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J. Mushrooms 2018 December, 16(4):267-271 http://dx.doi.org/10.14480/JM.2018.16.4.267 Print ISSN 1738-0294, Online ISSN 2288-8853
© The Korean Society of Mushroom Science
*Corresponding author E-mail : [email protected] Tel : +82-43-220-5702 Received December 4, 2018 Revised December 12, 2018 Accepted December 20, 2018
배지조성에 따른 표고 톱밥재배의 생육 효과
이관우1,* · 전종옥1 · 김민자1 · 김익제1 · 장명준2 · 박혜성3
1충청북도농업기술원
2공주대학교 산업과학대 식물자원학과
3농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부 버섯과
Effects of difference in medium composition on the growth of Lentinula edodes
Kwan-Woo Lee1,*, Jong-Ock Jeon1, Min-Ja Kim1, Ik-Jei Kim1, Myoung-Jun Jang2, and Hye-Sung Park3
1Chungcheongbuk-Do Agricultural Research & Extension Services, Cheongju, 28130
2Department of Plant Resource, Kongju National University, Yesan, 32439
3Mushroom Research Division, NIHHS, RDA, Eumsung 27709
ABSTRACT: This study was carried out to select the suitable for bag cultivation of Lentinula edodes. We investigated the optimal major materials and its mixing ratio in bag cultivation of L. edodes, ‘Sanjo701ho’ and ‘Nongjingo’. The Suitable substrates for L.
edodes bag cultivation were oak sawdust and douglas fir sawdust and rice bran mixed ratio 40:40:20(v/v). At the result, the period mycelial incubation shortened up to 13~18 days compared to the control. And Yield of commercial fruiting bodies was 17~19% higher than that in control. We expect that the cultivation period of L. edodes will be shortened, and the yield increased in the medium replaced half of oak sawdust by douglas fir sawdust.
KEYWORDS: Lentinula edodes, Bag cultivation, Medium
서 론
표고는 활엽수의 그루터기나 썩은 나무에서 발생하는 백색부후균이고(Leatham and Kirk, 1983; Oki et al., 1981; Tokimoto et al., 1982), 담자균문(Basidiomycota), 균심아강(Hymenomycetidae), 주름버섯목(Agaricales), 낙 엽버섯과(Marasmiaceae), 표고속(Lentinula)에 속하는 버 섯으로 재배면적과 생산량이 매년 증가하고 있어 고소득
작목으로 자리잡고 있다(Kang et al., 2004).
표고는 특유의 향과 맛을 지니고 있어 우리나라에서 주 로 식용으로 이용되고, 고혈압, 동맥경화 등의 기능성 효 과(Chang et al., 1990; Chang and Miles, 1989)와 베타 글루칸인 렌티난을 함유하고 있어 항암효과(Ng and Yap, 2002; Rop et al., 2009; Bisen et al., 2010)가 증명되어 알려져 있다.
표고의 생산과 소비가 이루어지는 주요 나라는 중국, 일 본, 한국, 대만 등이며, 중국이 세계 표고버섯 생산량의 90%를 차지하는 것으로 추정된다(Jang et al., 2011). 국 내 표고버섯의 생산량은 2016년 24,014 M/T이고, 생산액 은 2,379억원으로 버섯 가운데 단일 품목으로는 가장 높 다(Ministry of agriculture, food and rural affairs, 2016).
국내 표고버섯의 생산량 중 톱밥재배 생산량은 2007년에 5% 미만이고, 2008년에는 10% 미만이었으나, 2010년에 는 15~20% 수준이며 앞으로도 톱밥재배 방법이 확산될 것으로 예상된다(Jang et al., 2011). 2018년 현재 표고 톱 밥재배의 생산량은 전체 생산량의 약 35%를 차지하고 있 다(Korea forest service, Statistical yearbook of forestry, 2018).
톱밥배지에 대한 관심이 높아지면서 중국산 배지의 수 입량은 지속적으로 증가하는 추세에 있으며 중국산 배지 에서 생산된 생버섯의 국내 점유율은 43.9%에 이른다 (Kim et al., 2018). 그러나 배지에 대한 안정성이 확보되 어 있지 않다. 또한 참나무톱밥의 가격은 지속적으로 상 승하고 있으며 이러한 가격 상승은 표고버섯 톱밥재배 농 가에 크게 부담이 되고 있다.
따라서 본 연구는 다양한 부존자원을 활용하여 새로운 표고버섯 톱밥재배용 표고버섯 혼합 배지를 개발하고 아 울러 농가 소득증대에 기여하고자 수행되었다.
재료 및 방법
시험균주
본 연구에 사용된 표고 균주는 충청북도농업기술원에서 보유한 CBMLE 균주 중 CBMLE-38‘산조 701호’와 CBMLE-39‘농진고’ 2균주를 사용하였다.
배지재료 및 시험처리
주재료인 톱밥으로 참나무톱밥, 참나무발효톱밥, 미송톱 밥, 미루나무톱밥을 이용하였고, 영양원으로는 미강과 밀 기울을 사용하였다(Fig 1). 참나무톱밥+미강(80:20, v/v) 을 기본배지로 하고, 각 재료별 혼합비율을 달리하여 총
8처리를 하였다(Table 1). 수분 함량은 58~60%로 조절하 고, 내열성 Polypropylene 봉지에 배지를 1.3 kg씩 담아 고압살균기(제우플랜트 제작, 600병용)를 사용하여 105oC 에서 360분간 상압 살균하였다. 냉각 과정을 거친 살균된 톱밥 배지에 미리 준비해 둔 시험균주의 PDA 균사체를 2×4 cm정도로 잘라 접종하였다.
배지조성별 이화학성 분석
배지 재료 및 혼합배지의 수분함량은 105oC 건조중량법 으로, pH는 건조 배지재료와 증류수을 1:10의 무게비로 혼합하여 1시간 동안 정치한 후 pH meter(Mettler toledo) 로 측정하였다. 수집된 배지재료들에 대한 이화학성 분석 을 위해 시료를 건조하여 분쇄해서 총탄소는 회화법으로, 총질소 함량은 단백질 자동분석기(Bunch K-370)를 이용 한 Kjeldahl법으로 정량분석하였다.
배양특성 조사
혼합배지에 따른 컬럼내에서의 균사 생장량 조사를 위 하여 20 mm×200 mm 시험관을 이용하여 각각의 혼합배 지를 충진한 후 121oC에서 60분간 고압 살균 후 종균을 접종하였다. 종균 접종 후 25oC 항온기에서 배양시키면서 5일 간격으로 균사 생장길이를 측정하여 균사 생장량으로 나타내었다.
Table 1. Mixed ratio of medium materials by treatment
Treatment Major substrate ingredients(%) Nutrient supplement(%)
Oak sawdust Oak fermented sawdust Douglas fir sawdust Poplar sawdust Rice bran Wheat bran
T1(Control) 80 - - - 20 -
T2 80 - - - - 20
T3 - 80 - - 20 -
T4 - 80 - - - 20
T5 40 - 40 - 20 -
T6 40 - 40 - - 20
T7 40 - - 40 20 -
T8 40 - - 40 - 20
Fig. 1. Selection of medium materials for bag cultivation.
종균 접종이 완료된 혼합배지별로 20±1oC의 배양실에 서 암배양을 하였고 완료되는 시점을 암배양일수로 조사 하였으며, 암배양이 완료된 배지별로 갈변실로 옮겨 갈변 을 유도하였다. 갈변실의 온도는 20±1oC이었고 광조사를 하였으며, 갈변이 완료된 시점을 갈변소요일수로 하였다.
버섯 발생 및 생육관리
갈변이 완료된 배지는 표고버섯 재배하우스로 옮겨 버 섯 발생을 유도하였다. 1주기 생육은 배지 자체 수분을 이용하여 버섯 발생을 유도하였고, 주기별로 수확 후 10 일간의 휴양기간을 두었다. 2주기와 3주기 생육은 48시간 관수를 하여 수분을 충분히 보충한 뒤 뒤집기 작업을 하 였다. 뒤집기 작업 후 24시간동안 추가적으로 관수를 하 였으며, 관수가 끝난 후 원래대로 다시 뒤집기 작업을 하 여 버섯 발생을 유도하였다. 발생이 이루어진 다음 하루 에 1시간씩 2번 관수를 하고, 환기를 시켜가면서 생육관 리를 하였다.
결과 및 고찰
배지조성별 이화학성 분석
처리별 혼합배지의 화학적 특성은 Table 2와 같다. pH 는 대조구가 5.5, 다른 처리구에서는 5.2~5.9로 비슷한 경 향을 나타냈다. Yoon 등의 보고에 의하면 표고의 적정 pH범위는 4.5~6.0이라고 하여 본 시험의 혼합배지는 적정 범위에 속하였다. 총질소함량은 밀기울을 영양원으로 첨 가한 배지조성에서 0.68~0.82%로 미강을 영양원으로 첨 가한 배지조성 0.54~0.63% 대비 높게 나타났다. Yoon 등 의 보고에 의하면 참나무류 수종별 밀기울을 첨가하였을 때 C/N율이 약 60~70이라고 하였는데, 본 실험에서도 밀 기울이 영양원으로 첨가된 배지조성의 경우 이와 유사한 경향이었다. 미강을 영양원으로 첨가한 배지조성에서 C/
N율은 71.8~85.2 로 밀기울은 영양원으로 첨가한 배지조 성의 C/N율 57.6~68.9 보다 높게 나타났다.
배지조성별 균사 생장 및 배양특성
Table 3과 Table 4는 배지조성에 따른 시험관에서의 균 사 생장량을 나타낸 것으로서 참나무발효톱밥+밀기울 (80:20, v/v) 혼합배지인 T4에서 산조 701호, 농진고 2품 종 모두 균사 생장이 가장 빨랐다.
배지조성에 따른 톱밥배지에서 암배양과 갈변배양을 진행한 결과 컬럼테스트 결과와는 다르게 참나무톱밥+미 송톱밥+미강(40:40:20, v/v) 혼합배지인 T5에서 대조구 보다 산조701호는 13일, 농진고는 18일 배양기간이 단축 되었으며, 특히 2품종 모두 갈변소요일수가 크게 단축되 었다(Table 5).
Table 2. Chemical properties of mixed substrates Treatment Moisture
content(%) pH Total carbon(%)
Total
nitrogen(%) C/N Ratio T1
(Control) 58.2 5.5 46.00 0.54 85.2
T2 60.1 5.9 47.23 0.82 57.6
T3 58.0 5.5 46.36 0.59 79.0
T4 59.6 5.7 46.20 0.74 62.2
T5 58.4 5.3 45.45 0.63 71.8
T6 59.8 5.7 46.63 0.68 68.9
T7 59.1 5.2 47.21 0.64 74.2
T8 59.2 5.4 48.00 0.71 67.9
Table 3. Mycelial growth of ‘Sanjo 701’ in mixed substrates (unit: mm)
Treatment Incubation period(days)
5 10 15 20 25 30
T1
(Control) 16.0 42.3 62.7 90.7 116.3 138.7
T2 14.3 42.0 64.0 90.0 114.7 135.0
T3 16.3 42.7 67.3 94.7 122.3 143.0
T4 16.3 45.0 69.3 97.3 126.0 145.0
T5 14.0 39.7 61.7 87.3 114.0 130.3
T6 15.3 40.3 62.7 89.0 114.3 134.3
T7 15.0 39.7 62.3 88.0 114.7 134.7
T8 16.3 41.3 63.7 88.0 112.0 132.0
Table 4. Mycelial growth of ‘Nongjingo’ in mixed substrates (unit: mm)
Treatment Incubation period(days)
5 10 15 20 25 30
T1
(Control) 15.3 39.7 60.0 85.7 110.7 129.3 T2 15.0 40.0 61.3 85.3 110.7 128.3 T3 16.0 42.0 63.3 89.0 115.7 135.7 T4 17.0 43.3 65.7 91.7 119.7 138.3 T5 15.0 38.7 58.3 82.7 107.0 125.7 T6 13.3 37.7 57.7 81.3 106.3 125.3 T7 15.7 40.7 61.0 84.7 110.0 129.0 T8 14.7 38.7 58.7 81.7 105.0 121.3
Table 5. Incubation period of Lentinula edodes according to mixed substrates Treatment
Sanjo701 Nongjingo
Dark incuba- tion(days)
Browning (days)
Incubation period(days)
Dark incuba- tion(days)
Browning (days)
Incubation period(days)
T1(Control) 44 60 104 41 63 104
T2 42 59 101 42 47 89
T3 58 65 123 50 72 122
T4 50 61 111 44 66 110
T5 43 48 91 39 47 86
T6 37 55 93 42 46 88
T7 43 48 91 45 48 93
T8 45 46 91 48 43 91
Table 6. Morphological properties of fruit body according to mixed substrate in ‘Sanjo 701’
Treatment
Pileus(mm) Stipe(mm) Individual weight Diameter Thickness Thickness Length (g)
T1
(Control) 57.7 23.9 9.2 30.8 21.3
T2 59.7 22.6 8.2 30.3 18.6
T3 54.0 24.2 10.2 33.8 19.1
T4 56.1 23.5 8.6 32.3 17.2
T5 59.6 28.3 12.2 37.8 30.1
T6 54.3 27.6 11.9 44.0 26.6
T7 57.0 24.7 11.7 41.9 26.8
T8 56.0 25.6 11.1 42.0 24.2
Table 7. Morphological properties of fruit body according to mixed substrate in ‘Nongjingo’
Treatment
Pileus(mm) Stipe(mm) Individual weight Diameter Thickness Thickness Length (g)
T1
(Control) 61.3 28.6 10.7 33.1 25.6
T2 58.8 27.2 11.3 31.5 23.9
T3 57.5 26.8 10.2 28.2 20.5
T4 57.9 26.7 10.6 26.8 21.4
T5 60.1 27.6 10.9 30.3 24.9
T6 60.2 26.5 10.9 32.9 24.0
T7 58.4 29.0 10.8 29.7 23.4
T8 56.9 27.8 11.8 37.9 25.1
Fig. 2. Morphological properties of fruit body according to mixed substrate.
(In each view ‘Sanjo 701’ is located left and ‘Nongjingo’ right.)
배지조성별 자실체 특성 및 수량성
Table 6, Table 7과 Fig. 2는 배지조성별 자실체의 특성 을 조사한 것이다. 산조 701호 품종에서는 T5에서 갓 직 경 59.6 mm, 갓 두께 28.3 mm으로 대조구 대비 갓이 크 고 두꺼웠으며, 대 직경 12.2 mm, 대 길이 37.8 mm로 대 역시 두껍고 길어 개체중이 높게 나타났다. 농진고 품종 에서는 대의 길이가 30.3 mm 대조구 대비 다소 짧은 경 향이었으나 갓과 개체중에서는 비슷한 경향이었다.
배지조성별 3주기까지의 수량성을 조사한 결과 산조 701호 품종에서는 T5에서 206.5 g으로 대조구 176.5 g 대비 수량이 17% 증가하였으며(Table 8), 농진고 품종에 서는 T5에서 199.7 g으로 대조구 167.4 g 대비 수량이 19% 증가하였다(Table 9). T5에서 산조 701호, 농진고 2 품종 모두 수량이 증가하였으며, 참나무발효톱밥을 혼합 한 배지에서는 수량성이 낮게 나타났다.
적 요
봉지재배용 표고의 적합한 배지를 개발하고자 본 연구 를 수행한 결과 참나무톱밥+미송톱밥+미강(40:40:20, v/
v) 혼합배지인 T5에서 pH 5.3으로 대조구와 비슷하였으 며 C/N율은 71.8로 대조구 85.2 대비 낮은 경향이었다.
배양특성은 T5에서 대조구 대비 산조701호는 13일, 농진 고는 18일 배양기간이 단축되었다. 자실체 특성조사 결과 산조701호 품종에서는 T5에서 대조구 대비 갓이 크고 두 꺼웠으며, 대도 길고 두꺼워 개체중이 높게 나타났다. 반 면 농진고 품종에서는 대조구와 비슷한 경향이었다. 배지 조성에 따른 혼합배지별 수량은 T5에서 대조구 대비 산 조701호는 17%, 농진고는 19% 증수되었다. 이러한 연구
결과를 바탕으로 참나무톱밥의 50%를 미송톱밥으로 대체 할 경우 배양기간이 단축되고 수량이 증수되며 또한 생산 비 절감이 가능할 것이라 판단되었다.
감사의 글
본 연구는 농촌진흥청 공동연구과제 ‘국내 부존자원을 활용한 봉지재배용 배지개발(PJ01196702)’에서 수행한 연구결과로 연구비 지원에 감사드립니다.
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Table 8. Yield of ‘Sanjo 701’ in mixed substrate Treatment
Yield(g/1.3 kg bag) Yield index
1st 2nd 3rd Total
T1
(Control) 50.8 61.8 63.9 176.5 100
T2 49.3 80.6 64.7 194.6 110
T3 30.5 61.4 53.7 145.6 82
T4 52.1 50.4 56.1 158.6 90
T5 47.4 85.3 73.8 206.5 117
T6 22.5 94.2 69.0 185.7 105
T7 29.0 67.8 72.3 169.1 96
T8 39.5 67.0 85.0 191.5 108
