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[선객]

유망 임산버섯 재배

작성자: 가강현 / 작성일 :2003-12-27 / 조회수: 192

임업연구원 화학미생물과 가강현

1. 유망 임산버섯의 소개

버섯은 죽은 식물체를 분해하여 영양분을 얻거나 살아있는 식물에서 영양분을 받아 생활하기에 식물이 자라는 곳에서는 항상 버섯을 발견할 수 있다. 식물 중 버섯의 먹이자원인 목본식물은 셀룰로오스가 50~70%, 헤미셀룰로오스가 10~20%, 리그닌이 10~20% 차지하고 있다. 목재 부후버섯은 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스를 이용하는 갈색부후균과 위의 세 가지 성분을 모두 이용하는 백색부후균으로 나누어진다. 그리고 살아있는 식물의 뿌리에서 영양분을 얻는 외생균근성 버섯과 살아있는 식물에 병을 일으키는 기생성 버섯이 있다.

버섯은 전 세계적으로 15,000여종이 알져있지만, 우리가 실제로 이용하는 버섯은 수십 종에 불과하다. 최근에 다양한 버섯에서 성인병 예방과 노인병에 치료효과가 밝혀짐에 따라 버섯의 관심도는 한층 높아지고 있다. 버섯의 특이 성분들이 면역활성 관여 세포들에 작용하여 암의 치료효과가 탁월하다고 구전되어 오던 사실들이 과학적인 실험과 임상실험을 통해 확인됨과 동시에 새로운 버섯들에 대한 연구결과가 버섯의 소비를 촉진하고 있다.
최근에 국내에서도 목질진흙버섯(상황), 신령버섯, 차가버섯, 동충하초, 노루궁뎅이, 꽃송이버섯 등 다양한 종류의 버섯들이 약용버섯으로 개발되어 고가에 거래되고 있다. 이들 버섯들의 국내수요가 워낙 크다 보니까 심지어 국내 버섯자원의 고갈과 더불어 많은 양의 버섯들이 국내로 반입되고 있다. 한편, 국내의 버섯연구에 활기를 불어넣어주는 계기도 되고 있다.

그래서 임업연구원 화학미생물과 버섯연구실은 버섯자원을 다양한 방면에 활용할 수 있는 방안을 찾고자 몇 년 전부터 ‘버섯자원의 기능성 개발’ 연구를 시작하게 되었다. 중점방향은 최근에 각광받고 있는 버섯의 연구와 현재 활용하고 있지 않지만, 앞으로 활용 가능한 버섯자원(약용버섯, 독버섯, 염료생산 버섯, 장식용 버섯 등)을 연구하는 것이다. 본 발표내용은 그 일환으로 얻어진 연구결과를 중심으로 꽃송이버섯, 간버섯과 주걱간버섯, 화경버섯의 재배법을 소개하고자 한다. 꽃송이버섯은 현재 시판되고 있고, 나머지 버섯들은 아직 재배법이나 활용도 측면에서 검토 중에 있는 버섯들이다.

2. 꽃송이버섯 재배

꽃송이버섯은 죽어있는 침엽수에서 발생하거나, 살아있는 침엽수에 피해를 주는 수목병원균이다. 이 버섯은 여름철에 발생하는 식?약용버섯으로 과거에는 산에서 직접 채취하여 식용했으나, 최근에 인공재배법과 더불어 약용버섯의 특성이 부각되어 일반인의 관심을 모우고 있다.
이 버섯은 1997년 일본에서 처음 재배법이 개발되었지만, 아직은 대중화되지 않았고, 재배법의 개선을 거듭하며 대량재배를 시도하고 있다. 아울러 재배법에 대한 특허로 인해 타인이 이용하기 어려운 점도 함께 가지고 있다. 다른 일반 재배버섯에 비해 초기 균사활착과 생장량이 매우 떨어져서 일반인이 재배하기에는 어려움이 많은 버섯으로 확인되었다. 본 글을 통하여 소개하는 꽃송이버섯의 재배를 위해서는 다음과 같은 점들을 고려하면 기존의 재배법 보다는 좋은 결과를 낳을 것으로 생각된다.

필자가 꽃송이버섯을 처음 본 것은 경기도 광릉 세조능 입구에서 벌채된 전나무의 썩은 그루터기에서이다(그림 1). 나무가 완전히 썩은 것은 아니고 썩어가는 과정에서 나무의 일부가 썩어 구멍이 난 곳에서 버섯이 발생하고 있었다. 버섯의 채취는 7월중으로 기억하고 있다. 여기서 주목할 점은 꽃송이버섯을 재배할 경우 사용하는 톱밥은 벌채 후 바로 톱밥을 낸 것을 사용하는 것 보다는 톱밥을 1차적으로 한번 썩힌 것을 사용하거나 썩어가는 나무를 가지고 톱밥을 내어 사용하는 것이 균 생장에 좋을 것임을 버섯발생 서식처 환경으로부터 유추할 수 있다.

그림 1. 전나무 그루터기에서 발생한 꽃송이버섯 자실체와 2003년도 전남 구례의 낙엽송림에서 채취한 꽃송이버섯(오득실 제공)

가. 꽃송이버섯 재배에 대한 특허사항

국내특허는 7건, 일본특허는 3건, 미국특허는 1건이 있다(표 1). 특허 내용을 세부적으로 살펴보면 다음과 같다.

<표 1> 꽃송이버섯의 특허 현황

자료유형	특 허 명	출 원 인	출원년도
한국특허	기능성 쌀의 제조 방법, 그 방법으로 제조된 기능성 쌀 및 그 기능성 쌀 성분을 함유하는 식용 조성물	문동한	2003
한국특허	조미(調味) 건조(乾燥) 꽃송이버섯의 제조 방법	김광옥	2003
한국특허	꽃송이버섯 균사체 배양방법과 그 제품	주식회사 들산에	2003
한국특허	꽃송이버섯의 단기간 내의 인공재배법	김광옥	2003
한국특허	동결건조 꽃송이버섯의 제조방법과 그의 보존 방법	김광옥	2003
한국특허	꽃송이버섯의 인공재배법	하나바이오텍(주)	2002
한국특허	꽃송이버섯 및 상황버섯의 원목을 이용한 단기재배방법	하나바이오텍(주)	2002
일본특허	꽃송이버섯 인공재배용 버섯기질	Ryuichi Fukushima	1997
일본특허	생리적 기능성 활성을 가진 꽃송이 버섯의 버섯기질을 만드는 법	Nakajima Mitsuhiro	2000
일본특허	β(1-3)d-glucan과 fucoidan 포함한 식품, 음료, 암 예방약과 치료제	Hosokawa Junichi	2001
미국특허	꽃송이버섯용 재배배지와 버섯 만드는 법	Ryuichi Fukushima	2001

국내에서는 최승오가 낙엽송을 이용한 원목재배법을 제시하였다. 단목재배법으로 멸균, 균접종하여 배양 2~3개월, 버섯발생 2개월이 소요된다. 또한 단목의 3~4개월간 전처리 혹은 3~4시간 습열멸균 혹은 여러 차례 상압살균 과정이 있기에 단목재배도 쉽지만은 않음을 알 수 있다. 이 방법은 재배의 경제성이 맞지 않아 실제 수행되지 않는 것으로 알려져 있다.
톱밥재배는 최승오가 발표한 자료에 따르면, 톱밥의 전처리 없이 <표 2>와 같은 배지조성으로 톱밥재배를 온도변화와 더불어 배양하는 방법이다. 이 방법의 특징은 톱밥원료를 멸균한 다음 배지 첨가성분을 넣고 다시 멸균하는 것이다. 이 방법은 다른 방법들에 비하여 멸균을 두 번 거쳐야 하는 것이 번거롭다.

<표 2> 최승오가 개발한 꽃송이버섯 재배를 위한 배지의 조성

성분	함량
낙엽송:활엽수 = 3:1	1 kg
활성탄	5%
수분	55%
멸균(121℃)	2시간
밀가루	336 g
천연맥주효모	23 g
식용 염화칼슘	0.3 g
질소계 비료	0.3 ml
물	1,470 ml
멸균(110℃)	300분

다른 방법으로는 낙엽송:활엽수 = 1:1 비율과 활성칼슘을 0.3% 첨가하고 멸균한 다음 다시 배지 첨가물을 넣고 멸균하여 배지를 만드는 것이다. 이 방법은 활성탄을 넣지 않은 것으로 활성탄을 넣은 것 보다 재배기간이 10% 이상 앞당겨지는 특징이 있다고 제시하고 있다.

김광옥이 제시한 방법은 낙엽송:잣나무=4:1(w/w) 비율로 섞고 24시간동안 물에 침지시킨 다음 톱밥배지에 밀가루 700g을 넣고 섞어 이용하는 것이다. 배지는 설탕 50g, 에비오스 50g, 펩톤 2g, 염화칼슘 1g, 하이포넥스 2ml, 물 1,000ml 이다. 톱밥배지와 영양분 배지를 섞어서 수분이 70% 되게 조정하여 850ml 배양병에 넣는다. 1.5개월 배양과 1개월간 버섯 성숙기간을 거쳐서 수확하게 된다.

<표 3> Fukushima Ryuichi의 꽃송이버섯 재배 배지 조성

고체성분	함량	액체성분	함량
밀가루	336 g	벌꿀	23 g
바나나	30 g	하이포넥스	0.3 ml
에비오스	23 g	물	1,470 ml
펩톤	0.75 g
염화칼슘	0.3 g

Fukushima Ryuichi의 미국특허 내용은 낙엽송 톱밥 1kg을 물 5리터에 넣고 3시간동안 끓인 다음 탈수 및 건조한 다음에 사용한다. 배지조성은 <표 3>과 같다. 배양은 25℃, 70% 습도 조건에서 45일, 버섯발생은 1개월 걸려서 성숙한 꽃송이버섯을 수확한다.
일본 특허내용은 Nakajima Mitsuhiro가 생리활성물질을 함유한 꽃송이버섯의 균상재배 방법으로 2가지 종류의 배지를 사용하였다(표 4). 여기서는 낙엽송 톱밥을 전처리 없이 그대로 사용하는 것이 특징이다.

<표 4> Nakajima Mitsuhiro의 꽃송이버섯 균상재배를 위한 배지조성

성분	배지 A	배지 B
분말바나나	6 g	6 g
에비오스	45 g	45 g
펩톤	1 g	1 g
칼슘	0.6 g	0.6 g
염화마그네슘	0.5 g	0.5 g
분말벌꿀	2 g	2 g
밀가루		100 g
낙엽송 톱밥	1 kg	1 kg
물	1.5리터	1.5리터

이 실험을 통해 (표 5)와 같은 결과를 얻었다. 병의 크기는 500ml로 여기에 배지를 넣고 멸균하였다. 균사접종에서 원기발생까지는 온도 18~25℃와 습도 55~75%, 자실체 발생에서 수확까지는 온도 18~25℃와 습도 75~85%이었다.

<표 5> 균사접종 및 버섯발생 기간과 버섯중량 및 glucan 함량

배지	소요기간			버섯의 생체중량	생버섯의 β-1,3-D-glucan 중량
	균사 접종 ~ 원기발생	자실체 발생 ~ 수확	균사 접종 ~ 수확
A	2개월	1개월	3개월	50.5g/병	35.8g/병
B	1개월	1개월	2개월	100.5g/병	45.2g/병

나. 국내의 꽃송이버섯 재배 현황

국내에서 꽃송이버섯은 청량버섯농원(강원도 홍천군)에서 연간 12톤(건중량), 하나바이오텍(경기도 파주군)에서 연간 960kg(건중량) 생산하고 있다. 이곳에서는 재배법이 2개월 정도 소요된다고 말하고 있어 기존 4개월 정도 소요되는 재배법에 비해 매우 빠른 재배법이 개발된 것으로 판단된다. 재배법은 기업적인 비밀로 붙여져 일반인이 알기에는 어려움이 있다. 하지만, 꽃송이버섯의 생리?생태학적 특징과 기존의 재배법을 잘 응용하면 재배기간을 단축시킬 수 있을 것이다.

다. 꽃송이버섯의 연구논문

국내에서 꽃송이버섯의 연구는 균사생장을 위한 기본적인 사항들에 대해 이루어졌다. 최적온도가 25℃, pH가 4.0, 탄소원은 말토스, 아라비노스, 만니톨, 질소원은 글리신, 유기산은 젖산 또는 푸마르산이 좋은 것으로 보고하고 있다. 오득실은 꽃송이버섯 균사생장시 액체배지는 MCM(mushroom complete medium), 고체배지는 HA(Hamada medium)가 생장이 양호한 것으로 보고하고 있다. 김지연은 꽃송이버섯의 리보솜 DNA의 분석을 통해 한국과 네덜란드 균주간의 차이가 있음을 보고하고 있다.

국외에서 꽃송이버섯의 연구는 일본에서 활발하게 이루어지고 있다. 꽃송이버섯의 glucan은 6번탄소에 가지가 있는 1,3-β-glucan으로 확인되었고, 혈관팽창과 출혈반응을 가진 Sarcoma 180에 항암활성이 있는 것으로 보고하고 있다.

라. 꽃송이버섯의 재배(임업연구원)

꽃송이버섯의 연구는 1년 정도 한 것의 연구결과로 주로 버섯 발생에 대한 것을 중점적으로 이루어졌다. 사용한 배지성분은 기존에 발표된 논문들에 근거하여 조합하였고(표 6), 톱밥은 여러 종류를 이용하였으나, 정상적으로 버섯이 발생한 것은 6개월간 땅속에 묻었던 낙엽송 톱밥이었다.

배지준비는 낙엽송(3시간 찐 것, 무처리, 6개월간 땅속에 묻은 것), 잣나무(3시간 찐 것, 무처리), 미송(무처리), 벚나무(무처리), 밤나무(무처리) 톱밥을 (표 6) 과 같이 만든 배지액을 넣고 섞어서 수분을 65% 정도로 맞춰서 350g씩 배양병에 넣었다. 톱밥배지는 121℃에서 1시간 멸균을 한 다음 낙엽송 톱밥배지에서 자란 꽃송이버섯 균을 배양병당 1스푼씩 접종하였다. 꽃송이버섯 균은 25℃ 배양실에서 2개월간(표 7), 25℃ 버섯발생실에서 2개월간 버섯발생을 하였다.

<표 6> 임업연구원에서 꽃송이버섯 재배를 위하여 사용한 배지의 조성

배지성분	함량
톱밥	1 kg
글리신(Glycine)	1 g
만니톨(Mannitol)	10 g
효모추출물(Yeast extract)	3 g
펩톤(Peptone)	1 g
인산칼륨(KH2PO4)	1 g
황산마그네슘(MgSO4·7H2O)	1 g
타트르산암모늄(Ammonium tatrate)	1 g
시트르산나트륨(Sodium citrate)	1 g
탄산칼슘(CaCO3)	1 g
보리가루(Barley grain)	200 g
수도물	1,000 ml
pH	4.5(젖산으로 조정)

<표 7> 꽃송이버섯 톱밥재배에서 균사생장

톱밥 종류	톱밥처리	꽃송이버섯 균사생장 길이(cm)
		245	639	640	641	642	643	644
낙엽송	무처리	4.5	7.6	6.9	6.5	7.4	5.4	6.8
	3시간 찐것	4.5	8.0	7.4	7.1	8.0	7.1	7.5
	묻은것	5.4	7.8	6.7	6.2	7.9	7.3	7.1
잣나무	무처리	5.6	6.9	5.5	5.6	6.9	4.9	6.2
	3시간 찐것	4.7	7.4	6.7	6.2	7.6	6.1	-
미송	무처리	4.5	7.9	6.5	6.5	6.9	7.3	6.7
밤나무	무처리	0.5	1.5	1.4	0.9	1.3	-	-
벚나무	무처리	4.0	6.9	6.0	5.9	6.8	4.5	5.5

※배양병 길이 최대 8㎝, 60일간 배양, 25℃, 5반복 평균값

꽃송이버섯의 원기는 낙엽송, 잣나무, 미송, 벚나무, 밤나무 톱밥배지에서 만들어지나, 낙엽송 톱밥을 땅속에 묻었던 톱밥에서만 공통적으로 모든 균주에서 배지 표면에 버섯원기를 만들어 정상의 버섯으로 생장하였다(그림 2)

그림 2. 땅에 묻은 낙엽송 톱밥에서 꽃송이버섯 생장 모습 (50일 배양)

한국균주
한국균주
한국균주
일본균주
일본균주
일본균주

그림 3. 꽃송이버섯의 버섯발생처리 1일, 17일, 40일 모습

그림 4. 꽃송이버섯 낙엽송 톱밥배지(땅에 묻은 것)의 버섯생산량(60일)

버섯 수확량은 60일간 생장한 것의 생중량으로 측정한 것이다. 미송, 밤나무, 벚나무에서 버섯이 발생하기 시작하였으나, 정상적으로 생장한 것은 없었다. 나머지 톱밥배지에서도 균사들이 생장하나 오염되는 경우가 많았다. 이러한 이유는 꽃송이버섯이 초기 균사생장이 매우 느리기 때문에 일어나는 것으로 판단되었다. 버섯 발생량은 641(광릉)이 30g, 644(광릉)이 60g, 640(일본)이 53g 이었다. 배지 중량비로 보면 각각 8.6%, 17.1%, 15.1% 이었다(그림 4).

마. 꽃송이버섯의 재배에 대한 문제점

꽃송이버섯은 초기 균사생장이 다른 목질부후버섯들에 비해 매우 느린 단점이 있다. 이러한 특징은 재배과정에서 오염문제와 투입자본 회수기간이 길어지는 문제점을 동반한다. 본 실험에 사용한 배지는 균사활착 속도는 느리지만 균사들이 조밀하게 생장하는 것은 좋았다. 초기 균사활착이 늦은 문제는 배양병에 한 개의 구멍을 밑바닥까지 닿게 뚫어서 사용하므로 그 구멍크기와 길이만한 막대모양의 종구를 이용하는 방안을 사용해 볼 수 있을 것이다. 또한 꽃송이버섯의 균사생장을 촉진하는 생장인자의 성분을 찾는 연구도 중요할 것이다.

배양병 표면에 균사들이 뭉쳐져서 여러 개의 작은 잎 모양의 어린 자실체가 만들어져서 그중 한 두개는 정상적으로 커다란 버섯으로 성숙하는데 왜 이러한 현상이 일어나는지 아직 모르고 있다. 여러 개의 작은 버섯들이 동시에 커다란 버섯으로 성숙시키는 조건에 대한 연구도 필요하다. 또한 재배품종에 대한 균주선발 연구도 꾸준히 이루어져야 할 것이다.