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Optimization of extraction conditions for functional ingredients from Tremella fuciformis Berk. using response surface methodology

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Academic year: 2021

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372 This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://

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J. Mushrooms 2020 September, 18(4): 372-379 http://dx.doi.org/10.14480/JM.2020.18.4. 372 Print ISSN 1738-0294, Online ISSN 2288-8853

© The Korean Society of Mushroom Science

Min Hong(Assistant Researcher), Da-Hye Choi(Assistant Researcher), Joon-Hee Han(Researcher), Tae-Hyung Kwon(Researcher), Sun-Yeop Lee(Associate Researcher), Yong-Jin Lee(Principal Researcher), Keun-Hyung Yu(Senior Researcher)

*Corresponding author E-mail : [email protected]

Tel : +82-33-258-6991,Fax : +82-33-258-6172 Received July 29, 2020

Revised September 14, 2020 Accepted December 3, 2020

반응표면분석법을 이용한 흰목이버섯의 기능성 성분 추출 조 건 최적화

홍 민 · 최다혜 · 한준희 · 권태형 · 이선엽 · 이용진 · 유근형*

(재)춘천바이오산업진흥원

Optimization of extraction conditions for functional ingredients from Tremella fuciformis Berk. using response surface

methodology

Min Hong, Da-Hye Choi, Joon-Hee Han, Tae-Hyung Kwon, Sun-Yeop Lee, Yong-Jin Lee, and Keun-Hyung Yu*

Department of Research and Development, Chuncheon Bioindustry Foundation, Chuncheon 24232, Korea

ABSTRACT:

Snow fungus (Tremella fuciformis) with functional contents has satisfactory effects on various diseases, including atherosclerosis, high cholesterol, healthy skin, cancer, diabetes, and anti-inflammation. In this study, the extraction yield and functional contents (ergothioneine and β-glucan) of white jelly fungus were compared based on the extraction conditions using response surface methodology. Results revealed the extraction conditions for optimization of the dependent variables to be 60

o

C and 4.33 h, when 16.6 mg/mL of sample concentration was used. Under these conditions, the extraction yield was 24.9%, including ergothioneine (66.8 μg/g) and β-glucan (34.9 g/100 g). These results can be useful in understanding the functional ingredients and mass extraction process in mushroom.

KEYWORDS:

Ergothioneine, β-glucan, Response surface methodology, Extraction condition, Central composite design

서 론

버섯은 무기질과 단백질이 풍부하고 비타민 B, D가 많 아 고지혈증, 동맥경화증 등의 성인병을 예방하는 효과가

있어 우리나라에서 흔하게 소비되는 식품 중 하나이다 (Kim, 2012). 항균, 항염증, 항종양, 항세균, 항산화, 면역 조절 등 다양한 기능성에 대한 기술들이 보고되었으며, 버섯 종류마다 다른 생리활성 물질을 가지고 있다(Pyo et al., 2020; Kim, 1998; Lee, 2012). 그중 영지, 표고, 잎새 버섯, 흰목이 등의 버섯에서 보다 다양한 생리 활성이 밝 혀지며 전 세계적으로 그 수요도 꾸준히 증가하고 있다 (Yoo et al., 2016).

흰목이버섯속(Tremella)에 속하는 흰목이버섯(Tremella fuciformis Berk.)은 흰젤리버섯(white jelly fungus) 또는 은이(silver ear)버섯이라고도 불리며, 고부가가치 상품으 로 식품, 화장품, 의약제 등 많은 곳에서 사용되고 있다 (Park et al., 2018). 효능으로는 면역력 증가를 포함하여 항암, 항노화, 항산화 효과 등이 있으며, 수분 보유력이 매우 뛰어나 보습 화장품 소재로 사용되고 있다(Cheng et al., 2002; Li et al., 2014; Chen et al., 2008).

흰목이버섯에는 미네랄 성분인 철분과 칼슘, 인을 다량 함유하고 있고, 풍부한 식이섬유를 포함하고 있다(Yu and Oh, 2016). 또한 흰목이버섯은 항산화 작용으로 과산화와

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지방의 증가를 억제하고 동맥경화 및 노화방지에 효과적 이다(Lee et al., 2011). 그리고 식물성 콜라겐도 포함하고 있어 미백 및 주름개선 등 피부유지에 도움이 되며, 꾸준 히 섭취할 경우 기미나 주근깨를 없애는 피부미용 효과도 있다(Lee et al., 2016). 이러한 효능을 나타내는 버섯 특 유의 고분자 다당체인 에르고티오네인(Ergothioneine;

EGT)과 베타-글루칸(β-glucan)은 아미노산 및 다당류로 면역력과 항산화에 관여하는 다양한 생리활성 물질들이 다량 함유되어 있으나 이러한 성분들은 재배방법, 추출용 매, 추출방법 및 건조방법 등에 따라 함량 차이가 큰 것으 로 보고된 바 있다(Lee et al., 2006; An et al., 2019; Lee et al., 2014; Kim et al., 2016; Jang et al., 2014).

독립변수에 대한 각 종속변수들의 영향과 관계를 통계 적인 분석과 변수들의 주효과를 최적화할 수 있는 방법으 로 사용되고 있는 반응표면분석법(Response Surface Methodology; RSM)은 물리학, 식품공학, 사회과학, 생물 학 분야에 사용되고 있다(Heo et al., 2004; Park et al., 2011; Jo et al., 2008; Kim, 2002). 반응표면분석법은 통 계적 유의성이 높아 그 활용도가 높으며, 적은 수의 실험 으로 가장 최적화된 실험계획법을 확인하며 데이터 분석 을 통하여 추정되는 적합한 반응표면의 통계적인 성질을

규명할 수 있다(Nathalie et al., 1992; Hong, 2011; Sim, 2011). 본 연구에서는 반응표면분석 이용하여 흰목이버섯 의 추출조건에 따른 추출특성 모니터링과 추출조건 최적 화를 진행하였으며, 추출조건에 대한 실험계획은 중심합 성계획(Central Composite Design; CCD)을 사용하였으 며, 버섯재배기를 활용하여 흰목이버섯을 재배하고 추출 조건에 따른 성분을 비교하였다.

재료 및 방법

실험재료

본 실험에 사용된 흰목이(Tremella fuciformis Berk)는 버섯재배기 SM-120(Ecoplants, SM-120, Yongin, Korea) 를 이용하여 온도 24oC, 습도 95%, CO2농도 1,000ppm에 서 재배하였으며 400~700 nm 광파장의 가시광선과 320~400 nm 광파장의 UV-A를 조사하였다. 실험 시료는 재배 후 건조한 자실체를 사용하였다.

흰목이버섯의 추출

흰목이버섯을 40oC 조건에서 48시간 열풍건조기(Daedong, Nonsan, Korea)를 이용하여 건조한 뒤 분쇄기(Daesung

Table 1. Experimental Data on Extraction Yield, Ergothioneine and β-glucan of white-jelly-fungus Based on Central Composite

Design by Response Surface Method

Exp.

No.

Extraction conditions Experimental data

Temperature

(

o

C) Time (h) Sample concentration (mg/mL)

Extraction yield (wt%)

Ergothioneine (ug/g)

b-glucan (g/100 g)

1 60 3 10 27.00 66.35 26.70

2 60 3 30 18.67 68.09 35.87

3 60 4.5 20 20.50 63.92 33.88

4 60 6 10 25.50 64.20 32.75

5 60 6 30 18.83 63.10 27.40

6 75 3 20 20.25 52.78 29.24

7 75 4.5 10 25.50 61.70 20.01

8 75 4.5 20 22.10 64.17 23.25

9 75 4.5 20 23.00 63.75 23.87

10 75 4.5 20 21.10 66.98 23.21

11 75 4.5 20 22.20 64.69 22.98

12 75 4.5 20 21.50 64.60 23.17

13 75 4.5 20 20.70 64.68 22.81

14 75 4.5 30 13.50 65.03 19.50

15 75 6 20 21.50 68.60 16.95

16 90 3 10 23.50 68.13 12.55

17 90 3 30 9.33 68.89 31.03

18 90 4.5 20 21.75 80.21 25.48

19 90 6 10 23.00 85.75 13.38

20 90 6 30 9.33 84.53 9.81

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Artlon, DA280-S, Paju, Korea)를 이용하여 80 mesh 사 이즈로 분쇄하고 분말형태로 만들어 사용하였으며, 유효 성분을 추출하기 위해 증류수 100 mL에 분쇄한 흰목이버 섯 자실체를 각각 10, 20, 30 mg/ml의 추출농도로 침지하 여 heating mentle(MTOPs, MS-EAM, Yangju, Korea)에 서 60, 70, 80, 90oC 온도와 3, 4, 5, 6 h 추출시간으로 각 각 가열 후 상온에서 다시 3시간동안 냉각하였다. 각각의 추출조건(추출온도, 추출시간, 추출시료농도)은 Table 1과 같다. 원심분리기(HANIL, SUPRA 22K, Daejeon, Korea) 를 이용하여 15oC에서 4,500 rpm으로 15분간 원심분리하 였으며, 상층액을 감압여과 한 뒤 48시간 동결건조(Ilshin, Korea)하여 분석 시료로 사용하였다.

Ergothioneine 성분 함량 분석

각 분석 시료들을 10 mg/mL의 농도로 3차 증류수에 용 해하고 0.45 um의 syringe filter를 이용하여 filtering한 후 분석에 사용하였다. 분석을 위한 표준물질로는 L-(+)- Ergothioneine (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)를 증류수에 희석하여 사용하였다. Vial tube에 농도 별 희석 된 표준물질과 조건 별 시험용액을 100 uL씩 넣은 후 HPLC (SHIMADZU, LC-20A Prominence, Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였다. 분석에 사용된 컬럼은 순 상(normal phase)컬럼의 일종인 Agilent(USA)의 ZORBAX HILIC Plus(4.6 mm × 100 mm, 3.5 um) 30oC에서 사용하였고 검출은 UV detector 274 nm에서 이 루어졌다. 이동상은 isocratic mode로 Acetonitrile : water (80:15; v/v)를 1 mL/min Flow로 흘려주었다.

β-glucan 성분 함량 분석

β-glucan 분석은 효소적 방법에 따라 Megazyme β- glucan assay kit (K-YBGL; Megazyme, Ireland)를 사용 하여 측정하였다. 총 glucan 함량을 측정하기 위하여 추 출된 각 시료에 37% HCl 1.5 mL을 넣고 30oC의 water bath에서 45분간 가수분해하였으며, 그 후, 각 시험관에 증류수 10 mL를 넣고 100oC에서 2시간 동안 추가 가수분 해를 실시하였다(An et al., 2019). 2차 가수분해 후 2 M KOH를 10 mL씩 넣고, 200 mM sodium acetate buffer (pH 5.0)를 첨가하여 최종부피를 100 mL로 조정하고

vortexing한 후 상등액 0.1 mL에 200 mM sodium acetate buffer에 녹인 exo-1,3-β-glucanase와 β-glucosidase 혼합 물을 첨가하였다. 이 반응액에 GOPOD(glucose oxidase/

peroxidase, Megazyme) 시약 3 mL을 넣고 고 40oC에서 20분간 반응시킨 후 흡광도를 분광광도계(SpectraMax M5, Molecular Devices, USA)를 이용하여 510 nm에서 측정하여 총 glucan 함량 계산에 사용하였다. α-glucan의 당 함량은 시료 100 mg과 2 M KOH 2 mL씩 첨가하여 20분간 혼합하고 1.2 M sodium acetate buffer 8 mL을 분 주한 후 amyloglucosidase와 invertase 혼합물 0.2 mL을 넣고 40oC water bath에서 30분간 가수분해하였다. 그 후 상등액 0.1 mL에 200 mM sodium acetate buffer 0.1 mL 와 GOPOD(Megazyme) 3 mL를 넣어 40oC에서 20분간 반응시킨 후 510 nm에서 측정하였다. 측정된 total glucan 과 α-glucan의 흡광도는 표준물질 glucose 용액(1 mg/

mL)을 GOPOD 시약과 반응시킨 반응액의 흡광도를 이용 하여 각각 100 g 당 함량(g/100 g) 값으로 계산하였다. β- glucan 함량은 total glucan 함량에서 α-glucan 함량을 빼 준 값으로 계산하였다.

결과 및 고찰

반응표면분석법의 변수설정

흰목이버섯으로부터 ergothionein의 추출조건 최적화를 위해 반응표면분석법을 이용하였다. 본 연구에서는 반응 표면분석법 중 중심합성계획법(central composite design;

CCD)을 이용하였으며, 추출조건의 독립변수는 기초실험 으로부터 추출시간 3~6 h, 추출온도 60~90oC, 추출시료 농도 10~30 mg/mL로 설정하였다. 또한 독립변수에 영향 을 받는 종속변수는 추출수율, ergothioneine 함량, β- glucan 함량을 측정하여 그 값을 회귀분석에 사용하였으 며, 그 결과값을 Table 1에 나타내었다. Table 2와 같이 종속변수에 대한 독립변수의 회귀방정식이 모두 R²값 0.93 이상으로 1에 가까운 값을 나타내어 반응모형이 신 뢰할 수 있음을 확인하였다. 또한 ANOVA를 수행하였을 때, 종속변수 모두 F-value가 15 이상으로 높고, p-value 는 0.001이하로 낮은 결과 값을 보여 유의성이 있다고 판 단하였다(Table 3). 세 가지 독립변수 중 두 가지 독립변

Table 2. Polynomial equations calculated by RSM program for extraction conditions of white-jelly-fungus

Response Second order polynomials R

2

(%)

Yield Y = 18.2 + 0.117 T + 0.74 t + 0.872 C - 0.00054 T² - 0.165 t² - 0.0175 C² + 0.0047 T*t - 0.0107

T*C + 0.018 t*C 93.31

Ergothioneine E = 293.2 - 6.54 T - 3.48 t + 0.19 C + 0.03974 T² - 1.084 t² + 0.0024 C² + 0.2244 T*t - 0.00092

T*C + 0.0401 t*C 94.37

b-glucan B = 128.7 - 3.889 T + 15.23 t + 2.597 C + 0.02483 T² - 0.443 t² - 0.0434 C² - 0.0998 T*t

+ 0.00924 T*C - 0.3048 t*C 94.62

* T: temperature (

o

C), t: time (h), C: sample concentration

(4)

수에 대한 각 종속변수의 영향을 알아보기 위해 나머지 한 가지 변수를 각각 추출시간 4 h, 추출온도 75oC, 추출 시료농도 20 mg/mL로 고정하여 다음 연구를 수행하였다 (Lee et al., 2017; Jeong et al., 2007; Yun et al., 2014;

Jung et al., 2018).

추출조건별 추출수율

흰목이버섯으로부터 추출시간, 추출온도, 추출시료농도 에 대한 최적 조건을 찾기 위해 중심합성계획법에 따라 설계된 20개의 조건에 맞추어 각 실험을 진행하였다. 흰 목이버섯에서 추출된 추출물의 각 변수에 대한 최적화를 위해 모수 추정에 의한 2차 회귀방정식을 바탕으로 수율

Table 3. Analysis of variance for yield, EGT and β-glucan

DF

Seq SS Adj SS Adj MS F-value p-value

Yield EGT β-

glucan Yield EGT β-

glucan Yield EGT β-

glucan Yield EGT β-

glucan Yield EGT β- glucan Model 9 399.196 1074.780 895.647 399.196 1074.780 895.647 44.355 119.420 99.516 15.49 18.60 19.55 0.000 0.000 0.000 Linear 3 356.426 559.670 570.490 356.426 559.670 570.490 118.809 186.557 190.163 41.50 29.05 37.35 0.000 0.000 0.000 T 1 55.649 382.540 414.092 55.649 382.540 414.092 55.649 382.542 414.092 19.44 59.57 81.33 0.001 0.000 0.000 t 1 0.035 175.900 123.201 0.035 175.900 123.201 0.035 175.896 123.201 0.01 27.39 24.20 0.914 0.000 0.001 C 1 300.743 1.230 33.197 300.743 1.230 33.197 300.743 1.232 33.197 105.05 0.19 6.52 0.000 0.671 0.029 Square 3 21.490 308.040 102.248 21.490 308.040 102.248 7.163 102.679 34.083 2.50 15.99 6.69 0.119 0.000 0.009 T² 1 9.716 290.250 28.465 0.041 219.700 85.848 0.041 219.701 85.848 0.01 34.21 16.86 0.907 0.000 0.002 t² 1 3.378 17.630 22.040 0.381 16.330 2.738 0.381 16.330 2.738 0.13 2.54 0.54 0.723 0.142 0.480 C² 1 8.396 0.160 51.744 8.396 0.160 51.744 8.396 0.156 51.744 2.93 0.02 10.16 0.118 0.879 0.010 interaction 3 21.280 207.080 222.909 21.280 207.080 222.909 7.093 69.025 74.303 2.48 10.75 14.59 0.121 0.002 0.001 Tt 1 0.088 204.020 40.365 0.088 204.020 40.365 0.088 204.020 40.365 0.03 31.77 7.93 0.864 0.000 0.018 TC 1 20.608 0.150 15.374 20.608 0.150 15.374 20.608 0.151 15.374 7.20 0.02 3.02 0.023 0.881 0.113 tC 1 0.583 2.900 167.171 0.583 2.900 167.171 0.583 2.904 167.171 0.20 0.45 32.83 0.661 0.517 0.000 Error 10 28.628 64.220 50.912 28.628 64.220 50.912 2.863 6.422 5.091

Lack of

Fit 5 25.154 57.900 50.261 25.154 57.900 50.261 5.031 11.570 10.052 7.24 9.17 77.14 0.024 0.015 0.000 Pure

Error 5 3.473 6.320 0.652 3.473 6.320 0.652 0.695 1.263 0.130 Total 19 427.824 1139.000 946.560

Fig. 1. Response surface for yield of white-jelly-fungus extraction at constant values as a function of time, sample concentration

and temperature.

(5)

을 능선분석한 것으로 추출시료농도를 고정한 경우 추출 수율은 추출시간과 추출온도에 큰 영향이 없었다(Fig. 1).

추출시간을 고정하고 추출시료농도와 추출온도의 영향을 살펴본 결과 추출시료 농도가 증가함에 따라 수율은 감소 하였고, 추출온도가 증가함에 따라 다소 감소하는 것으로 나타났다. 추출온도를 고정할 경우 추출수율은 추출시간 에 따른 영향이 없었으며, 추출시료농도에 반비례하는 경 향을 보였다. 가장 많이 영향을 미치는 요인으로는 선형 의 sample concentration(C)로 나타났다(Table 4). Park과 Jeong 등(2006)에 따르면 표고버섯에서 가장 낮은 1:100 의 용매비와 20-40oC의 저온추출에서 고형분 함량과 이 화학적 특성을 가장 높이는 최적 추출조건으로 보고한 바 있다. 본 실험에서도 가장 낮은 10 mg/ml의 농도와 60oC 에서 추출수율이 높았기 때문에 추출수율과 함께 고형분 함량도 많이 얻을 것으로 예상되었다.

Ergothioneine의 함량분석

독립변수인 추출시간, 추출온도, 추출시료 농도에 따른 흰목이버섯에서 추출된 물질의 ergothioneine(EGT) 함량 을 나타내었다(Fig. 2). 추출시간을 4 h으로 고정하고 추 출시료 농도와 추출온도의 영향을 살펴본 결과 EGT 함량 은 추출시료 농도에 따라 큰 영향이 없었으며, 20 mg/ml 추출시료 기준으로 65-80oC 추출온도 구간에서는 EGT함 량이 감소하다가 80oC 이후 다시 증가하는 것으로 나타났 다. 또한 추출온도를 75oC로 고정한 경우 추출물의 EGT 함량은 추출시간이 증가함에 따라 증가하였으며, 추출시 료 농도에 따른 큰 변화는 없는 것으로 나타났다. 추출시 료 농도를 20 mg/ml로 고정한 경우 추출시간이 증가함에 따라 EGT함량은 증가하였으며, 추출온도가 증가함에 따 라 3시간 추출 기준으로 EGT함량은 65-80oC 추출온도 구간에서는 감소하다가 다시 증가하는 것으로 나타났다.

Table 4. Regression coefficients for yield, EGT and β-glucan

Coefficient SE Coefficient T-value p-value

Yield EGT β-glucan Yield EGT β-glucan Yield EGT β-glucan Yield EGT β-glucan Constant 21.5589 64.1377 23.5661 0.5817 0.8712 0.7757 37.0650 73.621 30.381 0.000 0.000 0.000

T -2.3590 6.1850 -6.4350 0.5350 0.8014 0.7135 -4.4090 7.718 -9.019 0.001 0.000 0.000 t -0.0590 4.1940 -3.5100 0.5350 0.8014 0.7135 -0.1100 5.234 -4.919 0.914 0.000 0.001 C -5.4840 0.3510 1.8220 0.5350 0.8014 0.7135 -10.2500 0.438 2.554 0.000 0.671 0.029 T² -0.1223 8.9382 5.5873 1.0203 1.5282 1.3606 -0.1200 5.849 4.106 0.907 0.000 0.002 t² -0.3723 -2.4368 -0.9970 1.0203 1.5282 1.3606 -0.3650 -1.595 -0.733 0.723 0.142 0.480 C² -1.7473 0.2382 -4.3377 1.0203 1.5282 1.3606 -1.7130 0.156 -3.188 0.118 0.879 0.010 Tt 0.1050 5.0500 -2.2462 0.5982 0.8960 0.7978 0.1760 5.636 -2.816 0.864 0.000 0.018 TC -1.6050 -0.1375 1.3863 0.5982 0.8960 0.7978 -2.6830 -0.153 1.738 0.023 0.881 0.113 tC 0.2700 -0.6025 -4.5713 0.5982 0.8960 0.7978 0.4510 -0.672 -5.730 0.661 0.517 0.000

Fig. 2. Response surface for ergothioneine of white-jelly-fungus extraction at constant values as a function of time, sample

concentration and temperature.

(6)

가장 많이 영향을 미치는 요인으로는 추출시간의 이차항 (t²)으로 나타났다(Table 4).

β-glucan의 함량분석

독립변수인 추출시간, 추출온도, 추출시료농도에 따른 흰목이버섯으로부터 추출된 물질의 β-glucan 함량을 알아 보았다(Fig. 3). 추출시간을 4 h으로 고정하고 추출시료농 도와 추출온도의 영향을 살펴본 결과 추출시료농도가 증 가할수록 β-glucan 함량이 증가하였고 추출온도가 증가함 에 따라 감소하였으며, 추출온도를 75oC로 고정한 경우 시간이 증가함에 따라 증가하였으나, 추출시료농도에 따 라 증가하다가 감소하는 경향을 나타냈다. 추출시료농도 를 20 mg/ml로 고정한 경우 추출시간이 증가함에 따라 β-glucan 함량은 증가하였으며, 추출온도가 증가함에 따 라 β-glucan 함량은 증가하는 경향을 나타내었다. Lee (2005)에 따르면 β-glucan의 점도는 100oC 이후에서 감소 하는 경향이 있는 것으로 보고하였으며, 이는 β-glucan성 분이 추출온도와 반비례 관계임을 추정할 수 있다. 가장 많이 영향을 미치는 요인으로는 선형의 추출온도(T)로 나 타났다(Table 4).

흰목이버섯 추출조건 최적화

본 연구에서는 세 가지 독립변수(추출시간, 추출온도, 추 출시료농도)와 세 가지 종속변수(추출수율, ergothioneine 함량, β-glucan 함량)를 설정하고, 반응표면분석법에 의해 최적화하여 세 가지 종속변수를 모두 만족하는 추출조건 을 산출하였다. 본 연구에서 흰목이버섯을 40oC 조건에서 48시간 열풍 건조하여 분말화 한 시료로 유효성분을 추출 하였을 때 최적 추출조건은 추출온도 60oC, 추출시간 4.33 h, 추출시료농도 16.6 mg/mL이고, 이 조건에서 예상

되는 반응치는 추출수율 24.9%, ergothioneine 함량 66.8 ug/g, β-glucan 34.9 g/100 g이며 종합만족도는 71.2%로

Fig. 3. Response surface for β-glucan of white-jelly-fungus extraction at constant values as a function of time, sample

concentration and temperature.

Table 5. Predicted and experimental values of response

variables for white-jelly-fungus at a given condition within the range of optimum extraction conditions

Response variables Predicted values Experimental values

Yield (%) 24.9 25.1

Ergothioneine (ug/g) 66.8 66.5

β-glucan (g/100 g) 34.9 34.8

Fig. 4. Optimization graph of response surface for yield,

ergothioneine, and β-glucan of white-jelly-fungus.

(7)

나타났다(Fig. 4). 추출조건 범위와 모델식을 통하여 예측 된 흰목이버섯의 최적 추출조건을 증명하기 위하여 실제 추출실험하여 값을 측정한 결과, Table 5에서 보는 바와 같이 예상되는 반응치와 유사한 수준으로 나타났다.

적 요

본 연구에서 흰목이버섯의 추출조건별 추출수율과 기능 성 성분의 함량을 비교하여 최적 추출조건을 분석하였으 며, 모든 분석에서 R²이 0.9331~0.9462로 유의성을 보이 는 것을 확인하였다. 각 독립변수에 따른 추출수율과 ergothioneine, β-glucan 성분을 분석한 결과 추출수율은 추출온도와 추출시료농도에 반비례했으며, 추출시간에는 큰 영향이 없었다. Ergothioneine 성분은 온도가 증가할 수록 증가하며, 추출시간은 4.33 h가 가장 높았고 시료량 에 큰 영향이 없었다. β-glucan 성분은 온도가 증가할수록 감소했으며, 추출시간에 큰 영향이 없었고 시료량이 21.2 mg/mL에서 가장 높았다. 모든 종속변수의 최대 독립변 수는 온도 60oC, 추출시간 4.33 h, 추출시료농도 16.6 mg/

mL에서 추출수율 24.9%, ergothioneine 성분함량 66.8 ug/g, β-glucan 성분함량 34.9 g/100 g으로 나타났다.

감사의 글

본 연구는 춘천시 “스마트버섯재배 설치 시범사업 (2018~2020)”으로 수행되었으며, 이에 감사드립니다.

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수치

Table 2. Polynomial equations calculated by RSM program for extraction conditions of white-jelly-fungus
Fig. 1. Response surface for yield of white-jelly-fungus extraction at constant values as a function of time, sample concentration and temperature.
Table 4. Regression coefficients for yield, EGT and β-glucan
Fig. 4. Optimization graph of response surface for yield, ergothioneine, and β-glucan of white-jelly-fungus.

참조

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