Flammulina velutipesis a popular edible mushroom in South Korea, accounting for approximately 30% of the total mushroom export in the country. Despite its significant position in the domestic mushroom industry, approximately 65% of the cultivated F. velutipes are foreign varieties. To secure variety rights and enhance competitiveness in the export market, there is a need to develop domestic varieties with stable production and excellent shelf life. We focused on breeding a new variety called 'Baekwoon' through mon–mon crossing, using 'Baekseung' and an international collection strain (KMCC02260) as parents. Baekwoon exhibited faster mycelial growth rates at 15 °C and 25 °C and higher mycelial growth across four tested media compared to that of the control variety. Under bottle cultivation, Baekwoon had a mycelial cultivation period that was shorter by approximately 2 days compared to that of the control. The yield of Baekwoon was 228.0±10.9 g, 8.3% more than that of the control. Furthermore, Baekwoon displayed distinct morphological features characterized by a larger pileus and thicker stipe compared to that of the control variety. Genetic tests confirmed that Baekwoon is genetically different from both parental strains and the control variety. It is expected that the newly developed F. velutipes variety, Baekwoon, will be evaluated for its adaptation in different regions and actively promoted in the field, ultimately increasing the market share of domestic varieties.

This study was conducted to develop a renewable and sustainable bio-material to replace polystyrene (EPS) in fungal-mycelium-based composite using agricultural by-products. Four mushrooms (Ganoderma lucidum, Fomitella fraxinea, Phellinus linteus, and Schizophyllum commune) were cultured in an oak sawdust plus rice bran substrate to select the mushroom with the best growth. The mycelia of G. lucidum showed the best growth. To investigate the optimal mixing ratio with spent mushroom substrate (SM) and oak sawdust (OS), samples were prepared by mixing SM and OS at ratios of 50%:50%, 60%:40%, and 80%:20% (w/w). Each substrate was then inoculated with G. lucidum. G. lucidum showed the best mycelial growth of 140.0 mm in the substrate with SM and OS mixed at a 60%:40% ratio. It was also found that the substrate with SM and OS mixed at a 60%:40% ratio had the best handling properties. The compressive strength of mycelial materials inoculated with G. lucidum was in the range of 300–302 kgf mm-1, and the materials were four times stronger than polystyrene materials. These results indicate that substrates comprising spent mushroom substrate mixed with oak sawdust can be successfully upcycled to mycelium-based composite materials using G. lucidum. This represents a sustainable approach.

A new brown variety of Flammulina velutipes, referred to as ‘Asakgold,’ was bred by crossing two monokaryons isolated from the “Geumhyang2ho” and “Garlmoe” varieties. The pileus color of the new variety is light brown and its shape is hemispherical. During bottle cultivation, the period necessary for mycelial growth was 40 days, 9 days for primordia formation and 15 days for fruiting body growth. The total cultivation period was 64 days, which was similar to that of the control variety “Yeoreumhyang1ho.” The pileus of the new variety was similar and the stipe was thinner and longer than that of the control. The number of valid stipes per bottle was 495, which was 37 % higher than that of the control (362), and the yield was 214 g, 16 % higher than that of the control (185 g). The -glucan content was 28.69 %, which was observed to be 1.6 times more than that of the control.

A new dark brown variety of Flammulina velutipes, referred to as ‘Asakchoco’, was bred by crossing two monokaryons isolated from the ‘Yeoreumhyang2ho’ and ‘Guemhyang2ho’ varieties. The pileus color of the new variety is dark brown and the stipe color is ivory, with uniformity from the upper section to the base. In addition, the primordia formation is uniform compared to that of the control, and the advantage of this is that the pileus does not become deformed after the primordia formation. During bottle cultivation, the period necessary for mycelial growth was 40 d, for primordia formation was 8 d, and for fruiting body growth was 16 d. The total cultivation period was 64 d, which was 2 d shorter than that of the control. The pileus was smaller and thicker and the stipe diameter was the same, but the stipe length was longer than that of the control. The number of valid stipes per bottle was 441, 24% higher than that of the control (357), and the yield was 197 g, 19% higher than that of the control (166 g).

Flammulina velutipes, known as winter mushroom in the family of Physalacriaceae, is the main edible and export mushroom with the third highest production after oyster and king oyster mushroom in Korea. However, as normal consumers regard F. velutipes as a simple subsidiary material, there is a limitation to increasing mushroom demand. In order to overcome the consumption limit and increase the differentiation of new varieties, it is necessary to breed varieties with enhanced functionality in consideration of consumer preferences. Therefore, the study was performed to analyze nutrient components and several useful functional substances with 26 genetic resources of F. velutipes. Analyses of inorganic compound(Ca, K, Mg) and 15 amino acids revealed that Strain 4148 had the highest content among the 26 strains. Beta-glucan, which increases immune activity and polyphenol, which exert antioxidant effects were higher in non-white strains than in white strains with a small number of exceptions. Among the five fatty acids, linoleic acid(an omega-6 fatty acid) and α-linolenic acid(an omega-3 fatty acid), were detected in six mushroom strains. α-linolenic acid, which was not found in five major mushrooms including oyster mushrooms, was identified in F. velutipes. The results of HPLC analysis showed that ‘Auram’ (Strain 4232) and ‘Baekseung’(Strain 4230) had the highest content of the stabilizing neurotransmitter GABA(15.38 μg/ml and 20.56 μg/ml, respectively) among non-white and white strains, respectively. Our findings provide useful information for breeding F. velutipes to obtain strains with enhanced functionality.

This study was conducted to determine the proximate compositions, nutritional components, and antioxidant effects of white and brown enoki mushrooms (Flammulina velutipes). The crude protein and carbohydrate contents were higher in the brown than white mushrooms, whereas the moisture, crude ash, crude lipid, and dietary fiber levels were lower. The mineral contents of the white mushroom was higher than levels obtained in the brown mushroom for the detected components (Ca, Cu, K, Mn, Na, and P). The amount of vitamin B3 in the brown mushroom was 1.51 mg/100 g, which was 4.5 times higher than that in the white mushroom. The major fatty acids detected were palmitic acid, linoleic acid, and α-linolenic acid. The total polyphenol and flavonoid contents were highest in 70% ethanol extracts of the white and brown mushrooms, respectively. For the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity, a 70% methanol extract of the white enoki mushrooms showed an activity of 76.4% (p<0.05). For the ferric-reducing antioxidant power (FRAP) activity, a 70% methanol extract of the brown enoki mushrooms showed the highest value. Further, the total flavonoid contents were significantly correlated with the DPPH and FRAP activities.

The consumption of Flammulina velutipes mushroom imported from Korea has been associated with the cases of listeriosis in the United States, Canada, and Australia. We investigated the effect of sanitizing the plastic wrapper (used in packaging F. velutipes) with slightly acidic electrolyzed water (SAEW) and ultraviolet C waterproof light-emitting diode (UVC-WLED) on reducing the Listeria monocytogenes. Further, the effect of UVC-LED on L. monocytogenes growth in F. velutipes at different storage temperatures (2, 4, and 10oC) was determined. The combined (SAEW+UVC-W-LED) treatment for 5–10 min reduced 99.9% of bacterial population from the contaminated plastic wrapper. In addition, the UVC-LED treatment for 3 min reduced the L. monocytogenes concentration in F. velutipes by 0.47 log CFU/g. Moreover, the growth of L. monocytogenes in the treated mushrooms was slower than that of the untreated (control) ones. L. monocytogenes concentration in F. velutipes increased over 3 log CFU/g at 2oC and 10oC for 60 and 10 days, respectively. The growth of L. monocytogenes at the bottom of mushrooms was faster than that at the top at both the temperatures. These results indicate that the combined SAEW+UVC-WLED treatment of plastic wrappers and the UVC-LED treatment of mushrooms can be used as potential hurdle technologies to control the risk of L. monocytogenes in mushrooms prior to packaging at farms.

본 연구에서는 Flammulina velutipes var. lupinicola의 laccase 유전자를 동정하고 최적 활성 pH, 온도, 시간을 분석하고 하였다. F. velutipes var. lupinicola 유전체에서 선별된 laccase 유전자 서열을 바탕으로 구리 결합 부위 및 신호 펩타이드 분석을 수행한 결과 5종의 laccase 유전자(g1934, g1937, g2415, g2539, g5858)를 동정하였다. 5종의 선별된 laccase 유전자 크기는 1,488~1,662 bp로 확인되었고, cDNA 염기서열 분석 결과 14~17개의 인트론이 확인되었다. Laccase 유전자의 신호펩타이드로 예측된 절단 부위는 N-말단으로부터 20~34 bp 사이에 위치하는 것으로 확인되었다. F. velutipes var. lupinicola laccase의 활성 특성을 규명하기 위해 분리 정제를 수행하였으며, Zymogram을 수행하여 0.2 M 및 0.3 M NaCl과 1.6 M 및 1.7 M의 ammonium sulfate로 정제된 단백질에서 5개의 laccsae 활성 밴드를 확인하였다. pH, 온도 및 시간별로 분리 정제된 단백질의 최적 활성을 분석한 결과, 반응의 최적 pH는 5.5이고 최적 온도는 40 ̊C로 확인되었다. 따라서 본 연구를 통하여 확인된 F. velutipes var. lupinicola 유전체의 laccase 유전자 구조 및 활성에 대한 특성은 laccase를 이해하는 데 도움이 될 것이며 추가 연구를 통하여 향후 다양한 산업적 활용이 가능할 것으로 사료된다.

This study was conducted to find out the optimal solvent extraction method [Distilled water (DW), 70% ethanol, 99% ethanol] of mushrooms, including Pleurotus ostreatus (Jacq.) Que, Pleurotus eryngii and Flammulina velutipes and improve their usability as natural antioxidants. To analyze antioxidant activities in each mushroom, total polyphenol, flavonoid contents, 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2?-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) cation radical (ABTS+) and fluorescence recovery after photobleaching (FRAP) were measured. All mushrooms showed the highest total polyphenol contents in DW mushroom extract (p<0.001). Total flavonoid contents were the highest in P. eryngii and F. velutipes DW and 70% ethanol mushroom extracts (p<0.05). All mushrooms showed the highest activities using DPPH and FRAP assays in the DW extraction method (p<0.001). P. ostreatus (Jacq.) Que and P. eryngii showed the highest ABTS+ radical scavenging activity in the DW extraction method, and F. velutipes showed the highest activity in the 70% ethanol extraction method (p<0.001). As a result of comparing IC50 values of DPPH and ABTS+ radicals and FRAP EC50 values, the DW P. ostreatus (Jacq.) Que extract showed high antioxidant activities (p<0.001). Pearson's correlation between total polyphenol contents and antioxidant activities showed a positive correlation in all mushrooms (p<0.01). Therefore, extraction of the mushrooms with DW can enhance the extraction of effective bioactive substances and antioxidant activity.

팽이(Flammulina velutipes)는 주름버섯목(Agaricales), 뽕나무버섯과(Physalacriaceae)에 속하는 담자균류로서, 국내 생산량은 연간 31,818톤(‘19)으로 전체 생산량의 약 18%이며 버섯 전체 수출액의 약 36%를 차지할 정도로 대표적인 식용버섯이다. 그러나 국내 재배되고 있는 팽이 국산품종의 비중이 31.6%(20´)로 매우 낮으므로 국제 경쟁력이 우수한 국내육성 품종확보가 필요하며 수출 버섯으로서 보다 품질이 우수한 품종 육성이 필요하다. 이에 본 연구는 농진청에서 육성한 ‘백승’과 ‘우리1호’의 단핵 균주를 확보하여 mon-mon교잡을 통해 ‘설한’ 품종을 육 성하였다. 균사배양 특성은 25 ̊C에서 균사생장이 가장 좋았으며 20, 25 ̊C에서 대조품종보다 균사 생장속도가 빨랐다. 병재배 시 배양 최적온도는 15~17 ̊C로 배지온도가 20 ̊C이상 되지 않게 관리해야하며 생육온도는 7~8 ̊C로 대조품종에 비해 다소 높다. 또한 자실체 수량은 병당 (850 mL) 226.5±8.0 g으로 대조품종에 비해 18.4% 증수 하였으며 초발이일수가 2일 빨라 전체적인 생육기간이 단축되었다. 또한 설한의 외형은 대조품종보다 갓이 작고 대는 굵었으며 갓 색이 더 밝았다. 대치배양과 유전적 다형성 검정 결과, 설한이 다른 흰색 품종들과 유전적으로 구별되는 것을 확인하였다.

본 연구는 수출 팽이버섯에서 L. monocytogenes가 검출되어 리콜 됨에 따라 팽이버섯의 안전성을 확보하기 위하여 유통 온도에 따른 팽이버섯 중 L. monocytogenes의 생존을 조사하고 유기산을 이용한 팽이버섯 중 L. monocytogenes 의 저감화 기술을 개발하였다. 저장 온도에 따른 팽이 버섯 중 L. monocytogenes의 생존을 조사하기 위하여 L. monocytogenes가 오염된 팽이버섯(초기 농도 4.5 Log CFU/g)을 1-35 ̊C에 각각 저장하고 균수변화를 조사하였다. 그 결과 팽이버섯을 1 ̊C에 저장하였을 때 L. monocytogenes 는 1개월 내에 증식하지 않았고 30 ̊C, 35 ̊C에서는 각각 36시간, 24시간이내에 3.0 log CFU/g 증가하였다. 팽이버섯 중 L. monocytogenes의 저감화를 위하여 1-3% 유기산 3종 (초산, 젖산, 말산)에 10-30분 동안 처리하였을 때 팽이버섯 중 L. monocytogenes는 초산보다는 말산, 젖산의 저감효과가 높았고 젖산과 말산의 처리 농도가 증가할수록 저감효과는 증가하는 것으로 나타났다. 3% 젖산과 말산을 10분 이상 처리하면 약 3.0 log CFU/g이상 감소하였다. 따라서 팽이버섯의 안전성을 확보하기 위해서는 수출할 때는 1 ̊C 내외의 저온을 유지하고 소비단계에서는 3% 젖산과 말산에서 10분 정도 처리 후 섭취하는 것이 필요하다.

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.

팽이버섯 생육용 톱밥배지 내 질소함량(1.2~1.8%)과 생육단계 중 억제기 온도(2, 4, 6 ̊C)에 따른 자실체 특성과 저장기간별 저장 특성을 조사하였다. 톱밥배지의 이화학성 분석 결과 배지 내 질소함량에 따른 pH, 탄소함량 등은 차이를 보이지 않았다. 자실체 생육 특성은 배지내 질소함량이 높아질수록 수량은 증가하는 경향을 보였다. 억제기온도의 경우 질소함량에 따라 자실체 생육에 미치는 경향이 달랐는데 질소함량이 1.28%로 낮은 T1의 경우 억 제기온도에 따른 자실체생육에 차이가 없었고 질소함량 1.5% 이상 배지에서는 억제기 온도가 낮을수록 수량과 갓, 대의 길이가 증가하는 것으로 나타났다. 저장기간에 따른 중량감소율은 배지 내 질소함량에 따른 변화는 관찰되지 않았고, 억제기 온도 4 ̊C이하에서 1.50~1.93%로 6 ̊C보다 낮은 중량감소율을 보였다. 자실체 갓 색도는 저장 31일 후 배지 내 질소함량이 높은 T3에 억제기 온도 4 ̊C처리 에서 L값 84.81, ΔE값이 6.3으로 다른 처리구에 비해 갈변도가 적은 것으로 나타났고 관능평가 또한 저장 31일 후에도 5.2점을 받아 판매 가능한 수준의 품질을 유지하였다. 하지만, 전체적인 결과를 봤을 때 배지 내 질소함량과 억제기 온도에 따른 상관관계는 나타나지 않았으며, 두 조건이 복합적으로 팽이버섯의 품질과 저장성에 영향을 끼치는 것으로 보인다. 따라서, 톱밥배지 내 질소함량 및 생육단계별 온·습도 조건에 따른 팽이버섯의 생육과 저장성 특성에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

팽이의 신품종을 개발하기 위하여 모균주 ASI 4103과 4111으로부터 포자를 수집하여 단핵균주를 얻고 이들의 교잡을 통해서 꺽쇠연결체가 확인된 교잡주 총 36점을 선발하였다. 교잡주를 대상으로 3회에 걸쳐 재배시험 결과, 수량이 우수하고 생육후기에도 갓이 피지 않는 황금색 우량계통 ‘Fv15a31’을 최종선발하였으며, 생산력검정 시험을 통해 2018년에 농작물 직무육성 품종 심의회를 통과했고 2019년에 ’아람‘이란 명칭으로 출원하였다. 주요특성은 갓 색깔이 황금색이고 대는 연한갈색이며, 갓 모양은 안으로 더 말린 반구형으로 대조품종과 형태적으로 차이를 보인다. 균사배양 최적온도는 25oC이며, 대조품종에 비해 여러 온도범위에서 아람의 균사력이 우수하였다. 또한 자실체 수량은 병당(1,100 ml) 237.7±9.54g으로 대조 품종보다 높았고 버섯발생이 2일 빨랐다. 갓에 반점이 없어 외관상 대조품종보다 품질이 우수하였다. 대치배양과 유전적 다형성 검정 결과, 아람이 다른 갈색 및 백색품종들과 유전적으로 구별되는 것을 확인하였다.

본 연구는 병재배 팽이버섯 ‘치쿠마쉬 T-011’의 정밀재배를 위한 최적 생육모델 개발하기 위하여 팽이버섯 병재배 농가를 대상으로 스마트팜 기술을 적용하여 생육환경을 분석한 결과를 보고하고자 한다. 실험농가의 균상면적은 60 m 2 , 균상형태는 4열 13단, 냉동기는 20마력, 단열은 샌드위치 판넬 100 T, 가습dms 초음파 가습기 6대, 난방은 12 kW를 사용하였고, 20,000병을 입병하여 재배하고 있었다. 팽이버섯 재배농가에서 생육환경 데이터를 수집하기 위하여 설치한 환경센서부로부터 버섯의 생육에 직접적으로 영향을 미치는 온도, 습도, CO2농도를 수집 분석하였다. 온도는 발이단계에서 배양이 완료된 병을 균 긁기한 후 입상 시 14.5oC에서 시작하여 10일차까지 14~15oC를 유지하였고, 억제단계에서는 4oC에서 시작하여 15일차까지 2~3oC를 유지하였다. 생육단계에서는 7.5~9.5oC를 유지하면서 버섯을 수확하였다. 습도는 균긁 기한 후 입상 시 거의 100%에 가까웠고, 팽이버섯 발생 단계에서 습도는 88∼98%의 범위를 유지하였고, 억제단 계에서는 77~96%, 생육단계에서는 75~83% 범위를 유지 하였다. CO2농도는 발생단계에서 입상 시 3,500 ppm에서 시작하여 10일차까지는 3,500~6,000 ppm을 유지하였고, 억제단계에서는 6,000 ppm 수준이었으며 생육단계에서는 6,000 ppm 이상을 유지하였다. 농가에 재배하고 있는 ‘치쿠마쉬티-011’의 자실체 특성은 갓 직경 7.5 mm, 갓 두께 4.1 mm이며, 대 굵기 3.3 mm, 대 길이 154.2 mm 였다. 병 당 유효경수는 1,048개, 개체중은 0.71 g/unit이었으며 수량은 402.8 g/1,400 ml로 나타났다.