버섯부산물이용 곤충사육

[soma]

농업인기술개발사업

 

 

 

 

제목 : 버섯_병버섯 부산물을 이용한 굼벵이 사육기술개발

 

목 차
Ⅰ. 서 언
1. 현황 및 문제점...........................................................	3
2. 기술개발의 필요성.......................................................	4
3. 기술개발의 목적과 범위................................................	5
Ⅱ.기술개발 수행내용
1. 재료 및 방법..............................................................	6
2. 시험 기간 및 수행일정..................................................	6
가. 굼벵이의 수집...........................................................	7
나. 굼벵이 사육에 적합한 버섯 폐배지 선발.............................	7
다. 굼벵이 사육환경에 관한 연구.........................................	8
라. 버섯 폐배지가 기능성 굼벵이 생산에 미치는 영향 연구...........	11
Ⅲ.기술개발 결과 및 고찰
1. 결과 및 고찰.............................................................	12
가. 굼벵이의 수집..........................................................	12
나. 굼벵이 사육에 적합한 폐배지의 선발시험...........................	12
다. 굼벵이 사육환경에 관한 연구.........................................	14
라. 버섯 폐배지가 기능성 굼벵이 생산에 미치는 영향 연구...........	21
Ⅳ. 지도사업 활용 방안...............................	23
Ⅴ. 관련사진.........................................	25
Ⅵ. 참고문헌.........................................	31

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Ⅰ. 서 언

1. 현황 및 문제점

현재 병버섯을 생산한 후 원료로 쓰였던 톱밥과 등겨를 비롯한 병속의 내용물은 버려지거나 단순히 퇴비로 쓰여 지고 있다. 이렇게 버려지는 내용물의 양은 1개 농가 기준으로 1일 2,000 ~ 10,000Kg된다. 전국적으로 따져보면 엄청난 숫자가 된다. 이렇게 버려지는 병버섯의 부산물속에는 단백질 및 미량의 유기물질과 유용한 세균이 많아 곤충의 사료로 적합하다고 판단하여 농가의 소득을 올릴 수 있는 방법을 연구하게 되었다.

굼벵이는 초가집의 볏짚이나 낙엽을 이용하여 소량씩 생산되고 있다. 지금의 년중 1~2회 자연적으로 채집하는 방식으로는 늘어나는 굼벵이의 수요를 감당하기 어렵다.

굼벵이는 간에서 비롯되는 질병 즉, 간암, 간경화, 간염, 누적된 피로 등을 포함하여 월경불순, 시력감퇴, 백내장, 금창, 산후풍, 악성종기, 구내염, 파상풍, 중풍 등의 성인병에 치료하는데 탁월한 효과로 인해 전통적으로 민간요법에서 많이 이용하고 있어 체계적인 대량 생산 방법이 요구된다.

특히 풍뎅이 애벌레인 꽃무지 굼벵이는 한약재료로 간기능 개선에 귀한 약재로 사용되고 있다. 그리고 굼벵이는 고단백 웰빙식으로 암환자 등의 수요가 꾸준히 늘고 있어 위생적으로 생산할 수 있는 방법에 관한 연구가 필요하다.

최근 일본에서는 취미생활로 사슴벌레와 장수풍뎅이 등 곤충을 사육하여 년간 10조원대의 곤충시장이 형성되어 있다. 우리나라에서도 일반인 및 학생들의 자연관찰과 취미생활로 곤충의 애벌레인 굼벵이 사육 붐이 크게 일고 있다. 이에 맞춰 대량 사육방법을 연구하여 취미시장의 새로운 소득원으로 방법을 체계적으로 연구 공급할 필요가 있다.

기존의 사육방법인 자연에서 간이 비닐하우스를 이용한 굼벵이의 사육에 있어 천적인 두더지 등의 설치류로부터 굼벵이를 보호할 수 있는 방법이 모색되어야 한다.

병버섯 배지 원료인 톱밥은 굼벵이의 먹이가 되는 세룰로우스와 균사체가 많아 굼벵이가 자라는데 최적의 양분이 될 수 있다.

또한 버섯에는 β-글루칸, 렌티난 등 항암성분과 인체의 면역을 조절하는 성분이 있는데 이는 버섯 종류에 따라 각기 차이가 있다.

느타리, 영지, 표고, 상황버섯 등의 폐배지가 굼벵이의 먹이로 이용해 기능성 굼벵이의 생산도 연구할 가치가 있다.

2. 기술개발의 필요성

가. 현재 굼벵이는 자연적인 환경에 전적으로 의존해서 채집 생산되고 있다.

나. 굼벵이의 생태학적 특성은 이미 확립되었지만 굼벵이의 생육환경, 즉 온도, 습도, 먹이의 종류 등 생육조건에 대해서는 앞으로 체계적으로 접근이 필요하다고 본다.

다. 현재 굼벵이에 대한 많은 수요는 꾸준히 늘고 있지만 생산량은 전적으로 자연환경에 의존하고 있어 수요량을 맞추기 위해서는 굼벵이의 생육환경과 더불어 사육용기의 개발도 필요하다.

라. 버섯폐배지의 톱밥과 균사체는 굼벵이의 사육에 있어 적당한 영양분을 함유하고 있어 굼벵이의 인공적인 사육에 먹이감으로 활용 가치가 높다고 본다.

마. 느타리, 영지, 표고, 상황 등의 균사체는 각각의 종균이 함유한 약리적 특성이 있고 이를 굼벵이의 사료로 이용하면 약리적인 물질을 함유한 기능성굼벵이를 생산할 수 있어 한약재 및 건강보조식품 으로 개발할 수 있는지를 연구해 본다.

3. 기술개발의 목적과 범위

가. 굼벵이 생육에 적합한 버섯 폐배지를 선발한다. 버섯 폐배지에는 일정한 수분을 내포함과 아울러 굼벵이가 자라기 위한 여러 가지 영양성분 즉 균사체, 쌀겨, 톱밥종류 등이 있다. 어떤 버섯폐배지가 굼벵이 사육에 가장 적합한 것인지를 연구한다.

나. 온도와 폐배지 내의 수분함량, pH 등 물리적인 환경 및 병해충이 굼벵이의 생장에 어떠한 영향을 미치는지를 연구한다.

다. 약리성분을 가진 버섯(느타리, 영지, 표고, 상황 등)이 굼벵이 먹이로 사용했을 때 굼벵이에게 어떠한 성분이 전이(굼벵이의 기능성) 되는지를 연구한다. 이 연구는 협동연구자의 자문을 받아 성분의뢰 분석을 맡긴다.

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Ⅱ. 기술개발의 수행 내용

1. 재료 및 방법

시험 재료로 우리나라에서 많이 재배하는 느타리버섯, 표고버섯, 영지버섯, 상황버섯의 폐배지를 이용하여 굼벵이 사육실험을 하였다. 굼벵이를 사육하기 위해 플라스틱 재료와 톱밥, 등겨, 밀기울 및 PDA배지 등을 구입해서 실험재료로 사용하였다. 굼벵이 사육용기로 플라스틱 용기를 구입하였으며 기존에 본인이 소유한 용기들로 시험을 하였다.

2. 기술개발의 필요성

본 과제는 2007년 4월부터 동년 11월까지 굼벵이 먹이로서 어떠한 품목의 버섯 폐배지가 적합한지 시험하게 되었다. 또한 버섯폐배지를 이용하여 굼벵이를 사육 하였을 때 사육환경(온도. 습도. pH. 당도)과 굼벵이에게 발생하는 병해충에 대해 실험하였다. 특히 굼벵이가 버섯폐배지의 종류에 따라서 먹이로 사용했을 때 굼벵이에게 어떠한 기능성 성분을 가지고 있는지를 연구하였다

< 표1 > 수행일정표

가. 굼벵이의 수집

자연상태에서의 흰점박이꽃무지(Protaeia brevitarsis seulensis) 애벌레를 수집하여 시험연구재료로 사용하였다.

나. 굼벵이 사육에 적합한 버섯 폐배지의 선발

(1) 폐배지의 종류

(가) 느타리버섯(Pleurotus ostreatus)의 폐배지
(나) 영지버섯(Ganoderma lucidum)의 폐배지
(다) 표고버섯(Lentinus edodes)의 폐배지
(라) 상황버섯(Pheillinus linteus Teng)의 폐배지

(2) 시험 방법

(가) 시험환경은 온도 25℃(±3℃). 수분 65%(±5%), pH 6.5~ 7.8에서 용기600리터(1355*830*550), 40리터(440*340*289)와 11리터 (411*244*114)의 3종류의 플라스틱 용기를 이용해 60일 동안 굼벵이를 각각의 버섯 폐배지 사육하였다.
(나) 느타리배지 2,000병을 생산하여 느타리버섯을 1차 수확한 후에 수분을 65%로 조정하여 굼벵이 먹이로 사용하였다.
(다) 영지배지 1,500병을 생산하여 영지버섯을 1차 수확한 후에수분을 65%로 조정하여 굼벵이 먹이로 사용하였다.
(라) 표고배지 갈변화 시켜 표고버섯을 1차로 수확한 후에 배지를 분쇄하여 수분을 65%로 조정하여 굼벵이 먹이로 사용하였다.
(마) 상황배지는 linteus계열로 상황버섯을 1찰 수확한 후에 배지를 분쇄하여 수분을 65%로 조정하여 굼벵이 먹이로 사용하였다.
(바) 대조군으로 미루나무톱밥과 미강을 4:1로 혼합하고 수분을 65%로 조성하여 굼벵이 먹이로 사용하였다.

다. 굼벵이 사육환경에 관한 연구

(1) 온도가 굼벵이 생육에 미치는 영향

굼벵이가 자라는데 온도가 생장에 미치는 영향에 대하여 조사 하였다. 배지온도를 15℃, 25℃, 그리고 자연 상태에서 굼벵이 생장을 관찰하였다.

(가) 배지온도 15℃에서 수한 품종과 청풍 품종시험 (시험조건: 배지수분 60%, 65%)
(나) 배지온도 25℃에서 수한 품종과 청풍 품종시험 (시험조건: 배지수분 60%, 65%)
(다) 자연온도상태 수한 품종과 청풍 품종시험(5~7월) (시험조건: 배지수분 60%, 65%)
환기가 잘되는 지붕만 있는 자연 상태에서 배지를 넣고 시험 을 하였다. 온도는 인위적인 변화가 아닌 자연상태의 기온에서 최저 20℃내외와 최고 30℃내외로 하여 굼벵이 생장을 실험관찰 하였다. 이 시기는 굼벵이가 자연상태에서 1년중 가장 활발하게 활동하는 시기로 꽃무지의 알과 애벌레 번데기 성충의 모든 단계를 볼 수 있는 시기다. data-recorder로 여주지방의 온도를 자동 기록하여 자연상태에서 생장과정을 관찰하였다.

(2) 배지 수분함량이 굼벵이 생육에 미치는 영향

배지의 수분함량을 60%와 65%로 각각 조정하여 실험하였다.

(3) 배지의 pH가 굼벵이 생육에 미치는 영향

본 실험을 위해 배지를 탄산칼슘(CaCo3)과 유안을 사용하여 pH를 조절한 배지를 50병씩 만들고, 느타리버섯 종균을 접종하여 총 150개의 배지를 만들어 느타리버섯을 1차로 수확한 후 25℃에서 40리터(440*340*289mm)의 용기에 굼벵이를 50마리씩 넣고 실험하였다.

(4) 먹이의 당도가 꽃무지성충의 생장에 미치는 영향

(가) 꽃무지 성충은 자연에서 과즙이나 수목의 즙액을 빨아 먹고 생활한다. 꽃무지 성충의 인공먹이로 과일과 설탕을 공급하여 실험하였다. 수박이나 자두 사과껍질 등은 좋은 먹이로 사용되고 있다.
(나) 인공적인 먹이로 설탕물의 농도를 8, 10, 15, 20, 25Brix 구분하여 탈지면과 휴지에 뭍혀 각 용기에 10마리씩 공급하였다.

(5) 굼벵이 생육에 영향을 주는 병 및 해충에 관한연구

굼벵이가 각종 질병에 감염이 되면 전 재배사의 굼벵이가 폐사할 수 있다. 주로 많이 오염되어 폐사하는 원인은 재배사내의 환기 불량으로 오는 가스에 의한 폐사와 녹강균과 진드기 등에 의한 피해가 많다.

(가) 녹강균에 대한 시험
녹강균에 오염되면 전체적인 실험이 오염에 의해 폐기 중단될 수 있어서 시험실 내의 배지실험과 야외에서의 실험을 1.2차로 걸쳐 실험하였다.

○ PDA 배지내에서 녹강균과 느타리균의 실험. Incubator에서 petridish안에서 PDA배지를 이용한 녹강균(Metarhizium anisopliae)과 느타리종균(Pleurotus ostreatus) 녹강균과 세력 연구 굼벵이 사육시 가장 애로사항중 하나가 녹강균(검은굳음병, Metarhizium anisopliae)이다. 녹강균(Metarhizium anisopliae) 과 느타리종균(Pleurotus ostreatus)과의 세력을 비교하였다.
○ 폐배지내에서의 녹강균에 대한 굼벵이 실증실험. 오염의 확산을 방지하기 위해 뚜껑 있는 내용량 11리터(411*244*114mm) 플라스틱용기 5개 각각의 용기에 느타리버섯 종균을 분쇄하여 녹강균(Metarhizium anisopliae)을 혼합 접종한 후 굼벵이를 각각 20마리씩 넣고 녹강균 내성시험재배를 하였다.

(나) 버섯파리와 응애 등 해충시험
버섯재배시에 버섯파리(Sciarid, Phorid, Cecid)와 응애들 (Tarsonemus spp, Tyrolyphus.spp Pygmephrus spp, Caloglyphus spp, Gama년 spp. )들이 버섯배지의 냄새를 맡고 버섯배지에 산란하여 유충을 번식시켜 배지의 영양분을 빼앗아 먹고 버섯배지에 많은 피해를 준다. 이에 대한 버섯파리와 응애가 굼벵이 생장에 어떠한 영향을 주는가에 대해 실험하였다.

○ 버섯파리와 응애를 관찰할 목적으로 30메쉬 철망을 사용하여 철망으로 뚜껑을 한 용기와 일반 용기를 이용한 배지를 비교 하였다.
○ 600리터 플라스틱 용기 2개에 버섯파리 방지용 뚜껑을 철망으로 만들어 굼벵이 300마리를 150마리씩 분산시켜 25~30℃온도에서 사육하였다.
○ 철망 없이 공기가 유통되는 400리터 플라스틱 용기에 굼벵이 100마리를 넣어 25~30℃온도에서 사육하였다.

라. 버섯 폐배지가 기능성 굼벵이 생산에 미치는 영향 연구

약리성분(기능성)을 갖고 있는 버섯의 폐배지를 굼벵이의 사료로 사용하였을 때 각각의 배지가 굼벵이의 생육상의 차이점이 어떻게 나타나며 배지의 약리성분중 어떠한 기능성 물질이 굼벵이에게 전이 되는가를 실험하였다.

(1) 시료처리

시료는 나항 (2)에서 생산한 굼벵이를 시료로 사용하였고, 본 실험에 사용한 굼벵이는 -80℃에서 급 냉동처리 후, 하루간 over night 시킨 후, 동결건조기에 넣어 96시간 처리한 후, 막자사발을 이용, 분쇄하여 50ml tube에 밀봉 -80℃에 저장하여 시료로 사용했다.

(2) 굼벵이로부터 지방산 추출

굼벵이의 지질 추출은 Folch 등(1957)의 방법을 일부 수정하여 수행하였다. 동결 건조된 굼벵이 1g을 취하여 Folch 용액 (chloroform: methanol=2:1,v/v)을 시료양의 3-5배 첨가하여 분액 깔대기에서 여과시킨 후, 지방 추출액의 1/3용량의 0.8% KCl 용 액으로 Chloroform층이 투명해질 때까지 계속 혼합 분액 하였으며, 투명해진 Chloroform층을 점성질이 생길 때까지 감압농축 하였다. 이러한 방법으로 4개의 기능성버섯 폐배지를 먹고 자란 굼벵이들의 지방산을 축출하여 각 지방산의 양을 검출했다.

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Ⅲ. 기술개발 결과 및 고찰

1. 결과 및 고찰

가. 굼벵이의 수집

굼벵이 수집은 자연상태에서 월동한 후에 낙엽, 볏짚, 퇴비에서 알에서 깨어난 굼벵이를 수집하여 본 연구를 수행하였다. 약 15일에 걸쳐 약 1,700여 마리를 수집하였으며, 버섯 배지별 사육에 적합한 사육환경연구와 굼벵이 먹이로서 적합한 버섯품종 연구에 이용하였다. 주로 한약재로 쓰이는 흰점박이 꽃무지풍뎅이((Protaeia brevitarsis seulensis) 애벌레를 본 시험에서 사용하였다.

나. 굼벵이 사육에 적합한 버섯 폐배지의 선발 시험.

굼벵이 생산에 적합한 버섯품목별 폐배지가 무엇인가를 선발 실험 하였다. 배지에 따른 굼벵이의 생장속도와 특성이 미세하나마 차이가 있었으며, 활동량에 있어서는 기존의 재배방법인 대조군과의 비교에서는 확연한 차이를 발견 하였다.

(1) 폐 배지의 종류의 따른 굼벵이 활동량 결과

(가) 느타리버섯 폐배지

굼벵이가 매우 양호하게 활동하고 잘 자란다. 년중 3회 이상의 수확이 가능하며 먹이로 적당하다

(나) 영지버섯 폐배지

초기에 애벌레가 영지특유의 독성으로 잘 자라지 못하고 죽었으나 그 후에 살아있는 애벌레는 잘 자랐으며 다른 배지와 혼합하여 먹이를 섞어 주었더니 양호하게 잘 자랐다.

(다) 표고버섯 폐배지

불럭화된 표고버섯의 폐배지를 분쇄하면 굼벵이먹이로 적당하다. 수분을 잘 맞춰줘야 하며 굼벵이가 상하로 움직이며 활동을 잘 한다.

(라) 상황버섯 폐배지

굼벵이의 성장과 활동이 매우 양호하며 먹이로 매우 적당하다.

(마) 대조군

성장이 매우 늦으며 년중 1회 정도의 수확만 볼 수 있을 정도로 매우 늦었다.

(2) 버섯폐배지를 먹인 후 4령에서의 굼벵이 생장비교

○ 결 과 : 느타리 영지 표고 상황 등 기능성 버섯의 폐배지들이 약간의 분쇄 과정과 수분을 첨가 하면 굼벵이의 먹이로 훌륭하게 재활용될 수 있다. 특히 상황과 영지 표고 등의 버섯 폐배지들은 굼벵이가 자라는데 다른 배지 보다 굼벵이의 개체가 크고 활동성이 크고 성장이 빨랐다.

다. 굼벵이 사육환경에 관한 연구

(1) 온도변화가 굼벵이에 미치는 영향

(가) 온도를 15℃에서의 결과(배지수분 60%, 65%시험조건)

< 표2 > 온도15℃에서 배지수분과 품종에 따른 굼벵이생장 연구

(나) 온도 25℃조건에서의 결과(배지수분 60%, 65%시험조건)

< 표3 > 온도25℃에서 배지수분과 품종에 따른 굼벵이생장 연구

(다) 자연온도상태 수한품종과 청풍품종시험(5~7월)(배지수분 60%, 65%) ‘07년도 5,6,7월의 여주지방의 자연 온도변화

< 표4 > 5월중 자연온도변화

< 표5 > 6월중 자연온도

< 표6 > 7월중 자연 온도

< 표7 > 자연온도와 인위적인 온도조건에 따른 굼벵이 생장

○ 결론 : 온도는 굼벵이의 성장에 있어서 25℃이하가 되면 성장이 매우 늦어진다. 25~33℃에서 가장 활발하게 잘 움직이지만 느타리 배지 품종에 관계없이 수한이나 청풍 등 어떤 배지에서나 잘 자란다. 다만 온도가 높아지면 배지 내에서 발생하는 암모니아나 탄산가스 등 유해가스 제거 방법으로는 초기에 배지를 1일 3회 정도씩 3일간만 뒤집어서 가스를 휘산 시키면 성충이 될 때까지 큰 문제없이 잘 자란다. 25~33℃에서 성장하기에 좋은 온도다.

(2) 폐 배지의 수분함량이 굼벵이 성장에 미치는 시험

○ 버섯 수확 후 배지의 수분함량은 65%내외이다. 굼벵이를 생산하기 위해 특별히 수분을 조절할 필요는 없다. <표2>, <표3>, <표7>에서와 같이 배지 내에 수분이 굼벵이 성장에 있어서 커다란 영향을 없었다. 적절한 배지의 수분의 함량은 60~65% 내외의 수분이 제일 적당하다.

(3) 폐 배지의 산도 즉 pH가 굼벵이 성장에 미치는 시험

< 표8 > pH가 굼벵이 생장에 미치는 연구

(4) 먹이의 당도가 굼벵이 꽃무지 성충의 생활에 미치는 시험

○ 꽃무지 성충의 먹이로는 자연에서 쉽게 얻을 수 있는 과일이나 야채가 적당하며 농도가 25Brix 이상인 인공먹이는 피해야 하며 부득이 공급할 때는 과일의 당도와 비슷한 8~15Brix가 먹이로 적당하다. 성충인 풍뎅이 먹이에 약 1,500~2,500여 마리 생육에 1일 약 3Kg의 수박이 소요되는데 약12,000원의 비용이 발생되었다. 경제성을 고려하여 버려진 수박 및 기타 과일을 이용하면 들어가는 비용을 절약할 수 있다.
○설탕의 농도가 짙은 20, 25Brix에서는 꽃무지의 성충의 행동이 둔해지고 다른 집단에 비해 일찍 죽고 관절이 굳어지는 현상 이 발생하였다

(5) 굼벵이의 병해충에 대한 시험

(가) 녹강균(Metarhizium anisopliae)이 느타리종균과의 세력연구

○ PDA 배지 내에의 녹강균과 느타리종균의 세력 우선 녹강균(Metarhizium anisopliae)과 느타리종균(Pleurotus ostreatus)을 PDA배지 90*15mm petridish에서 25℃ incubator에서 각각 배양하였다. 배양한 각각의 녹강균 (Metarhizium anisopliae)과 느타리종균(Pleurotus ostreatus)을 동일한 petridish에 배양하였다. 배양후 1~7일까지는 녹강균의 세력이 왕성하여 세력을 펼쳐나갔지만 접종 8일후부터 느타리버섯 균이 점차 자라며 녹강균을 덮어나가 15일 후 부터는 완전 정복하여 20일째는 녹강균의 흔적만 찾아볼 수 있었다.
○ 폐배지 내에서의 녹강균에 대한 굼벵이 실증실험. 오염의 확산을 방지하기 위해 뚜껑 있는 내용량 11리터(411*244*114mm)플라스틱 용기 5개에 느타리버섯 종균을 분쇄하여 녹강균(Metarhizium anisopliae)을 혼합 접종한 후 굼벵이를 각각 20마리씩 넣고 녹강균 내성시험재배를 하였다. 온도는 25℃로 조절한 후 50일 동안 사육하여 녹강균이 버섯 폐 배지를 오염시키는 것을 관찰 하였다. 오염된 굼벵이와 성충은 발견할 수 없었다.
○ 결과 : 녹강균에 대하여 균에 대한 느타리버섯 폐 배지의 세력이 우세하였으며 굼벵이먹이로 사육하는데 있어서 효과적으로 녹강균에 대하여 느타리버섯균사가 저항성을 가졌다. 굼벵이 먹이로서 녹강균에 대항할 좋은 먹이 감이다.
○ 예방법 : 굼벵이용기에 대한 소독제로는 하라솔이나 락스계통의 소독제(원액농도 4~6%)를 사용농도 0.3% 즉 20배액으로 희석하여 재배용기나 사육장내에 골고루 살포한다. 오염을 미리 예방 한다.

(나) 버섯파리와 응애 등 해충시험

○ 버섯파리 방제를 위해 철망뚜껑을 한 용기에는 버섯파리와 각종 진드기들을 배지 내에서 볼 수 없었다. 반면에 철망 뚜껑 없이 개방한 용기와 공기가 유통되도록 개방된 플라스틱 용기 내에서는 많은 버섯파리와 버섯파리유충, 진드기들이 발생하였다. 이로 인해 배지가 쉽게 오염되어 배지 전체를 오염시켰다. 오염된 배지에서는 많은 버섯파리 애벌레와 진드기가 발생하였다.
○ 결과 및 대책 : 버섯 폐 배지는 버섯파리와 각종 응애에 좋은 먹이다. 이들은 배지의 냄새를 맡고 찾아오므로 30메쉬 이하의 철망을 사용하여 버섯 파리와 응애를 방지할 수 있었다. 또한 철망을 설치함으로 폐 배지에서 발생하는 각종 가스 피해를 줄일 수 있어 철망은 가스 피해와 버섯파리피해를 줄이는데 굼벵이 재배에 있어서 꼭 필요하다.
○ 또한 버섯파리 방제용 농약을 사용하여 방제할 수 있지만 인체에 해가 될 수 있어서 농약사용을 자제하여 출입구에 방제 액을 살포하여 각종 해충의 접근을 사전에 예방 차원에서 막아야 한다.

라. 버섯 폐배지가 기능성 굼벵이 생산에 미치는 영향 연구

버섯배지별로 먹인 굼벵이의 지방산의 종류와 함량은 아래의 표와 같이 분석되었다.

< 표9 > 기능성배지를 먹인 굼벵이에 나타난 지방산종류와 량

지방산 분석은 질량가스크로마토그래피 (Mass Gas chromatography)를 이용하였으며, 각 시료들은 RT(리텐션 타임)을 0부터 70분으로 하여 시료를 분석하였다. 지방산 분석내용을 보면 RT 30분 역역에서 팔미토레익산 : 화학명칭 9-옥타데카노익 산(9-octadecanoic acid)이 검출됐으며 이것은 굼벵이의 지방산의 주요 지방산성분중의 하나로 사료되어지며, 헥사데카노익 산(hexadecanoic acid)은 두 번째로 많은 지방산의 하나로 팔미토레이 산 : hexadecanoic acid, 3번째로 팔미틴산 : palmitic acid 순으로 검출이 되었다. 같은 굼벵이 시료지만 시료에 따라서 지방산 조성이 서로 다른 특징이 나타났다. 지방산들의 영양학적 가치나 생리학적인 기능에 대해서는 많은 보고가 되어 지고 있으며 이중 필수지방산은 체내에 꼭 필요하나 체내에서 합성되지 않거나 합성되는 양이 부족하여 식사를 통해 섭취되어야 하는 지방산이다. 주된 기능은 생포막의 구조적 안전성 유지, eicosanoid의 전구체, 두뇌발달과 시각기능 유지, 피부보전 등이다. 필수 지방산이 결핍되면 피부가 거칠어지고, 면역계와 신경계에 이상을 초래하며, 학습능력이 떨어지는 등 각종 질환을 발생시키기 때문에 충분한 양의 섭취가 필요하다.
많은 양은 아니지만 굼벵이의 지방산은 리놀레익 산, 에이코사 판테토닉 산 : EPA 등 필수 지방산을 포함하고 있으며 그 외에도 ALA(α-linoleic acid)로 부터 생합성 되는 다가불포화지방산인 EPA, DHA가 심장 부정맥을 감소시키고, 항염증 작용, 항혈전 작용, 동맥경화 억제, 중성지방과 VLDL에 대한 지질 저하 작용 등에 의해 심혈관 질환을 감소시키는 것으로 알려져 있다.

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IV. 지도사업 활용방안

1. 기대효과

본 연구의 목적은 버섯생산 후 버려지는 폐 배지를 재활용하여 굼벵이를 생산하여 소득을 증대시키는 효과를 얻기 위해 연구하였다. 이에 대해 기대되는 효과는 다음과 같다.
○ 버섯 재배 후 버려지는 폐 배지를 이용해서 손쉽게 굼벵이를 대량 생산할 수 있는 방법을 얻었다.
○ 약용으로 쓰이는 꽃무지 풍뎅이 굼벵이를 년1회 생산하던 기존의 방법을 대체하여 연중 3~4회 생산하여 농가소득원으로 활용할 수 있다.
○ 현재 동충하초의 원료인 누에의 번데기 대신 꽃무지 풍뎅이의 애벌레인 굼벵이를 이용하여 동충하초의 원료로 대량 생산 할 수 있는 기틀을 마련했다.
○ 한약재의 재료뿐만 아니라 의약품의 원료 및 기초 화장품의 원료로 개발 가능성이 있다.
○ 년중 살아있는 굼벵이를 생산하여 한약재뿐만 아니라 취미용으로 큰 시장을 형성하고 있는 장수풍뎅이, 사슴벌레등의 애완용의 곤충을 대량생산으로 농가소득으로 발전할 수 있다.
○ 기능성 버섯으로 약효를 가지고 있는 버섯배지별로 굼벵이를 차별화로 상품화 하여 고부가가치 상품으로 발전 보급시켜 소득을 증대 할 수 있다.

2. 개발기술 보급 계획

본 연구에서 개발된 기술들을 현재 버섯재배하고 있는 버섯농가와 농업인 단체, 분양을 원하는 농가에 기술을 보급시켜 굼벵이 생산에 활용할 계획이다.

3. 실용화 방안

○ 병 버섯 재배농가에 기술을 계약을 맺어 굼벵이 생산
○ 한약 재료상과의 생산계약체결로 소비처 확보
○ 한방약중의 약의 형태의 하나인 환으로 제조하여 한약으로 개발
○ 굼벵이를 식품으로 인정받아 건강식품으로 개발
○ 피부에 적합한 기능성 화장품 원료로 개발
○ 산학연을 통해 체계적인 기능성물질 분석
○ 자연요법에 굼벵이의 효능을 부각시켜 소비처를 확대

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Ⅴ. 관 련 사 진

굼벵이의 자연상태에서 수집

꽃무지 풍뎅이의 모습

녹강균과 느타리 종균의 세력(초기에 녹강균과 느타리균 공존 )

녹강균과 느타리 종균의 세력(후기에 느타리균이 녹강균점령)

응애 피해를 입어 사멸한 굼벵이 성충

꽃무지 성충의 먹이로 제공된 수박

버섯파리방제와 버섯파리로 인한 응애 차단 철망

영지 폐 배지에서의 굼벵이 사육

굼벵이 생산에 사용하는 대량 사육용기

버섯 폐 배지를 먹고 있는 굼벵이 모습

폐 버섯 배지에서의 굼벵이 사육모습

상황버섯을 수확하고 난 후의 굼벵이 생산 폐 배지

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VI. 참고문헌

1. 김진일. 이원규 2006. 우리가 정말 알아야 할 우리곤충 백가지. (주)현암사
2. 김정환. 2007. 곤충관찰도감. 진선출판사(주)
3. 김정환. 2006. 곤충쉽게찾기. 진선출판사(주)
4. 김광포. 차동열. 유창현. 박정식. 조세연. 1998. 버섯재배기술. 농촌진흥청
5. 설광열. 최병렬. 김홍선. 2005. 곤충사육법. 도서출판 한림원
6. 장영철. 2006. 큰턱사슴벌레 큰뿔장수풍뎅이. 스콜라
7. 김관선. 김성호. 김응식. 김정우. 박종천. 안준철. 2002. 생명과학 실험서. 정문각
8. 김영만. 2002. 발효공학. 유림문화사
9. 박창호. 강신인. 2006. 한약재 포제기술. 청문각
10. 이민웅 외. 2007. 중요 약용재 특성과 재배 신기술. 동국대학교출판부
11. 농촌진흥청 농촌자원개발연구소. 2006. 식품성분표
12. 김정환. 손흥수. 심상국. 윤원호. 2007. 식품미생물학 및 발효식품학실험. 지구문화사
13. 한국곤충자원연구회. 2003. 곤충 대량사육 및 산업화 심포지엄. 농촌진흥청
14. 김종균. 김광수. 김순희 외. 2004. 농산가공식품의 이론과 실제. 석학당
15. 차동열. 장현유. 2000. 최신 약용버섯 재배기술. 문예마당
16. 성재모. 김양섭. 유관희. 석순자. 차주영. 2002. 강원의 버섯. 강원대학교출판부
17. 신용현. 2003. 사슴벌레. 장수풍뎅이 키우기. 넥서스 BOOKS
18. Paul

 

 

병버섯 부산물 이용 사육| 식량대용 곤충

플러스맨 | 조회 81 |추천 0 | 2014.10.07. 13:46

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농업인기술개발사업

 

 

 

 

제목 : 버섯_병버섯 부산물을 이용한 굼벵이 사육기술개발

 

목 차
Ⅰ. 서 언
1. 현황 및 문제점...........................................................	3
2. 기술개발의 필요성.......................................................	4
3. 기술개발의 목적과 범위................................................	5
Ⅱ.기술개발 수행내용
1. 재료 및 방법..............................................................	6
2. 시험 기간 및 수행일정..................................................	6
가. 굼벵이의 수집...........................................................	7
나. 굼벵이 사육에 적합한 버섯 폐배지 선발.............................	7
다. 굼벵이 사육환경에 관한 연구.........................................	8
라. 버섯 폐배지가 기능성 굼벵이 생산에 미치는 영향 연구...........	11
Ⅲ.기술개발 결과 및 고찰
1. 결과 및 고찰.............................................................	12
가. 굼벵이의 수집..........................................................	12
나. 굼벵이 사육에 적합한 폐배지의 선발시험...........................	12
다. 굼벵이 사육환경에 관한 연구.........................................	14
라. 버섯 폐배지가 기능성 굼벵이 생산에 미치는 영향 연구...........	21
Ⅳ. 지도사업 활용 방안...............................	23
Ⅴ. 관련사진.........................................	25
Ⅵ. 참고문헌.........................................	31

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Ⅰ. 서 언

1. 현황 및 문제점

현재 병버섯을 생산한 후 원료로 쓰였던 톱밥과 등겨를 비롯한 병속의 내용물은 버려지거나 단순히 퇴비로 쓰여 지고 있다. 이렇게 버려지는 내용물의 양은 1개 농가 기준으로 1일 2,000 ~ 10,000Kg된다. 전국적으로 따져보면 엄청난 숫자가 된다. 이렇게 버려지는 병버섯의 부산물속에는 단백질 및 미량의 유기물질과 유용한 세균이 많아 곤충의 사료로 적합하다고 판단하여 농가의 소득을 올릴 수 있는 방법을 연구하게 되었다.

굼벵이는 초가집의 볏짚이나 낙엽을 이용하여 소량씩 생산되고 있다. 지금의 년중 1~2회 자연적으로 채집하는 방식으로는 늘어나는 굼벵이의 수요를 감당하기 어렵다.

굼벵이는 간에서 비롯되는 질병 즉, 간암, 간경화, 간염, 누적된 피로 등을 포함하여 월경불순, 시력감퇴, 백내장, 금창, 산후풍, 악성종기, 구내염, 파상풍, 중풍 등의 성인병에 치료하는데 탁월한 효과로 인해 전통적으로 민간요법에서 많이 이용하고 있어 체계적인 대량 생산 방법이 요구된다.

특히 풍뎅이 애벌레인 꽃무지 굼벵이는 한약재료로 간기능 개선에 귀한 약재로 사용되고 있다. 그리고 굼벵이는 고단백 웰빙식으로 암환자 등의 수요가 꾸준히 늘고 있어 위생적으로 생산할 수 있는 방법에 관한 연구가 필요하다.

최근 일본에서는 취미생활로 사슴벌레와 장수풍뎅이 등 곤충을 사육하여 년간 10조원대의 곤충시장이 형성되어 있다. 우리나라에서도 일반인 및 학생들의 자연관찰과 취미생활로 곤충의 애벌레인 굼벵이 사육 붐이 크게 일고 있다. 이에 맞춰 대량 사육방법을 연구하여 취미시장의 새로운 소득원으로 방법을 체계적으로 연구 공급할 필요가 있다.

기존의 사육방법인 자연에서 간이 비닐하우스를 이용한 굼벵이의 사육에 있어 천적인 두더지 등의 설치류로부터 굼벵이를 보호할 수 있는 방법이 모색되어야 한다.

병버섯 배지 원료인 톱밥은 굼벵이의 먹이가 되는 세룰로우스와 균사체가 많아 굼벵이가 자라는데 최적의 양분이 될 수 있다.

또한 버섯에는 β-글루칸, 렌티난 등 항암성분과 인체의 면역을 조절하는 성분이 있는데 이는 버섯 종류에 따라 각기 차이가 있다.

느타리, 영지, 표고, 상황버섯 등의 폐배지가 굼벵이의 먹이로 이용해 기능성 굼벵이의 생산도 연구할 가치가 있다.

2. 기술개발의 필요성

가. 현재 굼벵이는 자연적인 환경에 전적으로 의존해서 채집 생산되고 있다.

나. 굼벵이의 생태학적 특성은 이미 확립되었지만 굼벵이의 생육환경, 즉 온도, 습도, 먹이의 종류 등 생육조건에 대해서는 앞으로 체계적으로 접근이 필요하다고 본다.

다. 현재 굼벵이에 대한 많은 수요는 꾸준히 늘고 있지만 생산량은 전적으로 자연환경에 의존하고 있어 수요량을 맞추기 위해서는 굼벵이의 생육환경과 더불어 사육용기의 개발도 필요하다.

라. 버섯폐배지의 톱밥과 균사체는 굼벵이의 사육에 있어 적당한 영양분을 함유하고 있어 굼벵이의 인공적인 사육에 먹이감으로 활용 가치가 높다고 본다.

마. 느타리, 영지, 표고, 상황 등의 균사체는 각각의 종균이 함유한 약리적 특성이 있고 이를 굼벵이의 사료로 이용하면 약리적인 물질을 함유한 기능성굼벵이를 생산할 수 있어 한약재 및 건강보조식품 으로 개발할 수 있는지를 연구해 본다.

3. 기술개발의 목적과 범위

가. 굼벵이 생육에 적합한 버섯 폐배지를 선발한다. 버섯 폐배지에는 일정한 수분을 내포함과 아울러 굼벵이가 자라기 위한 여러 가지 영양성분 즉 균사체, 쌀겨, 톱밥종류 등이 있다. 어떤 버섯폐배지가 굼벵이 사육에 가장 적합한 것인지를 연구한다.

나. 온도와 폐배지 내의 수분함량, pH 등 물리적인 환경 및 병해충이 굼벵이의 생장에 어떠한 영향을 미치는지를 연구한다.

다. 약리성분을 가진 버섯(느타리, 영지, 표고, 상황 등)이 굼벵이 먹이로 사용했을 때 굼벵이에게 어떠한 성분이 전이(굼벵이의 기능성) 되는지를 연구한다. 이 연구는 협동연구자의 자문을 받아 성분의뢰 분석을 맡긴다.

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Ⅱ. 기술개발의 수행 내용

1. 재료 및 방법

시험 재료로 우리나라에서 많이 재배하는 느타리버섯, 표고버섯, 영지버섯, 상황버섯의 폐배지를 이용하여 굼벵이 사육실험을 하였다. 굼벵이를 사육하기 위해 플라스틱 재료와 톱밥, 등겨, 밀기울 및 PDA배지 등을 구입해서 실험재료로 사용하였다. 굼벵이 사육용기로 플라스틱 용기를 구입하였으며 기존에 본인이 소유한 용기들로 시험을 하였다.

2. 기술개발의 필요성

본 과제는 2007년 4월부터 동년 11월까지 굼벵이 먹이로서 어떠한 품목의 버섯 폐배지가 적합한지 시험하게 되었다. 또한 버섯폐배지를 이용하여 굼벵이를 사육 하였을 때 사육환경(온도. 습도. pH. 당도)과 굼벵이에게 발생하는 병해충에 대해 실험하였다. 특히 굼벵이가 버섯폐배지의 종류에 따라서 먹이로 사용했을 때 굼벵이에게 어떠한 기능성 성분을 가지고 있는지를 연구하였다

< 표1 > 수행일정표

가. 굼벵이의 수집

자연상태에서의 흰점박이꽃무지(Protaeia brevitarsis seulensis) 애벌레를 수집하여 시험연구재료로 사용하였다.

나. 굼벵이 사육에 적합한 버섯 폐배지의 선발

(1) 폐배지의 종류

(가) 느타리버섯(Pleurotus ostreatus)의 폐배지
(나) 영지버섯(Ganoderma lucidum)의 폐배지
(다) 표고버섯(Lentinus edodes)의 폐배지
(라) 상황버섯(Pheillinus linteus Teng)의 폐배지

(2) 시험 방법

(가) 시험환경은 온도 25℃(±3℃). 수분 65%(±5%), pH 6.5~ 7.8에서 용기600리터(1355*830*550), 40리터(440*340*289)와 11리터 (411*244*114)의 3종류의 플라스틱 용기를 이용해 60일 동안 굼벵이를 각각의 버섯 폐배지 사육하였다.
(나) 느타리배지 2,000병을 생산하여 느타리버섯을 1차 수확한 후에 수분을 65%로 조정하여 굼벵이 먹이로 사용하였다.
(다) 영지배지 1,500병을 생산하여 영지버섯을 1차 수확한 후에수분을 65%로 조정하여 굼벵이 먹이로 사용하였다.
(라) 표고배지 갈변화 시켜 표고버섯을 1차로 수확한 후에 배지를 분쇄하여 수분을 65%로 조정하여 굼벵이 먹이로 사용하였다.
(마) 상황배지는 linteus계열로 상황버섯을 1찰 수확한 후에 배지를 분쇄하여 수분을 65%로 조정하여 굼벵이 먹이로 사용하였다.
(바) 대조군으로 미루나무톱밥과 미강을 4:1로 혼합하고 수분을 65%로 조성하여 굼벵이 먹이로 사용하였다.

다. 굼벵이 사육환경에 관한 연구

(1) 온도가 굼벵이 생육에 미치는 영향

굼벵이가 자라는데 온도가 생장에 미치는 영향에 대하여 조사 하였다. 배지온도를 15℃, 25℃, 그리고 자연 상태에서 굼벵이 생장을 관찰하였다.

(가) 배지온도 15℃에서 수한 품종과 청풍 품종시험 (시험조건: 배지수분 60%, 65%)
(나) 배지온도 25℃에서 수한 품종과 청풍 품종시험 (시험조건: 배지수분 60%, 65%)
(다) 자연온도상태 수한 품종과 청풍 품종시험(5~7월) (시험조건: 배지수분 60%, 65%)
환기가 잘되는 지붕만 있는 자연 상태에서 배지를 넣고 시험 을 하였다. 온도는 인위적인 변화가 아닌 자연상태의 기온에서 최저 20℃내외와 최고 30℃내외로 하여 굼벵이 생장을 실험관찰 하였다. 이 시기는 굼벵이가 자연상태에서 1년중 가장 활발하게 활동하는 시기로 꽃무지의 알과 애벌레 번데기 성충의 모든 단계를 볼 수 있는 시기다. data-recorder로 여주지방의 온도를 자동 기록하여 자연상태에서 생장과정을 관찰하였다.

(2) 배지 수분함량이 굼벵이 생육에 미치는 영향

배지의 수분함량을 60%와 65%로 각각 조정하여 실험하였다.

(3) 배지의 pH가 굼벵이 생육에 미치는 영향

본 실험을 위해 배지를 탄산칼슘(CaCo3)과 유안을 사용하여 pH를 조절한 배지를 50병씩 만들고, 느타리버섯 종균을 접종하여 총 150개의 배지를 만들어 느타리버섯을 1차로 수확한 후 25℃에서 40리터(440*340*289mm)의 용기에 굼벵이를 50마리씩 넣고 실험하였다.

(4) 먹이의 당도가 꽃무지성충의 생장에 미치는 영향

(가) 꽃무지 성충은 자연에서 과즙이나 수목의 즙액을 빨아 먹고 생활한다. 꽃무지 성충의 인공먹이로 과일과 설탕을 공급하여 실험하였다. 수박이나 자두 사과껍질 등은 좋은 먹이로 사용되고 있다.
(나) 인공적인 먹이로 설탕물의 농도를 8, 10, 15, 20, 25Brix 구분하여 탈지면과 휴지에 뭍혀 각 용기에 10마리씩 공급하였다.

(5) 굼벵이 생육에 영향을 주는 병 및 해충에 관한연구

굼벵이가 각종 질병에 감염이 되면 전 재배사의 굼벵이가 폐사할 수 있다. 주로 많이 오염되어 폐사하는 원인은 재배사내의 환기 불량으로 오는 가스에 의한 폐사와 녹강균과 진드기 등에 의한 피해가 많다.

(가) 녹강균에 대한 시험
녹강균에 오염되면 전체적인 실험이 오염에 의해 폐기 중단될 수 있어서 시험실 내의 배지실험과 야외에서의 실험을 1.2차로 걸쳐 실험하였다.

○ PDA 배지내에서 녹강균과 느타리균의 실험. Incubator에서 petridish안에서 PDA배지를 이용한 녹강균(Metarhizium anisopliae)과 느타리종균(Pleurotus ostreatus) 녹강균과 세력 연구 굼벵이 사육시 가장 애로사항중 하나가 녹강균(검은굳음병, Metarhizium anisopliae)이다. 녹강균(Metarhizium anisopliae) 과 느타리종균(Pleurotus ostreatus)과의 세력을 비교하였다.
○ 폐배지내에서의 녹강균에 대한 굼벵이 실증실험. 오염의 확산을 방지하기 위해 뚜껑 있는 내용량 11리터(411*244*114mm) 플라스틱용기 5개 각각의 용기에 느타리버섯 종균을 분쇄하여 녹강균(Metarhizium anisopliae)을 혼합 접종한 후 굼벵이를 각각 20마리씩 넣고 녹강균 내성시험재배를 하였다.

(나) 버섯파리와 응애 등 해충시험
버섯재배시에 버섯파리(Sciarid, Phorid, Cecid)와 응애들 (Tarsonemus spp, Tyrolyphus.spp Pygmephrus spp, Caloglyphus spp, Gama년 spp. )들이 버섯배지의 냄새를 맡고 버섯배지에 산란하여 유충을 번식시켜 배지의 영양분을 빼앗아 먹고 버섯배지에 많은 피해를 준다. 이에 대한 버섯파리와 응애가 굼벵이 생장에 어떠한 영향을 주는가에 대해 실험하였다.

○ 버섯파리와 응애를 관찰할 목적으로 30메쉬 철망을 사용하여 철망으로 뚜껑을 한 용기와 일반 용기를 이용한 배지를 비교 하였다.
○ 600리터 플라스틱 용기 2개에 버섯파리 방지용 뚜껑을 철망으로 만들어 굼벵이 300마리를 150마리씩 분산시켜 25~30℃온도에서 사육하였다.
○ 철망 없이 공기가 유통되는 400리터 플라스틱 용기에 굼벵이 100마리를 넣어 25~30℃온도에서 사육하였다.

라. 버섯 폐배지가 기능성 굼벵이 생산에 미치는 영향 연구

약리성분(기능성)을 갖고 있는 버섯의 폐배지를 굼벵이의 사료로 사용하였을 때 각각의 배지가 굼벵이의 생육상의 차이점이 어떻게 나타나며 배지의 약리성분중 어떠한 기능성 물질이 굼벵이에게 전이 되는가를 실험하였다.

(1) 시료처리

시료는 나항 (2)에서 생산한 굼벵이를 시료로 사용하였고, 본 실험에 사용한 굼벵이는 -80℃에서 급 냉동처리 후, 하루간 over night 시킨 후, 동결건조기에 넣어 96시간 처리한 후, 막자사발을 이용, 분쇄하여 50ml tube에 밀봉 -80℃에 저장하여 시료로 사용했다.

(2) 굼벵이로부터 지방산 추출

굼벵이의 지질 추출은 Folch 등(1957)의 방법을 일부 수정하여 수행하였다. 동결 건조된 굼벵이 1g을 취하여 Folch 용액 (chloroform: methanol=2:1,v/v)을 시료양의 3-5배 첨가하여 분액 깔대기에서 여과시킨 후, 지방 추출액의 1/3용량의 0.8% KCl 용 액으로 Chloroform층이 투명해질 때까지 계속 혼합 분액 하였으며, 투명해진 Chloroform층을 점성질이 생길 때까지 감압농축 하였다. 이러한 방법으로 4개의 기능성버섯 폐배지를 먹고 자란 굼벵이들의 지방산을 축출하여 각 지방산의 양을 검출했다.

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Ⅲ. 기술개발 결과 및 고찰

1. 결과 및 고찰

가. 굼벵이의 수집

굼벵이 수집은 자연상태에서 월동한 후에 낙엽, 볏짚, 퇴비에서 알에서 깨어난 굼벵이를 수집하여 본 연구를 수행하였다. 약 15일에 걸쳐 약 1,700여 마리를 수집하였으며, 버섯 배지별 사육에 적합한 사육환경연구와 굼벵이 먹이로서 적합한 버섯품종 연구에 이용하였다. 주로 한약재로 쓰이는 흰점박이 꽃무지풍뎅이((Protaeia brevitarsis seulensis) 애벌레를 본 시험에서 사용하였다.

나. 굼벵이 사육에 적합한 버섯 폐배지의 선발 시험.

굼벵이 생산에 적합한 버섯품목별 폐배지가 무엇인가를 선발 실험 하였다. 배지에 따른 굼벵이의 생장속도와 특성이 미세하나마 차이가 있었으며, 활동량에 있어서는 기존의 재배방법인 대조군과의 비교에서는 확연한 차이를 발견 하였다.

(1) 폐 배지의 종류의 따른 굼벵이 활동량 결과

(가) 느타리버섯 폐배지

굼벵이가 매우 양호하게 활동하고 잘 자란다. 년중 3회 이상의 수확이 가능하며 먹이로 적당하다

(나) 영지버섯 폐배지

초기에 애벌레가 영지특유의 독성으로 잘 자라지 못하고 죽었으나 그 후에 살아있는 애벌레는 잘 자랐으며 다른 배지와 혼합하여 먹이를 섞어 주었더니 양호하게 잘 자랐다.

(다) 표고버섯 폐배지

불럭화된 표고버섯의 폐배지를 분쇄하면 굼벵이먹이로 적당하다. 수분을 잘 맞춰줘야 하며 굼벵이가 상하로 움직이며 활동을 잘 한다.

(라) 상황버섯 폐배지

굼벵이의 성장과 활동이 매우 양호하며 먹이로 매우 적당하다.

(마) 대조군

성장이 매우 늦으며 년중 1회 정도의 수확만 볼 수 있을 정도로 매우 늦었다.

(2) 버섯폐배지를 먹인 후 4령에서의 굼벵이 생장비교

○ 결 과 : 느타리 영지 표고 상황 등 기능성 버섯의 폐배지들이 약간의 분쇄 과정과 수분을 첨가 하면 굼벵이의 먹이로 훌륭하게 재활용될 수 있다. 특히 상황과 영지 표고 등의 버섯 폐배지들은 굼벵이가 자라는데 다른 배지 보다 굼벵이의 개체가 크고 활동성이 크고 성장이 빨랐다.

다. 굼벵이 사육환경에 관한 연구

(1) 온도변화가 굼벵이에 미치는 영향

(가) 온도를 15℃에서의 결과(배지수분 60%, 65%시험조건)

< 표2 > 온도15℃에서 배지수분과 품종에 따른 굼벵이생장 연구

(나) 온도 25℃조건에서의 결과(배지수분 60%, 65%시험조건)

< 표3 > 온도25℃에서 배지수분과 품종에 따른 굼벵이생장 연구

(다) 자연온도상태 수한품종과 청풍품종시험(5~7월)(배지수분 60%, 65%) ‘07년도 5,6,7월의 여주지방의 자연 온도변화

< 표4 > 5월중 자연온도변화

< 표5 > 6월중 자연온도

< 표6 > 7월중 자연 온도

< 표7 > 자연온도와 인위적인 온도조건에 따른 굼벵이 생장

○ 결론 : 온도는 굼벵이의 성장에 있어서 25℃이하가 되면 성장이 매우 늦어진다. 25~33℃에서 가장 활발하게 잘 움직이지만 느타리 배지 품종에 관계없이 수한이나 청풍 등 어떤 배지에서나 잘 자란다. 다만 온도가 높아지면 배지 내에서 발생하는 암모니아나 탄산가스 등 유해가스 제거 방법으로는 초기에 배지를 1일 3회 정도씩 3일간만 뒤집어서 가스를 휘산 시키면 성충이 될 때까지 큰 문제없이 잘 자란다. 25~33℃에서 성장하기에 좋은 온도다.

(2) 폐 배지의 수분함량이 굼벵이 성장에 미치는 시험

○ 버섯 수확 후 배지의 수분함량은 65%내외이다. 굼벵이를 생산하기 위해 특별히 수분을 조절할 필요는 없다. <표2>, <표3>, <표7>에서와 같이 배지 내에 수분이 굼벵이 성장에 있어서 커다란 영향을 없었다. 적절한 배지의 수분의 함량은 60~65% 내외의 수분이 제일 적당하다.

(3) 폐 배지의 산도 즉 pH가 굼벵이 성장에 미치는 시험

< 표8 > pH가 굼벵이 생장에 미치는 연구

(4) 먹이의 당도가 굼벵이 꽃무지 성충의 생활에 미치는 시험

○ 꽃무지 성충의 먹이로는 자연에서 쉽게 얻을 수 있는 과일이나 야채가 적당하며 농도가 25Brix 이상인 인공먹이는 피해야 하며 부득이 공급할 때는 과일의 당도와 비슷한 8~15Brix가 먹이로 적당하다. 성충인 풍뎅이 먹이에 약 1,500~2,500여 마리 생육에 1일 약 3Kg의 수박이 소요되는데 약12,000원의 비용이 발생되었다. 경제성을 고려하여 버려진 수박 및 기타 과일을 이용하면 들어가는 비용을 절약할 수 있다.
○설탕의 농도가 짙은 20, 25Brix에서는 꽃무지의 성충의 행동이 둔해지고 다른 집단에 비해 일찍 죽고 관절이 굳어지는 현상 이 발생하였다

(5) 굼벵이의 병해충에 대한 시험

(가) 녹강균(Metarhizium anisopliae)이 느타리종균과의 세력연구

○ PDA 배지 내에의 녹강균과 느타리종균의 세력 우선 녹강균(Metarhizium anisopliae)과 느타리종균(Pleurotus ostreatus)을 PDA배지 90*15mm petridish에서 25℃ incubator에서 각각 배양하였다. 배양한 각각의 녹강균 (Metarhizium anisopliae)과 느타리종균(Pleurotus ostreatus)을 동일한 petridish에 배양하였다. 배양후 1~7일까지는 녹강균의 세력이 왕성하여 세력을 펼쳐나갔지만 접종 8일후부터 느타리버섯 균이 점차 자라며 녹강균을 덮어나가 15일 후 부터는 완전 정복하여 20일째는 녹강균의 흔적만 찾아볼 수 있었다.
○ 폐배지 내에서의 녹강균에 대한 굼벵이 실증실험. 오염의 확산을 방지하기 위해 뚜껑 있는 내용량 11리터(411*244*114mm)플라스틱 용기 5개에 느타리버섯 종균을 분쇄하여 녹강균(Metarhizium anisopliae)을 혼합 접종한 후 굼벵이를 각각 20마리씩 넣고 녹강균 내성시험재배를 하였다. 온도는 25℃로 조절한 후 50일 동안 사육하여 녹강균이 버섯 폐 배지를 오염시키는 것을 관찰 하였다. 오염된 굼벵이와 성충은 발견할 수 없었다.
○ 결과 : 녹강균에 대하여 균에 대한 느타리버섯 폐 배지의 세력이 우세하였으며 굼벵이먹이로 사육하는데 있어서 효과적으로 녹강균에 대하여 느타리버섯균사가 저항성을 가졌다. 굼벵이 먹이로서 녹강균에 대항할 좋은 먹이 감이다.
○ 예방법 : 굼벵이용기에 대한 소독제로는 하라솔이나 락스계통의 소독제(원액농도 4~6%)를 사용농도 0.3% 즉 20배액으로 희석하여 재배용기나 사육장내에 골고루 살포한다. 오염을 미리 예방 한다.

(나) 버섯파리와 응애 등 해충시험

○ 버섯파리 방제를 위해 철망뚜껑을 한 용기에는 버섯파리와 각종 진드기들을 배지 내에서 볼 수 없었다. 반면에 철망 뚜껑 없이 개방한 용기와 공기가 유통되도록 개방된 플라스틱 용기 내에서는 많은 버섯파리와 버섯파리유충, 진드기들이 발생하였다. 이로 인해 배지가 쉽게 오염되어 배지 전체를 오염시켰다. 오염된 배지에서는 많은 버섯파리 애벌레와 진드기가 발생하였다.
○ 결과 및 대책 : 버섯 폐 배지는 버섯파리와 각종 응애에 좋은 먹이다. 이들은 배지의 냄새를 맡고 찾아오므로 30메쉬 이하의 철망을 사용하여 버섯 파리와 응애를 방지할 수 있었다. 또한 철망을 설치함으로 폐 배지에서 발생하는 각종 가스 피해를 줄일 수 있어 철망은 가스 피해와 버섯파리피해를 줄이는데 굼벵이 재배에 있어서 꼭 필요하다.
○ 또한 버섯파리 방제용 농약을 사용하여 방제할 수 있지만 인체에 해가 될 수 있어서 농약사용을 자제하여 출입구에 방제 액을 살포하여 각종 해충의 접근을 사전에 예방 차원에서 막아야 한다.

라. 버섯 폐배지가 기능성 굼벵이 생산에 미치는 영향 연구

버섯배지별로 먹인 굼벵이의 지방산의 종류와 함량은 아래의 표와 같이 분석되었다.

< 표9 > 기능성배지를 먹인 굼벵이에 나타난 지방산종류와 량

지방산 분석은 질량가스크로마토그래피 (Mass Gas chromatography)를 이용하였으며, 각 시료들은 RT(리텐션 타임)을 0부터 70분으로 하여 시료를 분석하였다. 지방산 분석내용을 보면 RT 30분 역역에서 팔미토레익산 : 화학명칭 9-옥타데카노익 산(9-octadecanoic acid)이 검출됐으며 이것은 굼벵이의 지방산의 주요 지방산성분중의 하나로 사료되어지며, 헥사데카노익 산(hexadecanoic acid)은 두 번째로 많은 지방산의 하나로 팔미토레이 산 : hexadecanoic acid, 3번째로 팔미틴산 : palmitic acid 순으로 검출이 되었다. 같은 굼벵이 시료지만 시료에 따라서 지방산 조성이 서로 다른 특징이 나타났다. 지방산들의 영양학적 가치나 생리학적인 기능에 대해서는 많은 보고가 되어 지고 있으며 이중 필수지방산은 체내에 꼭 필요하나 체내에서 합성되지 않거나 합성되는 양이 부족하여 식사를 통해 섭취되어야 하는 지방산이다. 주된 기능은 생포막의 구조적 안전성 유지, eicosanoid의 전구체, 두뇌발달과 시각기능 유지, 피부보전 등이다. 필수 지방산이 결핍되면 피부가 거칠어지고, 면역계와 신경계에 이상을 초래하며, 학습능력이 떨어지는 등 각종 질환을 발생시키기 때문에 충분한 양의 섭취가 필요하다.
많은 양은 아니지만 굼벵이의 지방산은 리놀레익 산, 에이코사 판테토닉 산 : EPA 등 필수 지방산을 포함하고 있으며 그 외에도 ALA(α-linoleic acid)로 부터 생합성 되는 다가불포화지방산인 EPA, DHA가 심장 부정맥을 감소시키고, 항염증 작용, 항혈전 작용, 동맥경화 억제, 중성지방과 VLDL에 대한 지질 저하 작용 등에 의해 심혈관 질환을 감소시키는 것으로 알려져 있다.

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IV. 지도사업 활용방안

1. 기대효과

본 연구의 목적은 버섯생산 후 버려지는 폐 배지를 재활용하여 굼벵이를 생산하여 소득을 증대시키는 효과를 얻기 위해 연구하였다. 이에 대해 기대되는 효과는 다음과 같다.
○ 버섯 재배 후 버려지는 폐 배지를 이용해서 손쉽게 굼벵이를 대량 생산할 수 있는 방법을 얻었다.
○ 약용으로 쓰이는 꽃무지 풍뎅이 굼벵이를 년1회 생산하던 기존의 방법을 대체하여 연중 3~4회 생산하여 농가소득원으로 활용할 수 있다.
○ 현재 동충하초의 원료인 누에의 번데기 대신 꽃무지 풍뎅이의 애벌레인 굼벵이를 이용하여 동충하초의 원료로 대량 생산 할 수 있는 기틀을 마련했다.
○ 한약재의 재료뿐만 아니라 의약품의 원료 및 기초 화장품의 원료로 개발 가능성이 있다.
○ 년중 살아있는 굼벵이를 생산하여 한약재뿐만 아니라 취미용으로 큰 시장을 형성하고 있는 장수풍뎅이, 사슴벌레등의 애완용의 곤충을 대량생산으로 농가소득으로 발전할 수 있다.
○ 기능성 버섯으로 약효를 가지고 있는 버섯배지별로 굼벵이를 차별화로 상품화 하여 고부가가치 상품으로 발전 보급시켜 소득을 증대 할 수 있다.

2. 개발기술 보급 계획

본 연구에서 개발된 기술들을 현재 버섯재배하고 있는 버섯농가와 농업인 단체, 분양을 원하는 농가에 기술을 보급시켜 굼벵이 생산에 활용할 계획이다.

3. 실용화 방안

○ 병 버섯 재배농가에 기술을 계약을 맺어 굼벵이 생산
○ 한약 재료상과의 생산계약체결로 소비처 확보
○ 한방약중의 약의 형태의 하나인 환으로 제조하여 한약으로 개발
○ 굼벵이를 식품으로 인정받아 건강식품으로 개발
○ 피부에 적합한 기능성 화장품 원료로 개발
○ 산학연을 통해 체계적인 기능성물질 분석
○ 자연요법에 굼벵이의 효능을 부각시켜 소비처를 확대

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Ⅴ. 관 련 사 진

굼벵이의 자연상태에서 수집

꽃무지 풍뎅이의 모습

녹강균과 느타리 종균의 세력(초기에 녹강균과 느타리균 공존 )

녹강균과 느타리 종균의 세력(후기에 느타리균이 녹강균점령)

응애 피해를 입어 사멸한 굼벵이 성충

꽃무지 성충의 먹이로 제공된 수박

버섯파리방제와 버섯파리로 인한 응애 차단 철망

영지 폐 배지에서의 굼벵이 사육

굼벵이 생산에 사용하는 대량 사육용기

버섯 폐 배지를 먹고 있는 굼벵이 모습

폐 버섯 배지에서의 굼벵이 사육모습

상황버섯을 수확하고 난 후의 굼벵이 생산 폐 배지

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VI. 참고문헌

1. 김진일. 이원규 2006. 우리가 정말 알아야 할 우리곤충 백가지. (주)현암사
2. 김정환. 2007. 곤충관찰도감. 진선출판사(주)
3. 김정환. 2006. 곤충쉽게찾기. 진선출판사(주)
4. 김광포. 차동열. 유창현. 박정식. 조세연. 1998. 버섯재배기술. 농촌진흥청
5. 설광열. 최병렬. 김홍선. 2005. 곤충사육법. 도서출판 한림원
6. 장영철. 2006. 큰턱사슴벌레 큰뿔장수풍뎅이. 스콜라
7. 김관선. 김성호. 김응식. 김정우. 박종천. 안준철. 2002. 생명과학 실험서. 정문각
8. 김영만. 2002. 발효공학. 유림문화사
9. 박창호. 강신인. 2006. 한약재 포제기술. 청문각
10. 이민웅 외. 2007. 중요 약용재 특성과 재배 신기술. 동국대학교출판부
11. 농촌진흥청 농촌자원개발연구소. 2006. 식품성분표
12. 김정환. 손흥수. 심상국. 윤원호. 2007. 식품미생물학 및 발효식품학실험. 지구문화사
13. 한국곤충자원연구회. 2003. 곤충 대량사육 및 산업화 심포지엄. 농촌진흥청
14. 김종균. 김광수. 김순희 외. 2004. 농산가공식품의 이론과 실제. 석학당
15. 차동열. 장현유. 2000. 최신 약용버섯 재배기술. 문예마당
16. 성재모. 김양섭. 유관희. 석순자. 차주영. 2002. 강원의 버섯. 강원대학교출판부
17. 신용현. 2003. 사슴벌레. 장수풍뎅이 키우기. 넥서스 BOOKS
18. Paul

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병버섯 부산물 이용 사육

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