업은 국가 주도의 대형 연구 프로젝트로서 전국의 거의 모든 분류학자가 참여하고 대규모 예산이 투입되어 단기간에 이루어 낸 한국식 압축성장의 한 성공 사례로 볼 수 있다. 본 사업의 종발굴 성과는 최근의 생물분류 체 계로 분류되어 국가생물종목록으로 만들어졌으며, 전문가와 학생 및 일반 시민에게 제공되고 있다 (https://species. nibr.go.kr/index.do). 본 사업에서 파생된 기재문, DNA 염기 서열, 서식처, 분포, 생태, 이미지, 멀티미디어 등 각 종의 정보는 디지털화되어 생물의 계통, 진화 연구 등 학문적 발전에 기여하였고, 기후변화에 따른 지표종의 변화 같은 생물 분포 모니터링 사업과 바이오산업의 생물소재를 탐색하는 기반이 되었다. 본 사업을 통하여 젊은 분류인력 (주로 대학 원생)의 양성을 지원할 수 있었던 것은 본 사업이 가져온 가장 의미 있는 성과라고 할 수 있다. 과거 15년간 숨 가쁘게 달려온 본 사업은 아직 진행 중이다. 그동안 발굴된 종 들에 대한 이명 (synonym)과 오동정 등을 바로잡아 학문적인 완성도를 높이고, 한반도에 존재하리라 예상되는 약 10만 종의 자생생물 중에서 남겨진 5만 종에 대한 조사·발굴 연구가 지속되어야 한다.
본 연구는 거문도 해역에 자생하는 홍합의 수심별 분포 특성을 파악하고 공존 또는 경쟁하며 생활하는 주변 저서 생물상을 파악하고자 연구를 진행하였다. 홍합은 수심이 낮은 곳에서 밀도가 높고 비만도가 낮은 반면, 수심이 깊어질수록 밀도가 낮고 비만도가 높아지는 양상을 보이며, 형태적특성도 수심이 깊어질수록 증가하는 양상으로 나타났다. 이는 각장과 전중량의 상관관계식에서도 수심 2 m에 비하여 수심 12 m에서 높은 상관관계를 가지는 것으로 확인되어 수심에 따라 각장이나 각고의 성장 및 전중량에 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 주변에 서식하는 저서생물 중 해조류는 홍합의 패각을 기질에 부착하여 서식하는 소형생물과 주변환경에 서식하는 대형생물로 구분할 수 있으며, 암반조하대의 서식특성으로 수심이 깊어질수록 광 량에 영향을 받아 밀도 및 생체량이 다소 감소하는 경향으로 분석되었다. 저서동물은 팔각따개비가 홍합의 패각과 주변 서식공간에 모두 분포하고, 굴의 경우는 함께 분포는 하고 있다. 그러나 수심 2 m 지점에서 굴이 우세한 지점에서 홍합이 다소 감소하는 경향을 보이며, 홍합이 우점하는 수심이 깊은 지점에서는 굴이 감소하는 경향으로 나타나 두 종 간의 공간경쟁에서 수심에 따른 영향을 보이는 것으로 파악되었다. 그 외 대형 해조류가 번성하는 지역의 경우, 홍합의 군집이 발달하지 않고 있어 대형해조류의 서식 유· 무에도 홍합의 생존이 영향을 받는 것으로 추정되었다
동백나무의 잎과 꽃의 식용자원화를 위한 일환으로서 동백의 부위별 성분분석, DPPH radical 소거능에 의한 항산화활성, 및 항미생물 활성을 조사하였다. 수분 함량은 꽃과 어린 잎 부위에서 70% 이상의 함유율을 보였고, 조단백질의 함량은 꽃을 제외한 나머지 부위에서 3%이상이었으며, 지방 함량은 씨부위에서 23.08%로 많이 함유되어 있었다. 회분의 함량은 수피 부위에서 2.97%와 탄수화물의 함량은 에서 높게 나타났다. 항산화활성은 어린잎(RC50=30.37μg/mL), 꽃봉오리 (RC50=52.97μg/mL)와 꽃(RC50=59.48 μg/mL)이 높은 활성을 보였으며 합성 항산화제인 BHT의 RC50 값이 584.04μg/mL의 활성 보다 높은 항산화 활성을 가지고 있음을 확인하였다. 동백을 각 부위별로 추출하여 병원성균과 식중독균, 식품과 관련이 있는 세균 및 효모 등 4균주에 대하여 항미생물 활성을 검토한 결과, 동백의 수피 부위가 P. vulgaris와 B. subtilis에 대한 높은 항균성을 나타내었으며, 특히, 어린잎은 C. albicans와 T. beigelii 모두에 대하여 매우 강한 활성을 나타내었다.을 나타내었다.
천연물유래의 안전하고 효과적인 항산화 화합물을 찾기 위하여 채취한 86종의 다양한 식물체로부터 얻은 MeOH 추출물을 DPPH free radical 소거법을 이용하여 항산화활성을 검정한 결과 밤껍질 (RC50=5.8μg)과 느릅나무 (RC50=12μg)에서 대조구인 α-tocopherol(RC50=12μg) 과 BHA(RC50=14μg)에 비해 강한 활성을 보였고 그외 13종에서 도 비교적 강한 활성을 나타내었다. 또한 대표적인 식물병원균 중 6종의 균주를 사용하여 in vivo 방법으로 항미생물 활성을 검정한 결과 굴피나무, 비목나무, 산국, 소리쟁이, 가막사리, 아왜나무에서 90% 이상의 식물병원균의 생육저해 효과를 보였다.