145 This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://
creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
J. Mushrooms 2017 September, 15(3):145-149 http://dx.doi.org/10.14480/JM.2017.15.3.145 Print ISSN 1738-0294, Online ISSN 2288-8853
© The Korean Society of Mushroom Science
*Corresponding author E-mail : [email protected] Tel : +82-43-871-5711, Fax : + Received August 25, 2017 Revised September 12, 2017 Accepted September 20, 2017
면실박 대체 보리가루 첨가에 따른 느타리버섯의 생육 특성
이찬중* · 이은지 · 박혜성 · 공원식
농촌진흥청 국립원예특작과학원 버섯과
Growth characteristics of oyster mushroom upon addition of barley flour as a substitute for cotton seed meal
Chan-jung Lee*, Eun-ji Lee, Hye-sung Park, and Won-sik Kong
Mushroom Research Division, National Institute of Horticultural & Herbal Science, RDA, Eumseong 369-873, Korea
ABSTRACT: This study was conducted to investigate the optimum additive ratio of barley flour when used instead of cotton seed meal for the cultivation of oyster mushrooms. Mycelial growth was the fastest to 11.4 cm in medium containing 5% barley flour and to 9.0 cm in medium containing 30% barley flour. The mycelial density was slightly lower at 5% and 10% of barley powder addition, but there was no significant difference between the other treatments. The yield of the fruiting bodies was 158 g/850 mL, which was highest on treatment with 10% barley flour as a substitute for cotton seed meal. However, this was lower on treatments with only barley flour than in the control (156 g/850 mL). The diameter of the pileus and the hardness of stipes were highest with 10% barley flour and 10% in cotton seed meal, respectively. The L value was highest with 10% added barley flour, but the a-value and the b-value were not significantly different between treatments. The pH of the mixed media before inoculation with Pleurotus ostreatus was 4.7–5.0, and the total nitrogen content was 1.7–2.2, which was slightly lower than that of the control. The total carbon content was 44.6–45.0, which was not significantly different from that of the control. However, the content of trace elements such as Cu and Fe was lower than those of the control.
KEYWORDS: barley flour, cotton seeds meal, mushroom, Pleurotus ostreatus, yields
서 론
우리나라 느타리버섯(Pleurotus ostreatus)의 생산량은 2014년 76,389톤에서 2015년에는 62,467톤으로 조금 감 소하였다(MFAFF, 2015). 또한 재배방식의 발달과 함께 품질의 균일화 및 수량이 높은 혼합배지를 개발하기 위하 여 많은 연구가 진행되어 오고 있다(Royse and Sanchez,
2007; Gal and Lee, 2002). 버섯은 아미노산, 당질, 비타 민 등과 같이 인체에 중요한 영양소를 골고루 함유하고 있고 항암활성, 면역증강 등의 효능작용 때문에 최근에는 기능성 식품 및 의약품 소재로 많이 이용되고 있다(Lee et al., 1992; Choi, 2000). 느타리버섯은 재배방식의 발달 과 함께 품질의 균일화 및 수량이 높은 혼합배지를 개발 하기 위하여 많은 연구가 진행되어 오고 있다(Hong, 1978). 느타리버섯 재배규모는 보급단계였던 90년대에는 입병량 기준으로 하루 약 2천병에서 현재에는 최대 4~5 만병으로 확대되었다. 느타리버섯의 배지재료는 주로 미 송톱밥과 미강을 혼합하여 사용하였으나, 최근에는 면실 박, 비트펄프 등 수입에 의존하고 있다. 또한 영양원 첨가 에 따른 버섯 자실체 생육에 대한 연구와 산도(pH), C/N 율 등이 균사생장과 자실체 형성에 미치는 영향에 대한 연구결과가 보고되고 있으나(Green and Wu, 1972), 배지 재료에 대한 기본적인 연구부족으로 버섯의 안정적인 수 량의 확보 및 안전한 버섯 생산을 위한 기반기술이 여전 히 부족한 실정이다. 국내에서 생산되는 농산부산물인 밀 기울, 건비지, 미강 등도 계절적인 원인이나 원자재의 수
급정도에 따라 가격 편차가 크며 재료의 화학성도 일정하 지 않아 버섯재배에 많은 문제를 야기하고 있다. 최근 수 입 배지재료인 면실박의 가격이 230원/kg(’06)에서 630원 (’16)으로 2배 이상 상승하여 재배농가의 생산비가 크게 증가하였다. 따라서 배지재료 공급의 구조적인 불안정과 공급업체간의 과다경쟁으로 인한 수입단가의 상승과 같은 문제를 해결하기 위한 새로운 배지 재료의 확보가 절실한 실정이다.
본 연구는 느타리버섯 병재배에서 질소원으로 가장 많 이 사용하고 있는 면실박의 공급 불안정에 따른 농가피해 를 최소화하기 위하여 국내에서 생산되면서 쉽게 구할 수 있는 면실박 대체용 유기성자원의 선발에 대한 결과를 보 고하고자 한다.
균사생장량 및 밀도.
면실박 대체를 위해 보리가루의 첨가량에 따른 시험관 내 균사생장량을 조사하기 위하여 포플러톱밥(Poplar sawdust, PS)과 미강(Rice bran, RB)을 8:2, 수분함량 65±1%로 혼합한 배지를 대조로하여 포플러톱밥에 미강 과 보리가루(Barley flour, BF) 비율을 15:5, 10:10, 0:20, 0:30으로 첨가하여 총 4조합으로 시험을 실시하였다. 시 험관은 20 mm×200 mm를 사용하였으며, 각각의 혼합배
지를 충진하여 고압살균기로 121℃에서 20분간 살균하고
‘춘추느타리 2호’ 종균을 접종 후 25℃ 항온실에 배양시 키면서 일정한 간격으로 균사 생장길이를 측정하여 균사 생장량으로 나타내었다.
보리가루의 첨가량에 따른 시험관내에서의 균사생장량 과 균사밀도를 조사한 결과는 Table 1과 같다. 균사생장 량은 배양 27일 후 대조구인 포플러톱밥+미강(8:2)배지에 서는 9.9 cm였고, 면실박대체용 보리가루가 5% 첨가된 배지에서는 11.4 cm로 균사생장이 가장 빨랐으며, 보리가 루가 30% 첨가된 배지에서는 9.0cm로 균사생장이 가장 느렸다. 보리가루 첨가량에 따른 균사밀도는 보리가루 첨 가량이 5%와 10%에서 균사밀도가 조금 낮았지만 다른 처리간에는 뚜렷한 차이가 없었다(Table 1, Fig. 1). 팽이 버섯 재배에서 미강대체용 보리가루 20% 첨가된 배지에 서 균사 생장이 가장 빨랐고, 보리가루 첨가량이 증가할 수록 균사생장이 빨랐다는 보고와는 다른 결과를 보였다 (Lee et al., 2015).
배지재료 혼합비율별 자실체 특성 및 수량.
보리가루 첨가에 따른 균사생장량의 결과를 참조하여 느타리버섯 재배를 위한 보리가루의 첨가량을 결정하였으 며, 시험용 느타리버섯은 국립원예특작과학원 버섯과에 Table 1. Mycelial growth and density of oyster mushroom in test tube by mixed growth medium
Substrate composition Mixed ratio (%)
Mycelial growth (cm) Mycelial densitya
14days 20days 27days
PS+RB 80 : 20 5.0 7.2 9.9 +++
PS+RB+BF 80 : 15 : 5 4.5 7.8 11.4 ++
PS+RB+BF 80 : 10 : 10 5.2 8.5 9.80 ++
PS+RB+BF 80 : 0 : 20 5.6 8.7 11.2 +++
PS+RB+BF 70 : 0 : 30 5.0 6.9 9.0 +++
* PS : Poplar sawdust, BF : Barley flour, RB : Rice Bran, a + : low, ++ : middle, +++: high
Fig 1. Change of mycelial growth of oyster mushroom in test tube by mixed growth medium. A: Control, B: PS+RB+BF = 80:15:5, C: PS+RB+BF = 80:10:10, D: PS+RB+BF = 80:0:20, E: PS+RB+BF = 70:0:30.
보존중인 느타리 ‘춘추2호’를 사용하였고 병용량은 850 ml 플라스틱병을 이용하여 재배하였다. 시험용 배지는 병 재배농가에서 많이 사용하는 532배지(톱밥(Popla sawdust, PS)+비트펄프(Beet pulp, BP)+면실박(Cottonseed meal, CM)=50:30:20)를 기본배지에 면실박 대신으로 보리가루 (Barley flour, BF)를 첨가하여 톱밥(PS)+비트펄프(BP)+면 실박(CM)+보리가루(BF)=(50:30:10:10), 톱밥(PS)+비트펄프 (BP)+면실박(CM)+보리가루(BF)=(50:30:0:20), 톱밥(PS)+비 트펄프(BP)+면실박(CM)+보리가루(BF)=(50:40:0:10), 톱 밥 (PS)+비트펄프 (BP)+면실박 (CM)+보리가루 (BF)=(60:
30:0:20)총 4조합으로 실험을 실시하였다. 느타리버섯 재 배방법은 표준영농교본에 준하여 재배하였고, 배양특성 및 생육조사는 농촌진흥청 표준조사법(2003)에 준하여 실 시하였다. 갓과 대의 표면색은 색차계(Minolta CR-200)로 측정하여 L, a, b값으로 나타내었으며, 경도는 Affri Analyser(IT/MRS -FRU, Italy)를 이용하여 측정하였다.
보리가루의 첨가량에 따른 느타리버섯 자실체 특성을 조사한 결과는 Table 2에서와 같이 갓의 직경와 대경도는 보리가루 10%와 면실박 10% 처리에서 가장 높았고, 대 의 굵기와 갓 경도는 보리가루만 10% 첨가된 처리에서 가장 높았다. 갓의 색도를 측정한 결과 L값은 보리가루만 10% 첨가된 처리에서 가장 높았고, a, b 값은 처리간에 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 병당 수량은 대조구가 155.9 g/850 ml였고, 보리가루와 면실박이 각 10% 첨가 된 처리가 158 g/850 ml으로 가장 높았으며, 보리만 첨가 된 처리에서는 수량이 대조구보다 낮아지는 경향을 보였 다. 따라서 수입 면실박의 부족에 따른 대체 배지재료로 보리가루가 영양원으로 가능할 것으로 판단된다. 팽이버 섯 재배에서 미강대체용 보리가루를 영양원으로 사용한 결과 자실체 수량은 보리가루 30% 첨가된 처리가 163.9 g/850 ml로 가장 높았으며, 보리가루를 70%까지 첨가하 여도 수량은 대조구와 뚜렷한 차이를 보이지 않았다는 보 고와 대와 갓의 경도는 보리가루 30% 첨가에서 높은 경 Fig 2. Yields of oyster mushroom by mixed growth medium.
Control: PS+BP+CM(50:30:20), A: PS+BP+CM+BF(50:30:10:10), B: PS+BP+CM+BF(50:30:0:20), C: PS+BP+CM+BF(50:40:0:10), D:
PS+BP+CM+BF(60:30:0:20).
Table 2. Fruit body characteristics of Pleurotus ostreatus by mixed growth medium Substrate
Pileus(mm) Stipe(mm) Stipe hardness
(g/mm)
Pileus hardness
(g/mm)
Stipe color Pileus color
Dia. Thic. Thic. Len. L a b L a b
Control 26.9 3.1 8.1 64.4 133.4 52.7 52.4 0.31 0.31 22.0 0.33 0.32 A 33.5 2.4 7.7 63.5 152.8 57.3 49.8 0.32 0.32 22.4 0.32 0.32 B 26.7 2.4 6.2 61.0 133.2 47.3 50.8 0.32 0.32 21.6 0.33 0.32 C 30.7 2.2 8.8 54.8 148.4 61.3 60.0 0.33 0.33 24.9 0.34 0.33 D 26.7 2.4 6.4 72.3 138.9 59.4 50.1 0.31 0.32 19.4 0.33 0.33
*Control: PS+BP+CM(50:30:20), A: PS+BP+CM+BF(50:30:10:10), B: PS+BP+CM+BF(50:30:0:20), C: PS+BP+CM+BF(50:40:0:10), D:
PS+BP+CM+BF(60:30:0:20).
Fig 3. Fruiting body of oyster mushroom by mixed growth medium. Control: PS+BP+CM(50:30:20), A:
PS+BP+CM+BF(50:30:10:10), B: PS+BP+CM+BF(50:30:0:20), C: PS+BP+CM+BF(50:40:0:10), D: PS+BP+CM+BF(60:30:0:20).
향을 보였다는 보고와는 약간 다른 결과를 보였다(Lee et al., 2015).
보리가루 첨가배지의 성분변화.
미강 대체용 배지재료로 보리가루를 선발하여 혼합비율 별 이화학성을 조사한 결과, 접종전 혼합배지의 pH는 4.7~5.0, 총질소함량은 1.7~2.2로 대조구에 비해 약간 낮 은 경향을 보였고, 총탄소함량은 44.6~45.0로 대조구와 유의한 차이를 보이지 않았으며, 처리간에도 뚜렷한 차이 를 보이지 않았다. 반면에 Cu, Fe 등 미량원소 함량은 대 조구에 비해 낮은 경향을 보였다. 수확후 혼합배지의 pH(5.1~5.7)는 보리가루 첨가비율이 높을수록 증가하였으 며, 총질소함량은 1.97~2.6으로 대조구에 비해 약간 낮은 경향을 보였고, 총탄소함량은 44.6~45.0로 대조구와 뚜렷 한 차이를 보이지 않았으나, Cu, Fe 함량은 대조구에 비 해 낮은 경향을 보였다. 수확전·후 혼합배지의 pH는 접종 전보다 수확후에 조금 높았으나, 총질소함량은 변화가 거 의 없었다. 혼합배지의 P2O5와 K2O의 함량은 수확후에
감소하였지만, CaO, MgO, NaO의 함량은 오히려 증가하 였으며, 미량원소의 함량은 수확후 배지에서 전체적으로 증가하였다.
적 요
느타리버섯 재배에서 영양원으로 가장 많이 사용하고 있는 면실박 대체용 유기성자원을 선발한 결과 보리가루 가 대체 배지재료로 충분할 것으로 판단된다. 면실박대체 용 보리가루가 5% 첨가된 배지에서는 11.4 cm로 균사생 장이 가장 빨랐으며, 보리가루가 30% 첨가된 배지에서는 9.0 cm로 균사생장이 가장 느렸다. 보리가루 첨가량에 따 른 균사밀도는 보리가루 첨가량이 5%와 10%에서 균사밀 도가 조금 낮았지만 다른 처리간에는 뚜렷한 차이가 없었 다. 자실체 수량은 대조구가 155.9 g/850 ml였고, 보리가 루와 면실박이 10% 첨가된 처리가 158 g/850 ml으로 가 장 높았고, 보리가루만 첨가된 처리에서는 수량이 대조구 보다 낮았다. 갓의 직경과 대경도는 보리가루 10%와 면 Table 3. Chemical properties of mixed substrates used this study
substrate composition pH (1:5)
T-C (%)
T-N (%)
C/N ratio
P2O5 K2O CaO MgO Na2O
%
Before inoculation
Control 5.5 44.8 2.3 20.2 0.41 0.47 0.62 0.44 0.10
A 5.0 44.7 2.2 20.3 0.45 0.60 0.49 0.38 0.09
B 4.7 45.0 1.8 25.1 0.29 0.39 0.43 0.29 0.09
C 4.5 44.8 1.8 25.4 0.21 0.37 0.52 0.31 0.11
D 4.7 44.6 1.7 25.6 0.28 0.38 0.44 0.27 0.09
After harvest
Control 5.6 44.2 3.3 13.3 0.61 0.58 0.89 0.73 0.15
A 5.7 44.5 2.6 17.2 0.44 0.37 0.83 0.60 0.13
B 5.4 44.2 1.9 23.2 0.25 0.23 0.79 0.46 0.12
C 5.1 44.6 1.8 25.1 0.15 0.16 0.86 0.48 0.16
D 5.7 44.4 1.8 24.5 0.20 0.17 0.71 0.40 0.10
substrate composition Cu Fe Mn Zn
mg/kg
Before inoculation
Control 9.5 469.5 86.2 32.7
A 7.7 355.5 62.1 29.6
B 4.9 310.3 60.1 25.2
C 6.2 338.7 71.1 23.9
D 8.3 316.8 64.3 24.3
After harvest
Control 13.3 866.5 102.2 30.3
A 7.0 651.2 106.2 32.5
B 5.4 486.7 102.9 32.8
C 5.7 728.1 116.0 33.0
D 7.4 433.6 101.1 30.4
*Control: PS+BP+CM(50:30:20), A: PS+BP+CM+BF(50:30:10:10), B: PS+BP+CM+BF(50:30:0:20), C: PS+BP+CM+BF(50:40:0:10), D:
PS+BP+CM+BF(60:30:0:20).
실박 10% 처리에서 가장 높았고, 대의 굵기와 갓 경도는 보리가루만 10% 첨가된 처리에서 가장 높았다. 갓의 색 도를 측정한 결과 L값은 보리가루만 10% 첨가된 처리에 서 가장 높았고, a, b 값은 처리간에 뚜렷한 차이를 보이 지 않았다. 느타리 종균 접종전 혼합배지의 pH는 4.7~5.0, 총질소함량은 1.7~2.2로 대조구에 비해 약간 낮 은 경향을 보였고, 총탄소함량은 44.6~45.0로 대조구와 유의한 차이를 보이지 않았으며, 처리간에도 뚜렷한 차이 를 보이지 않았다. 반면에 Cu, Fe 등 미량원소 함량은 대 조구에 비해 낮은 경향을 보였다.
Acknowledgements
본 연구는 농촌진흥청 공동연구과제 (PJ012001022017) 에 의하여 수행된 연구결과입니다.
References
Choi SH. 2000. Extraction and purification of physiologically active materials from Agaricus blazei fruting bodies. MS Thesis. So Gang University.
Gal SW, Lee SW. 2002. Development of optimal culture media for the stable production of mushroom. J Kor Agri Chem Biotechnol. 45:71-76.
Green HE, Wu SH. 1972. Production of stipe elongation in isolated Flammulina velutipes fruitbodies by carbohydrate, natural extracts and amino acid . Can J Bot. 50:803-818.
Hong JS. 1978. Studies on the physio-chemical properties and the cultivation of oyster mushroom(Pleurotus ostreatus). J. of the Korean Society for Applied Biological Chemistry 21:150-184 Lee BW, Lee MS, Park KM, Kim CH, Ahn PU, Choi CU. 1992.
Anticancer activities of extract from the mycelia of Coriolus versicolor. Korean J. Microbiol. Biotechnol. 20: 311-315.
Lee CJ, Lee EJ, Park HS, Kong WS. 2015. Optimal additive ratio of barley flour for substitution of rice bran at cultivation of winter mushrooms. J Mushrooms 13 : 266-269.
MFAFF, 2015. Actual yield of industrial product.
Royse DJ, Sanchez JE. 2007. Ground wheat straw as a substitute for portions of oak wood chips used in shitake(Lentinula edodes) substrate formulae. Bioresource Technol. 98:2137-2141.
