162 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 2018 September, 16(3):162-170 http://dx.doi.org/10.14480/JM.2018.16.3.162 Print ISSN 1738-0294, Online ISSN 2288-8853
© The Korean Society of Mushroom Science
*Corresponding author E-mail : [email protected] Tel : +82-55-772-1431 Received August 29, 2018 Revised September 4, 2018 Accepted September 19, 2018
느타리버섯의 액체종균 배양 조건과 생육 특성
이수정1 · 김훈환2 · 김선호3 · 김인수1,2 · 성낙주2,4,*
1경상대학교 농업생명과학연구원
2경상대학교 식품영양학과
3(주)귀담버섯
4경상대학교 기초과학연구소
Culture conditions of liquid spawn and the growth characteristics of Pleurotus ostreatus
Soo-Jung Lee1, Hun-Hwan Kim2, Seon-Ho Kim3, In-Soo Kim2, and Nak-Ju Sung2,4,*
1Institute of Agriculture and Life Science, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Korea
2Department of Food Science and Nutrition, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Korea
3Guydam mushroom Co., Ltd., Hadong-Gun 52314, Korea
4Research Institute of Natural Science, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Korea
ABSTRACT: To improve the productivity of Pleurotus ostreatus, different conditions of liquid spawn culture were tested. The optimum culture conditions were potato dextrose broth, incubation temperature of 22oC, and pH 6. Fifteen different media (‘A’ to ‘O’) containing 0.3% soybean meal (SM) were prepared by varying sugar and glucose contents. The cultures were propagated in SM media for 14 days, at 22oC, and pH 6. Their absorbances were higher after 14 days of incubation in the media containing both sugar and glucose. In particular, the absorbance of media containing 5 to 20% of glucose alone (‘C’,
‘D’, ‘E’, and ‘F’) tended to increase in the incubation period. Dry cell weight was lower in media containing less than 20%
sugar or glucose alone than in media containing 30% sugar (‘A’) or 30% glucose (‘B’) alone. In sawdust media, in 900 mL- bottle, the optimum inoculation volume of liquid spawn was 15 to 20 mL. The texture of the mushroom cultivated with the liquid spawn was superior to that cultivated in the solid spawn.
KEYWORDS: Pleurotus ostreatus, Liquid spawn, Soybean meal media, Texture
서 론
느타리버섯(Pleurotus ostreatus)은 국내에서 생산량이 많은 버섯의 일종으로 2015년에 62,466톤이 생산되어 버
섯 총 생산량의 37.3%를 차지하였으며, 특히 국내 느타리 버섯 중 느타리(P. ostreatus) 및 큰느타리(P. eryngii) 버 섯이 총 생산량의 57%를 차지하고 있으나(MAFRA, 2016), 그 외 버섯의 생산 실적은 미미한 실정이다. 국내 의 버섯산업은 병재배, 봉지재배 및 자동화 시스템이 도 입되어 생산량은 지속적으로 증가하고 있으나 생산비의 증가 및 제한된 소비시장에 의한 가격하락으로 실질적인 농가의 소득은 감소되고 있는 실정이다. 따라서 국내 버 섯생산의 안정화와 소득 증대를 위해 생산비가 절감된 버 섯 재배 방식이 요구되고 있다.
버섯 재배에 사용되는 종균은 고체, 액체 및 성형종균 등이 있으나 버섯의 종류에 따라 각각 사용되는 종균의 유형이 다르며, 액체종균(liquid spawn)은 균사체의 현탁 액으로 버섯균의 생활사 중 영양세대의 균사체를 수용성 영양원 상태에서 배양·증식하는 방법이다. 느타리버섯의 경우 고체종균에 비해 액체종균의 사용이 접종이나 조작
이 간편하며, 종균 생산 및 수확 기간이 단축되므로 생산 성이 높다는 장점을 가지고 있다(Kang and Chun, 1988).
또한 톱밥재배되는 느타리버섯의 경우 액체종균으로 접종 하는 방식이 보다 효율적이라고 알려져 있다(Sung et al., 1999; Shim et al., 2014).
액체종균의 개발에 관한 연구로는 표고버섯의 톱밥, 성 형 및 액체종균에 따른 버섯 생산성의 비교(Lee et al., 2006), 버들송이버섯의 액체종균 배양조건(Cheong et al., 2003), 액체종균을 이용한 팽이버섯 재배(Ryu et al., 1998) 등이 보고된 바 있으며, 국내에서 느타리버섯의 액 체종균 생산에 관한 연구가 기 수행된 바 있으며(Kang and Chun, 1988), 주로 대두박 및 당분을 혼합한 배양액 이 사용되고 있으나(Jang et al., 2008) 체계적인 연구는 미비한 실정이다.
최근 느타리버섯의 기호도는 갓의 색은 진하고 대는 백 색인 품종을 선호하는 경향으로 느타리버섯‘흑타리’는 경 기도농업기술원 버섯연구소에서 주년재배 체계를 확립하 기 위하여 중고온기에서 안정적인 재배가 가능하며 갓의 색이 진하여 소비자 선호도가 높으며(Choi et al., 2015) 고온 생육성, 갓의 탄력성 및 저장성이 우수하여 유통업 체에도 인기가 높은 고품질 버섯으로 알려져 있다.
느타리버섯은 재배방식이 발달됨으로써 품질이 균일하 며 생산성이 높은 혼합배지를 이용한 연구가 수행되고 있 으며(Hong, 1978), 더욱이 느타리버섯의 재배 규모는 초 기의 보급단계에 비해 현재 입병량이 1일 4~5만병으로 증대된 바, 버섯 생산 기간의 단축을 위한 액체종균의 사 용이 불가피한 실정이라 생각된다. 따라서, 본 연구에서는 느타리버섯‘흑타리’를 이용하여 액체종균 생산을 위한 최 적 배양액 조건을 설정하고 고체종균과 생산성 비교를 통 해 액체종균의 효율성에 대해서 알아보고자 하였다.
재료 및 방법
공시 균주
본 연구에 사용된 공시 균주는 경기도농업기술원 버섯연 구소에서 자체 육성한 느타리버섯‘흑타리’ 품종을 분양받아 사용하였으며, 균주는 내경이 6 mm인 cork borer를 사용하 여 PDA (potato dextrose agar) 평판배지의 중심부에 접종하 여 24±1oC 배양기에서 10일간 배양한 후 사용하였다.
액체종균의 배양 조건 설정 및 배양
느타리버섯 액체종균의 배양조건을 설정하기 위하여
potato dextrose 배양액을 사용하여 배양액의 최적 pH를 설정하였으며 대두박 3 g, magnesium sulfate 0.5 g, potassium dihydrogen phosphate 0.5 g이 포함된 배양액 에 설탕 및 포도당 함량을 Table 1과 같이 달리하여 첨가 한 후 배양액의 총 부피를 1 L로 한 후 1 N HCl 용액으 로 pH를 조정하였다. Potato dextrose 및 대두박 배양액은 500 mL용 삼각 플라스크에 250 mL씩 분주하여 실리콘 마개로 막은 후 121oC의 autoclave에서 20분간 고압 살균 하였다. 이를 실온으로 냉각한 다음 직경이 4 mm인 cork borer를 사용하여 얻은 균사 절편을 1개씩 접종하고 22oC 에서 3일간 정치 배양한 후 연속적으로 진탕배양기 (JSSB-50T, JS Research, Gongju, Korea)에 옮겨 120 rpm의 속도로 진탕 배양하였다. 이때 액체종균의 접종 전 오염검사는 현미경 검경으로 확인하였으며, 총 배양기간 동안 0, 3, 6, 10 및 14일째에 배양액을 회수하여 pH 및 균체량을 측정하였다.
pH 측정
배양이 끝난 배양액은 homogenizer (Polytron PT-MR 2100, KINEMATICA AG, Littau/Luzern, Swiss)로 균질 화한 후 50 mL를 취하여 여과한 여과액을 pH meter (410, Thermo Orion, Waltham, MA, USA)로 측정하였다.
균체량 측정
액체종균의 배양기간 동안 균체 생장정도를 알아보기 위하여 흡광도법 및 건조법으로 균체량을 각각 측정하였 다. 흡광도법은 상기의 균질화된 배양액 1 mL를 취하여 600 nm에서 흡광도를 측정하여 흡광도 값으로 나타내었다 (Lee et al., 2008b). 건조법은 상기의 배양액 2 mL를 정확 하게 취하여 85oC의 항온건조기에서 2시간 건조시킨 후, 건조 전·후의 중량을 측정하여 총 배지량으로 환산하였다.
액체종균의 접종량 설정
액체종균을 이용한 느타리버섯 병재배를 위한 최적 접 종량을 알아보기 위하여 미송톱밥과 미강(8:2, w/w)이 혼 합된 1100 mL용 polypropylene병(함수율 60~65%)에 액 체종균 배양액을 5~30 mL의 범위로 달리하여 접종한 후 21~22oC에서 30일간 배양하는 동안 균체 생장정도를 관 찰하였다.
생산량 및 버섯의 조직감 비교
느타리버섯의 종균에 따른 생육 정도를 알아보기 위하
Table 1. Sugar and glucose contents for media with soybean meal broth (g/1 L of media)
Condition of media A B C D E F G H I J K L M N O
Sugar 30 0 0 0 0 0 5 10 15 20 25 5 10 15 20
Glucose 0 30 5 10 15 20 25 20 15 10 5 0 0 0 0
여 ‘흑타리’ 및 ‘춘추 2호’의 고체종균을 사용하여 액체종 균은 20 mL를 접종하여 30일간 배양하였으며, 고체종균 은 13~15 g을 접종하여 40일간 배양한 후 온도 17~18oC, 습도 85~90%로 조절된 생육실에 입상 후 자실체의 원기 가 형성된 초발이 시점부터 10일동안 생육 정도를 관찰하 였다. 자실체의 생산량은 배양병의 표면에서 수평으로 절 단한 자실체의 총 중량으로 하였으며, 자실체 수율은 재배 병의 총 중량에 대한 자실체의 중량비(%)로 계산하였다.
종균에 따른 버섯의 품질을 비교하기 위하여 느타리버 섯의 대 부위를 일정 크기(1×1×1 cm)로 자른 후 texture meter (TA-XT2, Stable Micro Systems Ltd., Surrey, England)로 경도(hardness), 점착성(adhesiveness), 검성 (gumminess), 씹힘성(chewiness), 탄력성(springness),응집 성(cohesiveness) 및 복원성(resilience)을 10회 이상 측정하 였다. 분석 조건으로 probe는 50 mm stainless cylinder를 사용하였으며, pre-test speed 1.0 mm/s, test speed 1.0 mm/s, post-test speed 1.0 mm/s, trigger force 5.0 g, test distance 5.0 mm로 하였다.
통계분석
실험결과는 SPSS 12.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 프로그램을 이용하여 산출하였으며, 실험구별 유의성 검 정은 Student t-test 및 일원배치 분산분석(one-way analysis of variance)을 한 후 p<0.05의 유의수준에서 Duncan's multiple range tests로 사후검정을 하였다.
결과 및 고찰
Potato dextrose 배양액의 균체량 변화
‘흑타리’ 액체종균 배양액의 최적 pH를 설정하기 위하 여 pH 4~8의 범위로 조정된 potato dextrose 배양액에 종 균을 접종하여 22oC의 배양실에서 14일간 배양시킨 후 균체의 생장정도를 측정한 결과는 Table 2와 같다. 3일간 정치배양 한 후 배양액의 pH는 3.91~5.95의 범위로 살균 전 초기 배양액의 pH에 비해 다소 산성화된 경향이었으
며, 이는 배양 최종일까지 유의적으로 산성화되는 경향이 었다. 특히 초기에 pH 7~8이었던 배양액에서 산성화 정 도가 더 큰 것으로 확인되었다.
배양기간의 경과에 따른 균체 생장정도를 흡광도로 측 정한 결과, pH 5~7의 배양액에서 흡광도는 0.067~0.074 의 범위로 여타의 배양액보다는 유의적으로 높았으나, 배 양액의 초기 pH에 따른 유의차는 없었다. 이때 균체량도 흡광도 값과 유사한 경향이었다. 따라서 potato dextrose 배양액의 pH 5~7의 범위에서 버섯 종균의 성장이 우수한 것으로 여겨지며, 특히 pH 6인 배양액에서 균체의 생장이 다소 빠른 것으로 볼 때 액체종균의 배양 시 배양액의 초 기 pH를 6으로 설정하는 것이 적절하다고 판단된다.
느타리버섯의 균체는 pH 4~9의 배양액에서 생장이 가 능하였으며, 특히 pH 7이 가장 적절하였다는 보고가 있다 (Kang and Chun, 1988). 또한 pH 5~6의 범위에서 느타 리버섯 균체의 최적 생장을 보였다는 보고도 있는데 (Zadrazil, 1974) 이러한 결과는 본 연구와도 유사한 경향 이었다. 8품종의 느타리버섯 균주를 대상으로 액체배양했 을 때 초기 pH에 대한 적응 범위가 넓으나, 대부분의 균 주가 pH 6.5에서 최적의 균체 생장을 보였으며(Sung et al., 1999), 검은비늘버섯의 경우 균체 생장은 pH 5~7.5의 범위에서 가장 적절하였다는 보고도 있다(Cha, 2010). 또 한 액체배양 시 초기 pH값에 비해 최종 pH값이 더 산성 화된 경향을 볼 수 있는데, 이는 균주의 호흡과 대사활동 에 기인된 것으로 알려져 있으며(Jeon et al., 2015), 균의 생장력이 클수록 유기산의 방출이 많아 배양액의 산성도 가 높아지나 균체량 생산과 pH의 산성화에는 상관관계가 없다는 보고도 있다(Sánchez et al., 2001). 따라서 이러한 현상은 버섯의 종류 및 균체의 배양 조건 등에 따른 버섯 균 고유의 생리적 특성이라 생각된다.
대두박 배양액에서 배양기간별 균체량의 변화
대두박을 0.3% 수준으로 함유한 느타리버섯 액체종균 배양액에 설탕 및 포도당의 첨가량을 달리하였을 때 배양 기간별 균체량의 변화를 흡광도 값으로 측정한 결과는 Table 2. Changes of pH, absorbance and mycelium dry weight in the different pH of the PDB media for Pleurotus ostreatus liquid spawn growth after incubation
pH of media pH of media after incubation Absorbance of media (in 600 nm)
Mycelium dry weight (g/250 mL)
3 days 14 days
4 3.91±0.03*E 3.81±0.00E 0.035±0.003C 5.69±0.22A
5 4.85±0.05*D 4.73±0.08D 0.067±0.001A 5.92±0.05A
6 5.49±0.03*C 5.27±0.03C 0.074±0.005A 5.93±0.06A
7 5.76±0.05*B 5.48±0.01A 0.071±0.004A 5.80±0.04A
8 5.95±0.12*A 5.41±0.05B 0.051±0.009B 5.39±0.05B
All values are mean±SD (n=10)
*Means with different superscripts within incubation days are significantly different at p<0.05 by Student t-test.
A-EMeans with different superscripts in the same column are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
Table 3과 같다. 15조건의 대두박 배양액 중 설탕 30 g이 첨가된 배양액(‘A’)에서 흡광도는 배양 6일 경과 후 배양 3일에 비해 감소되었으나, 배양 10일 경과 후에는 유의적 으로 증가되어 배양 14일까지 유지되는 현상을 보였다.
포도당 30 g이 첨가된 배양액(‘B’)에서는 배양 10일까지 흡광도가 증가되는 경향이었으나, 배양 14일 이후에는 유 의적인 감소를 보였다. 포도당 함량이 5~20 g인 배양액 (‘C’, ‘D’, ‘E’ 및 ‘F’)에서는 포도당의 함량이 증가됨에 따라 흡광도의 증감이 불규칙적이었는데, 특히 포도당 함 량이 15 g인 배양액(‘E’)에서 유의적으로 높은 수준이었 으며, 이는 포도당 30 g이 첨가된 배양액(‘B’)보다 유의적 으로 높았다. 설탕의 첨가량이 5~20 g인 배양액(‘L’, ‘M’,
‘N’ 및 ‘O’)에서도 설탕 함량의 증가에 따른 흡광도는 불 규칙적이었으며, 특히 설탕 15 g이 첨가된 배양액(‘N’)에 서 흡광도가 유의적으로 낮았다. 즉, 설탕만 첨가된 배양 액은 배양 6~10일경에 배양기간이 길어짐에 따라 흡광도 가 유의적으로 감소되었으나, 포도당만 첨가된 배양액은 오히려 흡광도가 증가되는 경향이었다. 설탕과 포도당의 혼합 배양액(‘G’, ‘H’, ‘I’, ‘J’ 및 ‘K’)에서는 동량으로 혼 합된 배양액(‘I’)에서 배양 10일 경과 후 1.593으로 가장 높은 흡광도 값을 보였다. 특히 10일간 배양된 배양액 중
‘A’, ‘B’, ‘C, ‘E’, ‘F’, ‘I’ 및 ‘K’에서 흡광도가 1.4 이상
이었는데, 이들 배양액을 이용할 경우 느타리버섯 재배 시 생산성이 높아질 것으로 판단된다.
15조건의 대두박 배양액에서 배양기간별 균체량의 변화 를 건조 균체 중량으로 측정한 결과는 Table 4와 같다.
배양액 중 설탕 및 포도당의 첨가량이 많아질수록 건조 균체량은 유의적으로 증가되는 경향이었다. 설탕 및 포도 당만 30 g씩 첨가한 배양액(‘A’ 및 ‘B’)에서 건조 균체량 은 배양 3일째에 비해 배양 6일 경과 후 다소 감소된 경 향이었으나, 배양 10일 경과 후 가장 높은 수준을 보였으 나, 오히려 배양 14일 경과 후에는 유의적으로 감소되는 경향이었다. 포도당 및 설탕이 5~20 g으로 첨가된 배양액 (‘C’~‘F’ 및 ‘L’~‘O’)의 경우 포도당보다 설탕이 첨가된 배양액에서 건조 균체량이 다소 높았으나, 포도당 함량이 20 g인 배양액(‘F’)은 배양 6~10일 경과 후 설탕 20 g 첨 가구(‘O’)에 비해 건조 균체량이 유의적으로 높았다. 또 한 설탕과 포도당이 혼합된 배양액(‘G’~‘K’)에서도 설탕 의 첨가비율이 많을수록 건조 균체량이 증가되는 경향이 었다.
대두박이 첨가된 느타리버섯 액체종균 배양액의 배양기 간은 10일이 적정한 것으로 판단되었으며, 배양 10일경에 건조 균체량을 비교해 볼 때 ‘A’, ‘B’, ‘G’ 및 ‘K’에서 유 의적으로 높았는데, 배양액의 흡광도와 비교해 볼 때 배 Table 3. Mycelial growth in the soybean meal media for Pleurotus ostreatus liquid spawn growth with different content of glucose and sugar
(Absorbance in 600 nm) Condition of
media1)
Incubation periods (days)
3 6 10 14
A (30:0) 1.382±0.018bF 1.324±0.029cBC 1.583±0.013aB 1.585±0.017aDE B (0:30) 1.384±0.019abEF 1.304±0.028bCD 1.418±0.005aCD 1.119±0.083cH
C (0:5) 1.472±0.015aAB 1.150±0.025cF 1.496±0.029aC 1.288±0.033bG
D (0:10) 1.402±0.014bDE 1.100±0.021cG 1.371±0.057aD 1.249±0.019aG
E (0:15) 1.469±0.028bAB 1.391±0.010cA 1.692±0.014aA 1.686±0.044cAB F (0:20) 1.442±0.044bcBC 1.396±0.029cA 1.476±0.025bC 1.631±0.052aBCD
G (5:25) 1.282±0.010bG 0.977±0.002dI 1.219±0.004cE 1.677±0.013aAB
H (10:20) 1.151±0.008cH 0.970±0.010dI 1.289±0.018bE 1.688±0.015aAB
I (15:15) 1.419±0.009cCD 1.050±0.013dH 1.593±0.013bB 1.709±0.020aA J (20:10) 1.419±0.004bCD 1.274±0.017cD 1.393±0.046bD 1.712±0.016aA K (25:5) 1.445±0.010cBC 1.322±0.038dBC 1.585±0.019bB 1.654±0.025aABC
L (5:0) 1.416±0.010aCD 1.213±0.026bE 0.507±0.034dH 0.724±0.042cI
M (10:0) 1.486±0.013aA 1.349±0.023bB 0.775±0.136cG 1.595±0.011aCDE
N (15:0) 1.448±0.015bBC 0.951±0.008cI 0.379±0.014dI 1.563±0.018aEF
O (20:0) 1.453±0.013bB 1.134±0.026cFG 0.861±0.049dF 1.511±0.021aF
1)Refer to the Table 1 All values are mean±SD (n=5)
Means with different superscripts in the same column(A-I) and same row(a-d) are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range tests.
양액 ‘A’에서 균체의 성장이 다소 빠른 것으로 판단되었 으며, 이는 배양액 ‘B’와 대차를 보이지는 않았다.
액체 배양액에 첨가된 대두박은 배양과정 중 균체가 서 로 뭉치지 않고 독립 입자로 자라게 하는 지지체 역할을 하며, 이러한 지지체로는 주로 보리, 밀 등과 같은 부유성 원료가 사용되는 것으로 알려져 있다(Park et al., 1989).
대두박 및 설탕이 함유된 표고버섯 균체의 액체종균 배양 액은 접종 효율이 우수하며 초기의 균사 생장 속도가 빠르 다는 장점이 있으며, 18일간 배양된 액체종균 배양액에서 균체의 활력이 가장 우수하였다는 보고도 있다(Shim et al., 2014). 감자 추출배지와 설탕으로 구성된 버들송이버 섯의 액체종균 배양액은 배양 12일 이후 균체 생장정도가 둔화되어, 배양 8~12일간 배양된 배양액에서 균체의 활력 이 가장 우수한 것으로 보고되어 있다(Cheong et al., 2003). 또한 느타리버섯 액체종균 배양액은 포도당보다 설 탕의 첨가 시 균체량이 더 많았다는 보고(Kang and Chun, 1988)도 있는데, 이는 본 연구 결과와도 잘 일치하였다.
따라서 느타리버섯 액체종균의 제조 시 대두박 배양액 에 설탕과 포도당의 혼합보다는 단독으로 사용하는 것이
배양액의 제조 측면에서 효율적이라 생각되며, 배양 10 일경에 건조 균체량을 비교해 볼 때 배양액 ‘A’와 ‘B’간 에 두드러진 차이를 보이지 않아 설탕이나 포도당의 단 독 사용이 더 효율적이라 판단된다. 버섯 균사의 배양은 배양액의 탄소원 종류에 따라 균사의 생장 및 밀도에 상 이함을 보여 균주별 최적 탄소원의 종류에 차이를 보인 다는 보고가 있다(Seo et al., 2005). 따라서 본 연구에서 배양기간의 경과 및 탄소원의 혼합비율에 따라 건조 균 체량의 증가에 상이함을 보인 것도 이와 관련된 것으로 추정된다.
액체종균의 접종량
느타리버섯의 병재배 시 액체종균의 최적 접종량을 알 아보기 위하여 동일조건의 PP병(1100 mL×70 Φ) 톱밥배 지에 상기의 배양액 ‘B’를 5~30 mL로 접종량을 달리하여 접종한 후 30일간 배양하는 동안 균체의 생장정도를 조사 한 결과는 Fig. 1과 같다. 액체종균의 접종 후 배양하는 동안 톱밥 배지병에서 균체 생장정도를 병 외부의 색깔 변화로 비교한 결과 접종량이 많을수록 배지 내 균체의 Table 4. Mycelium dry weight in the soybean meal media for Pleurotus ostreatus liquid spawn growth with different content of
glucose and sugar
Mycelium dry weight (g/250 mL) Condition of
media1)
Incubation periods (days)
3 6 10 14
A (30:0) 8.354±0.078abA 8.100±0.360bcA 8.646±0.180aA 7.799±0.178cA
B (0:30) 7.887±0.007aCD 7.143±0.149bD 8.049±0.071aB 5.974±0.131cD
C (0:5) 1.983±0.026aL 1.449±0.007bK 1.223±0.038dJ 1.315±0.025cJ
D (0:10) 3.198±0.088bK 3.165±0.032bI 3.520±0.043aG 2.313±0.059cH
E (0:15) 4.087±0.077aJ 3.791±0.038bH 3.336±0.069cG 3.219±0.148cG
F (0:20) 5.607±0.051cH 6.004±0.026bE 6.713±0.070aD 3.933±0.065dF
G (5:25) 7.194±0.178NSF 7.248±0.112CD 7.214±0.235C 6.847±0.301C
H (10:20) 7.640±0.135aE 7.390±0.022aBC 7.039±0.181bC 6.985±0.239bBC I (15:15) 7.828±0.045aDE 7.565±0.121aB 7.010±0.151bC 7.089±0.251bBC J (20:10) 8.179±0.088aAB 7.920±0.135bA 7.064±0.045cC 7.185±0.193cB
K (25:5) 8.066±0.148aBC 7.937±0.160aA 7.214±0.152cC 7.548±0.186bA
L (5:0) 2.184±0.069aL 1.854±0.057bJ 1.683±0.007cI 1.708±0.112cI
M (10:0) 3.248±0.116aK 3.307±0.022aI 2.931±0.088bH 3.064±0.081bG
N (15:0) 4.567±0.278aI 4.442±0.150bG 4.179±0.125bF 4.183±0.055bF
O (20:0) 5.870±0.157aG 5.653±0.072bF 5.482±0.044bE 5.457±0.128bE
1)Refer to the Table 1 All values are mean±SD (n=5)
Means with different superscripts in the same column(A-L) and same row (a-d) are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range tests.
NS; not significant.
생장이 빠르게 진행되는 것으로 평가하였으며, 25 mL이 상의 액체종균 접종 시에는 오히려 균체 생장이 지연되는 것으로 나타났다. 따라서 동일기간 동안 배양할 때 액체 종균의 최적 접종량은 톱밥배지 1병당(1100 mL) 15~20 mL가 적절한 것으로 판단되었다.
버들송이버섯 액체종균을 톱밥배지병에 접종하였을 때 850 mL의 배지병 기준으로 접종량은 10~15 mL가 적절 하였으며, 20 mL의 접종 시 배양기간은 오히려 길어졌으 나, 자실체 생산량은 유의적으로 많았다는 보고가 있다 (Cheong et al., 2003). 톱밥배지는 고압살균 과정에서 배 지 표면의 수분이 2~4%정도 감소되는데, 액체종균의 접 종으로 수분 보충이 가능하므로 고체종균에 비해 버섯 생 산에 다소 효과적이나, 오히려 과량의 접종량은 병 내부 의 통기 부족으로 인한 균체 노화의 원인으로 작용할 수 있다고 고찰된 바 있다(Cheong et al., 2003).
느타리버섯 자실체의 생산량 및 생육 특성
‘흑타리’의 액체종균 배양액 ‘B’와 고체종균 및 ‘춘추 2 호’ 고체종균을 톱밥배지에 접종 후 병재배하는 동안 자 실체의 생산량을 비교한 결과는 Table 5와 같다. 자실체의 생산량은 액체종균 배양액 “B”를 사용했을 때 247.80 g으로
고체종균으로 생산된 버섯에 비해 유의적으로 높은 수준 이었다. 반면 고체종균의 ‘흑타리’ 및 ‘춘추 2호’는 품종 에 따른 유의차를 보이지는 않았다.
배양 후 초발이 시점으로부터 10일간 재배하는 동안 생 육 특성을 관찰한 결과는 Fig. 2와 같다. 액체종균 배양액 을 사용한 경우 생육 5일경에 배지병 전체에서 갓 부위의 형태를 확인할 수 있었으며, 6일 이후에 버섯의 형태가 완전해지는 것으로 관찰되었다(Fig. 2-A), ‘흑타리’ 고체 종균을 사용한 경우에는 생육 10일경에 비로소 갓 부위의 형태 확인이 가능하였다(Fig. 2-B). ‘춘추 2호’ 고체종균 을 사용한 경우에는 생육 7일경에 갓 부위의 형태 확인이 가능하였으며, 8일 경과 후에 버섯의 형태가 완전한 것으 로 관찰되었다(Fig. 2-C).
본 연구에서 ‘흑타리’의 액체종균과 ‘춘추 2호’의 고체 종균은 생육 정도가 비슷한 것으로 나타났는데, ‘춘추 2호’
는 느타리버섯 재배 농가에서 주로 재배되는 품종으로 일 반적으로 생육이 빠르기 때문에 농가에서 선호하는 품종 이나, 대가 가늘고 질겨 기호도가 다소 낮게 평가되기도 한다(Oh et al., 2015). 반면에 ‘흑타리’는 조직이 단단하 여 풍미와 저장성이 우수하며 갓의 색이 진하여 시각적 기호도가 높아 ‘춘추 2호’에 비해 상품성이 우수하여 최 근에 각광을 받고 있는 품종으로 알려져 있다(Choi et al., 2015). 따라서 액체종균으로 ‘흑타리’를 생산하는 것은 종 균 및 버섯의 배양 및 재배 기간 단축 등으로 생산성 향 상에 효율성이 높은 것으로 판단된다. 표고버섯의 경우 중온성 품종은 액체종균, 고체종균 및 성형종균으로 각각 재배되었을 때 액체종균에 의한 자실체 생산량이 유의적 으로 많았으나(Lee et al., 2008a), 고온성 품종은 액체종 균에 의한 표고버섯 생산량이 가장 적었던 것으로 보고되 어 동일한 버섯이라도 품종에 따라 적절한 종균의 사용이 요구된다고 고찰된 바 있다(Lee et al., 2006). 또한 동일 한 버섯 품종에서 종균의 형태에 따른 생산량의 차이는 종균에 따라 요구되는 환경의 차이 때문이라는 보고도 있 다(Lee et al., 2006).
Fig. 1. Mycelial growth according to inoculation volume for incubation of Pleurotus ostreatus by liquid spawn.
Table 5. Weight and yield of fruit body in Pleurotus ostreatus cultivated with the different spawn
Total weight of fruit body (g/bottle)
Cultivation yield (%)
‘Heuktari’ by liquid
spawn 247.80±19.90A 26.37±2.23NS
‘Heuktari’ by solid spawn 177.20±25.90B 27.44±4.56
‘Chunchu 2ho’ by solid
spawn 179.70±8.65B 27.63±1.31 All values are mean±SD (n=20)
A-BMeans with different superscripts in the same column are signifi- cantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
NS; not significant.
따라서 본 연구에서 ‘흑타리’의 액체종균은 고체종균에 비해 생산기간이 짧고 시각적인 선호도가 높아 생산 및 소비 측면에서 효율적이라고 판단되며, 또한 최근의 버섯 생산 증대에 따른 종균의 단위시간당 접종율을 비교해 볼 때 액체종균의 경우 접종시간이 짧아 산업적인 효율성도 높을 것으로 예상된다.
조직감 평가
3종의 종균으로 재배된 느타리버섯의 조직감을 비교한
결과는 Table 6과 같다. 버섯의 대 부위를 기준으로 할 때, 경도(hardness)는 ‘흑타리’에서 종균에 따른 유의차를 보 이지 않았으나, ‘춘추 2호’에 비해서는 유의적으로 높았다.
점착성(adhesiveness)은 시료간에 유의차가 없었으며, 씹힘 성(chewiness), 탄력성(springness), 응집성(cohesiveness) 및 복원성(resilience)은 액체종균 버섯이 고체종균 버섯에 비 해 높았으며, ‘흑타리’는 ‘춘추 2호’ 에 비해 유의적으로 높은 수준이었다.
Choi et al.(2015)은 느타리버섯 4품종을 병재배한 후 Fig. 2. Comparison of growth of Pleurotus ostreatus during 10 days of cultivation.
A; ‘Heuktari’ by liquid spawn, B; ‘Heuktari’ by solid spawn, C; ‘Chunchu 2ho’ by solid spawn.
조직감을 비교한 결과 ‘흑타리’는 ‘춘추 2호’에 비해 탄력 성, 씹힘성 및 부서짐성이 높아 조직이 치밀하고 질겨 입 안에서 식감이 우수한 것으로 보고한 바 있다.
따라서 ‘흑타리’는 시각적인 기호도가 높으며, 본 연구 에서 개발된 배양액으로 재배할 경우 배양 및 재배 기간 의 단축, 생산비의 절감 효과 등에 의한 농가 소득증대에 효과적일 것으로 기대된다.
요 약
느타리버섯의 생산성 향상을 위하여 액체종균 배양액의 조건을 설정하고자 하였다. Potato dextrose 배양액에서 균체 생장을 위한 최적 pH는 6이었다. 대두박 0.3%와 설 탕 및 포도당 함량을 달리한 15가지의 배양액(‘A’~‘O’)은 22oC 및 pH 6의 조건에서 14일동안 배양되었을 때 설탕 과 포도당이 각각 함유된 배양액에서 흡광도는 증가되었 다. 특히 5~20%의 포도당만 함유된 배양액(‘C’, ‘D’, E’
및 ‘F’)은 배양기간의 경과에 따라 흡광도가 증가되는 경 향이었다. 배양액의 건조 균체량은 20%이하의 설탕이나 포도당이 단독으로 함유된 배양액에서 감소되었으나, 30%의 설탕(‘A’) 또는 포도당 (‘B’)이 각각 함유된 배양 액에서 건조 균체량은 증가되었다. 1100 mL의 톱밥배지 병재배 시 액체종균의 최적 접종량은 15~20 mL이었다.
고체종균 및 액체종균으로 느타리버섯을 재배하여 조직감 을 비교한 결과 고체종균에 비해 액체종균으로 재배된 버 섯에서 우수한 경향이었다.
감사의 글
본 연구는 농림축산식품부에서 시행한 농식품 창업·벤 처지원 바우처 연구사업(1170132-2)의 연구과제로 수행
된 결과의 일부이며 이에 감사드립니다.
REFERENCES
Cha SK. 2010. Research on cultivation of Pholiota adiposa by liquid spoa. MS Thesis. Sangju University, Korea. pp. 11-12.
Cheong JC, Hong IP, Jang KY, Park JS. 2003. Culture condition and inoculation volume of liquid spawn on the bottled cultivation of Agrocybe cylindraces. Kor J Mycol 31:94-97.
Choi JI, Lee YH, Ha TM, Jeon DH, Chi JH, Shin PG. 2015.
Characteristics of new mid-high temperature adaptable oyster mushroom variety ‘Heuktari’ for bottle culture. J Mushroom 13:74-78.
Hong JS. 1978. Studies on the physio-chemical properties and the cultivation of oyster mushroom (Pleurotus ostreatus). J Appl Biol Chem 21:150-184.
Jang MJ, Lee YH, Ju YC. 2008. Development of simple colorimetric method for detecting contamination of liquid spawn of oyster mushroom by pH indicator. Kor J Mycol 36:9-15.
Jeon SM, Wang EJ, Ka KH. 2015. Characteristics of mycelial growth and enzyme activities of Mattirolomyces terfezioides collected from Robinia pseudoacacia forest in Korea. Kor J Mycol 43:165-173.
Kang TS, Chun BI. 1988. Studies on the production of liquid spawn of Pleurotus ostreatus. Research report, The Institute of Industrial Technology, Kangweon Nat’l Univ. 8:13-21.
Lee BH, Bak WC, Yoon KH. 2006. Comparison of shiitake productivity in sawdust media according to the use of sawdust, plug-shaped and liquid spawn. Kor J Mycol 34:79-83.
Lee BH, Bak WC, Ka KH, Ryu SR. 2008a. Comparison of productivity among various spawn shapes of middle- temperature type strain for sawdust cultivation of shiitake. J Mushroom Sci Prod 6:38-41.
Lee KA, Kim MS, Cho HB. 2008b. Effect of extract of fermented dropwort on intestinal bacteria and enzymes in vitro. Kor J Mycol 44:358-361.
Ministry for Agriculture, Food, Rural Affairs (MAFRA). 2016.
The actual putout of oil seeds and cash crops in 2015, Republic of Korea, pp. 63.
Oh MJ, Kim EJ, Jung JH, Shin PG, Kim ES, Oh YL, Jang KY, Kong WS, Yoo YB. 2015. Characterization of a new commercial strain ‘Mongdol’ by intra-specific hyphal anastomosis in Pleurotus ostreatus. J Mushrooms 13:212-216.
Park YD, Hong YK, Whang WK, Huh JD, Park S. 1989.
Comparisons of protein-bound polysaccharide contents obtained from mycelial cultured broth and fruit body of Coriolus versicolor. Kor J Mycol 17:223-228.
Ryu YH, Yoon YS, Jo WS, Park SD, Choi BS, Kim JK. 1998. Effect of liquid spawn on Flammulina velutipes cultivation. Kor J Mycol 26:20-24.
Sánchez F, Honrubia M, Torres P. 2001. Effects of pH, water stress and temperature on in vitro cultures of ectomycorrhizal fungi from Mediterranean forests. Cryptogam Mycol 22:243- 258.
Seo SY, Yoo YJ, Jung GT, Ryu J, Ko BR, Choi JS, Kim MK. 2005.
Optimal condition for mycelial growth of Sparassis crispa. J Mushroom Sci Prod 3:45-51.
Shim KK, Yoo YJ, Koo CD, Kim MK. 2014. Changes of nutrients Table 6. Textural characteristics of Pleurotus ostreatus
cultivated with the different spawn
‘Heuktari’ by liquid spawn
‘Heuktari’ by solid spawn
‘Chunchu 2ho’
by solid spawn Hardness
(g/cm3) 444.28±33.5A 400.80±40.84A 351.60±34.79B Adhesiveness
(g·s) 0.22±0.09NS 0.21±0.10 0.19±0.07 Gumminess (g) 303.68±51.62A 274.639±35.67AB 249.22±47.65B
Chewiness (g) 293.78±36.55A 200.65±26.58B 180.25±29.12B Springness (%) 0.92±0.03A 0.81±0.07B 0.70±0.10C
Cohesiveness
(%) 0.80±0.03A 0.75±0.04B 0.72±0.05C Resilience 0.49±0.04A 0.41±0.05B 0.37±0.04C All values are mean±SD (n=8)
A-CMeans with different superscripts in the same column are signifi- cantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
NS; not significant.
in media and mycelia on liquid spawn culture of Lentinula edodes. Kor J Mycol 42:144-149.
Sung JM, Moon HW, Park DS. 1999. Growth condition of liquid culture by Pleurotus ostreatus. Kor J Mycol 27:1-9.
Zadrazil F. 1976. The ecology on industrial production of Pleurotus ostreatus, Pleurotus florida, Pleurotus cornucopiae and Pleurotus eyngii. Mush Sci 9:621-625.
