Comparison of the cultural characteristics and productivity of Lentinula edodes cultivated in different types of containers

Journal of Mushrooms

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Research Article

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J. Mushrooms 2019 September, 17(3): 132-135 http://dx.doi.org/10.14480/JM.2019.17.3. 132 Print ISSN 1738-0294, Online ISSN 2288-8853

© The Korean Society of Mushroom Science

*Corresponding author E-mail : [email protected]

Tel : +82-31-229-6126, Fax : +82-31-229-6139 Received August 3, 2019

Revised August 4, 2019 Accepted August 20, 2019

재배용기별 표고의 배양특성 및 생산성 비교

김정한* · 백일선 · 신복음 · 권희민 · 이용선 · 정구현

경기도농업기술원 버섯연구소

Comparison of the cultural characteristics and productivity of Lentinula edodes cultivated in different types of containers

Jeong-Han Kim*, Il-Sun Baek, Bok-Eum Shin, Hee-Min Gwon, Yong-Seon Lee, and Gu-Hyun Jung

Mushroom Research Institute, Gyeonggi-do Agricultural Research & Extension Services, Gwangju 12805, Korea

ABSTRACT:

This study aimed to develop a new method of Lentinula edodes cultivation to reduce labor and waste disposal. To identify the optimum container for L. edodes cultivation, box, bottle, and bag containers were assessed for their effects on the cultural characteristics and mushroom yield. Among the three approaches, box-cultivation with 7 kg of substrate had the shortest browning period (42 days) and resulted in the highest mushroom yield (1,253 g). Contrastingly, bottle-cultivation was unsuitable for cultivation due to low production of the fruiting bodies and poor quality. Further studies on the box-cultivation approach will be required for commercial applications of L. edodes.

KEYWORDS: Bag, Bottle, Box, Cultivation, Lentinula edodes, Yield

서 론

표고(Lentinula edodes)는 주름버섯강(Agaricomycetes) 주름버섯목(Agariclaes) 낙엽버섯과(Marasmiaceae) 표고 속(Lentinula)에 속하며, 쫄깃쫄깃한 식감과 특유의 감칠 맛으로 동양인들에게 오랜 전부터 귀한 식재료로 이용되 어 왔다. 표고에는 렌티난(lentinan)이 함유되어 있어 항암 작용과 면역조절에 관여하고(Chihara et al., 1970), 또한 에리타데닌(erithatenine)은 혈압과 혈액속의 콜레스테롤 을 낮추는 작용이 있어 고혈압이나 동맥경화를 예방할 수 있는 효과가 있다(Park et al., 2011).

국내 표고 생산량은 2017년 23,984MT이고 생산액은 2,118억원으로 버섯 가운데 단일 품목으로는 가장 높다 (Ministry of agriculture, food and rural affairs, 2017).

표고는 수요에 비하여 공급이 부족하여, 중국으로부터 종 균이 접종되어 균사배양이 완료된 배지가 2017년에만 40,979MT가 수입되었으나, 다행히 최근 국내 표고 생산 기반이 확대되어 수입량은 감소추세로 돌아섰다.

표고는 참나무류에 발생하는 갈색의 목재부후균으로 우 리나라, 중국, 일본에서 인공재배로 생산되고 있다. 주로 떡갈나무, 졸참나무, 상수리나무 등의 원목에 구멍을 뚫어 종균을 접종하여 재배하였으나, 최근에는 봉지를 이용한 톱밥배지에서 주로 생산되고 있다.

표고는 느타리, 새송이, 팽이의 병재배 방식보다 단위 시간당 생산성이 낮으며, 비닐, 솜, 접착용 테이프 등의 일회용 자재의 사용 비율이 높아 새로운 재배방법 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 표고 생력화가 가능하면 서 일회용 자재의 사용을 줄일 수 있는 친환경적인 재배 법을 개발하고자 추진하였다.

재료 및 방법

시험균주 및 종균제조

본 연구에 사용된 표고 버섯균주는 산조701호로 Potato

재배용기별 표고의 배양특성 및 생산성 비교

Dextrose Agar(PDA) 배지에 증식시키면서, 톱밥배지용 접종원으로 사용하였다. 종균용 톱밥배지의 조성은 참나 무톱밥과 미강을 80:20(v/v)으로 제조하였으며 수분함량 은 60%로 조정하고 121^oC에서 90분간 멸균한 후 약30일 간 배양하여 고체종균으로 사용하였다.

배지 및 시험처리

배지재료는 참나무톱밥과 미강을 85:15(v/v)를 기본 배 지조성으로 하고, 수분함량을 60%로 조절하였다. 버섯 재 배용 상자는 40×40×15 cm의 노란색 상자를 이용하여 혼 합배지를 7 kg로 조절하여 혼합배지를 충진하였고, 외부 는 내열성 비닐을 이용하여 상자전체를 밀봉하였다. 재배 병은 시판되고 있는 1.8L 원통형 밀폐 용기를 구입하여 여기에 혼합배지를 1.2kg을 넣고 배지를 충진하고 마개로 닫았다. 봉지는 내열성 Polypropylene 봉지를 이용하여 혼합배지를 1.2 kg 입봉하여 필터가 달린 스크류 마개로 밀봉하였다. 그리고 121^oC에서 90분간 고압살균 후에 고 체종균을 접종하는데, 종균 접종량은 상자는 140 g, 병과 봉지는 각각 24 g씩 접종하였다.

배양, 갈변, 버섯발생 및 생육관리

종균 접종이 완료된 배지는 배양실로 옮겨 20±1^oC의 온도에서 소량의 환기를 시켜가면서 봉지의 하단까지 균 사가 배양이 완료되도록 하였다. 배양이 완료된 배지는 갈변을 위해 20±1^oC에서 200 lux 이상의 명배양을 진행 하였으며 병과 봉지는 하단부위까지 갈변이 완료될 때까 지, 상자는 상면의 표면부위에 전체적으로 갈변이 완료되 도록 유도 하였다. 갈변이 완료되면 공조시설을 갖춘 생 육 재배사로 옮겨 버섯 발생을 유도하는데, 배지 자체 수 분을 이용하여 버섯 발생을 유도하되 온도는 13~16^oC로 관리하였다.

재배특성, 생육조사 및 통계 분석

배양일수는 표고 종균을 접종한 후 배양실로 옮겨진 시 점부터 배양 용기의 하단까지 균사 배양이 완료된 시점까 지를 배양일수로 하였고, 갈변기간은 배양이 완료된 시점 부터 병, 봉지는 하단부위, 상자는 상면의 표면부위에 갈 변이 완료될 때까지의 기간을 산출하였다. 버섯 발생을 위하여 생육실로 입상된 날부터 첫 버섯 발생이 이뤄진 시점까지의 기간을 초발이기간으로 하였고, 생육기간은 초발이 시점부터 수확 시까지의 기간을 산출하였다. 전체 재배기간은 균사배양, 갈변, 초발이기간, 생육기간을 합쳐 산출하였다. 자실체 특성 조사는 국립산림품종관리센터의

‘표고버섯 특성조사 요령’에 준하여 실시하였다. 그 결과 의 통계처리는 SAS 프로그램을 이용하여 Duncan의 다중 범위검정(Duncan’s-multiple range test)을 통하여 평균값 들에 대한 유의성(p<0.05)을 검정하였다.

결과 및 고찰

본 시험에서 배지조성은 참나무톱밥과 미강을 부피비 85%와 15%로 이용한 혼합배지로 수분함량은 60%로 조 절되었고 살균 후 pH는 6, C/N율은 76로 분석되었다 (Table 1).

표고 재배용기별 배양기간에 따른 온도변화는 Fig. 1과 같다. 표고 배양과정중 용기 내부의 배지의 온도는 배양 초기에는 20^oC이었으나, 균사의 배양기간이 경과함에 따 라 모든 처리구의 온도가 서서히 올라가 14일째 24^oC로 최대치에 도달하였다가 16일 이후에 유지되는 경향을 보 였다. 균사배양중 배지의 온도 상승은 균사가 배지내 양 분을 흡수, 분해하면서 발생되는 에너지 때문이며(Kim et al., 2008), 봉지의 온도 상승이 다른 처리구에 비해 약간 높은 것으로 나타났다. 갈변과정중에는 20^oC로 유지되다 45일 이후에 온도가 약간 상승하여 유지되는 경향으로 재

Fig 1. Various treatment to produce fruiting body of Lentinula edodes, T1: Box(7kg of substrate) T2: Bottle (1.2 kg of substrate),

Table 1. The substrate formulation of Lentinula edodes in this study and its chemical properties

Substrate formulation (volume/volume) Moisture(%) pH(1:10) Total carbon(%) Total nitrogen(%) C/N ratio

Oak sawdust(85%)+rice bran(15%) 60.2 6.0 53.2 0.70 76.2

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김정한 · 백일선 · 신복음 · 권희민 · 이용선 · 정구현

배용기별 뚜렷한 차이는 관찰되지 않았다.

배양용기별 배지량 및 재배특성은 Table 2와 같다. 배양 기간은 상자가 39일로 병과 봉지의 30일에 비해 균사배양 에 더 많은 기간이 소요되었는데 이는 상자의 배지량이 7 kg으로 병과 봉지의 1.2 kg보다 높아 균사배양에 더 많은 기간이 필요했을 것으로 추측된다. 갈변기간은 반대로 상 자가 42일로 가장 빠르고 병이 51일, 봉지가 60일로 나타 났다. 상자의 갈변기간이 빠른 이유는 병이나 봉지에 비 해 상자 상면의 표면적이 넓어 빛과 산소의 공급이 더 유 리했을 것으로 판단된다. 초발이 기간은 상자와 병이 4일 로 봉지의 5일에 비해 하루 빨랐고, 생육기간은 병과 봉 지가 4일이었고 상자는 5~11일로 나타났는데, 이는 배지 량이 많은 상자의 첫 버섯 수확부터 마지막 버섯 수확까 지의 기간이 6일 소요됨을 의미한다. 따라서 전체 재배기 간은 병이 89일로 가장 빠르고 상자는 90~97일, 봉지는 99일로 나타났다.

재배용기별 표고 자실체 특성 및 수량은 Table 3과 같다.

자실체 갓 크기는 병재배시 갓 두께와 직경이 각각 15.6,

72.4 mm로 가장 크고, 상자재배시 각각 14.6, 66.9 mm, 봉 지재배시 12.1, 59.5 mm 순이었다. 대 크기는 상자재배시 대길이와 굵기가 각각 55.6 mm, 21.0 mm로 가장 크고, 봉지재배시에는 54.0 mm, 16.0 mm, 병 재배시 46.2 mm 와 13.2 mm 순으로 나타났다. 버섯 발이수는 상자가 27 개로 가장 많고, 봉지가 7.7개, 병이 2.3개로 가장 낮았다.

개체중은 병이 66 g으로 가장 높고 상자가 45.8 g, 봉지가 26.0 g으로 가장 낮았다. 한편, 병 재배시 자실체 갓 크기 와 개체중이 다른 처리구에 비해 높았는데, 이는 병재배 의 발이수가 2.3개로 상자와 봉지의 발이수가 각각 27개, 7.7개로 보다 상대적으로 낮아, 배지의 영양성분이 집중된 결과로 나타났을 것으로 추측된다(Fig. 2). 버섯 발생량은 7 kg 상자에서 1,253.0 kg이었으며 1.8 kg 봉지와 병에서 는 각각 199.7 g, 144.0 g으로 나타났다. 건조 배지중량 대비 신선버섯 발생량(생물학적 효율, %)은 상자가 39.4%로 봉지 35.8%, 병 26.4%에 비해 효율이 더 우수한 것으로 나타났다. 따라서 상자재배는 봉지재배에 비해 배 지량이 많음에도 전체 재배기간이 유사하였고, 버섯 발생 량이 많은 유리한 장점이 있어 표고의 친환경 생력화 재 배법 개발 가능성을 보여주었다.

한편, 병 재배 방식은 버섯 발생량과 수량성이 상자, 봉 지재배에 비해 상대적으로 낮았는데, 이외에도 Fig. 3과 같이 병 용기와 배지 틈사이에서 버섯 발생이 이루어지기 도 하고, 자실체 품질이 불균일한 단점이 나타났다. 향후 병재배를 시도할 때에는 이런 문제점들을 보완해야 할 것 으로 판단된다.

적 요

본 연구에서 생력화가 가능하면서 친환경적인 재배법을 개발하고자 병, 상자를 이용하여 표고 의 배양특성 및 버

Fig. 1. Changes of temperature of the substrate of Lentinula

edodes by different cultivation container.

Table 2. Cultural characteristics of Lentinula edodes by different cultivation container

Treatment Substrate amount (kg/container)

Spawn running (days)

Browning period

(days)

Primordia formation (days)

Development period of fruiting body

(days)

Cultivation period (days)

Box 7 39 42 4 5~11 90~97

Bottle 1.2 30 51 4 4 89

Bag 1.2 30 60 5 4 99

Table 3. Morphological characteristics and yield of Lentinula edodes by different cultivation container Treatment

Thickness of pileus (mm)

Diameter of pileus

(mm)

Length of stipe (mm)

Thickness of stipe (mm)

Available fruiting body

(No.)

Individual weight of fruiting body(g)

Yield

(g/container) BE

Box 14.6 66.9 55.6 21.0 27 45.8 1,253.0 39.4

Bottle 15.6 72.4 46.2 13.2 2.3 66.0 144.0 26.4

Bag 12.1 59.5 54.0 16.0 7.7 26.0 199.7 35.8

a

Biological efficiency(%) = [fresh weight of fruiting body (g)/dried weight of substrate (g)]×100

재배용기별 표고의 배양특성 및 생산성 비교

섯 생산성을 확인하기 위해 수행되었다. 병과 봉지는 각 각 1.2 kg의 혼합배지를, 상자는 7 kg의 혼합배지를 넣어 표고 종균을 접종하여 배양한 결과, 20±1^oC의 배양실에서 모든 처리구의 배지온도는 배양 14일째 최대치에 도달하 다 그 이후 낮아지며 유지되는 경향이었다. 재배용기별 배양기간은 봉지와 병이 30일, 상자는 39일로 나타났고, 갈변기간은 상자가 42일로 병과 봉지가 각각 51일, 60일 보다 짧았다. 1주기 재배기간은 병이 89일, 상자가 90-97 일, 봉지가 99일로 나타났다. 재배용기별 버섯 발이수는 상자 27개, 봉지 7.7개, 병 2.3개 순으로 생산성에도 영향 을 끼쳐 상자가 1,253kg, 봉지 199.7, 병 144.0g으로 나타 났다. 건조 배지중량 대비 신선버섯 발생비율은 상자가 39.4%, 봉지 35.8%, 병 26.4% 순으로 상자의 생물학적 효율이 가장 우수하였다. 따라서 상자재배는 갈변기간의 단축과 버섯 수량성에서 봉지재배에 비해 유리한 장점이 있어 친환경 생력화 재배법 개발 가능성을 보여주었다.

REFERENCES

Chihara G, Hamuro J, Maeda Y, Arai Y, Fukuoka F. 1970.

Fractionation and purification of the polysaccharides with marked antitumor activity especially lentinan from Lentinus edodes (Berk.) Sing. (an Edible mushroom).

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Kim JH, Choi JI, Chi JH, Won SY, Seo GS, Ju YC. 2008.

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Ministry of agriculture, food and rural affairs. 2017. The production record of a special crops.

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2011. Eritadenin contents analysis in various strains of Lentinula edodes using LC-MS/MS. Kor J Mycol 39:

263-270.

Fig. 2. Growth condition of Lentinula edodes by different cultivation container. T1: Box cultivation(7 kg of substrate) T2: Bottle

Fig. 3. Problem in bottle cultivation of Lentinula edodes.