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표고버섯재배를 위한 침엽수 톱밥의 적용 원문보기
Application of softwood sawdust for Lentinus edodes cultivation in polypropylene bag

  • 저자

    홍성철

  • 학위수여기관

    경상대학교

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    산림자원과

  • 지도교수

  • 발행년도

    2004

  • 총페이지

    x, 61 p.

  • 키워드

    표고버섯 침엽수톱밥 지형 지질 Lentinus;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T10060298&outLink=K  

  • 초록

    본 연구는 국내의 표고버섯 톱밥재배에서 배지의 주원료로 사용되고 있는 참나무 톱밥을 국내산 침엽수 (낙엽송, 소나무, 잣나무) 톱밥으로 대체 하려는 목적으로 시도 되었다. 제 Ⅰ장에서는 침엽수 (소나무) 톱밥으로부터 추출된 각종 추출물의 표고균사 생장 저해에 대하여 다루었으며, 제 Ⅱ장은 표고버섯 생산에서 침엽수 톱밥배지에 투입된 영양원들이 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 제 I장 : 소나무 추출물의 표고 균사에 대한 항균활성 추출물들은 소나무 톱밥으로부터 열수 추출물, 열수 추출물의 다단 추출물, 유기용제 추출물, 유기용제 추출물의 분획 추출물을 얻었다. 유기용제 추출물은 n-hexane, ethyl acetate, methanol을 이용하여 얻었으며, 열수 추출물의 다단 추출물은 열수 추출물에 유기용제를 처리하여 분획된 추출물들을 얻었다. 유기용제 추출물의 분획 추출물(n-hexane 추출물, ethyl acetate 추출물, methanol 추출물)은 소나무 톱밥으로부터 얻어진 유기용제 추출물들을 silica-gel column chromatography와 thin layer chromatography에 의하여 각각의 fraction들을 얻었다. n-hexane, ethyl acetate, methanol 추출물로부터 분리된 각각의 fraction들은 다시 각각 3개의 fraction (I, Ⅱ, Ⅲ)으로 구분하였다. 열수 추출물, 유기용제 추출물, 열수 추출물의 fraction (n-hexane 가용부, ethyl acetate 가용부, methanol 가용부 그리고 methanol 불용부), 유기용제 추출물의 fraction (n-hexane I, Ⅱ, Ⅲ fractions, ethyl acetate I, Ⅱ, Ⅲ fractions, methanol I, Ⅱ, Ⅲ fraction)은 표고버섯 균사생장에 대한 항균활성을 확인하기 위해 시험하였다. 열수 추출물을 PDA 배지에서 1000 ppm (0.1%) 농도로 균사생장 저해 시험한 결과, 약 24%의 표고균사 생장 저해를 나타내었다. 열수 추출물로부터 분리된 ethyl acetate 가용부 fraction은 1000 ppm의 농도에서 약 42%의 항균활성을 보였다. 소나무 톱밥으로부터 직접 추출된 n-hexane 추출물, ethyl acetate 추출물, methanol 추출물을 표고균사 생장저해 시험에 적용한 결과, n-hexane 추출물이 125-1000 ppm의 농도에서 36.5%-47.6%로 가장 높은 항균활성을 보였다. n-hexane 추출물의 fraction Ⅱ와 Ⅲ의 항균활성은 각각 33.5%와 37.6%, ethyl acetate 추출물의 fraction Ⅱ에서 21.4%, methanol 추출물의 fraction Ⅱ에서 26.4%였다. 이러한 결과는 단일 물질의 영향이 아닌 여러 가지 추출물의 시너지 효과에 의해 표고 균사생장이 억제된 것으로 추측하게 해준다. 제 Ⅱ장 : 침엽수 톱밥을 이용한 표고버섯 재배에서 영양원 조성이 버섯의 수율과 품질에 미치는 영향 침엽수 톱밥 (낙엽송, 소나무, 잣나무)을 이용한 새로운 침엽수 배지에 투입되는 영양원이 표고버섯 생산과 품질에 미치는 영향을 연구하기 위해 톱밥재배용 Polypropylene bag을 이용하여 배지를 조제 한 후 시험하였다. 대조구 블록배지는 참나무 톱밥을 사용하였으며, 영양원으로 탄소원 sucrose와 질소원 potassium nitrate를 혼합하여 사용하였다. 이에 대하여 침엽수 톱밥 블록배지는 탄소원으로 glucose, active carbon, xylose와 질소원으로 glutamic acid, asparagine 그리고 첨가제로써 amino acid를 각각의 배지에 적용 시험하였다. Polypropylene bag에서 블록배지로부터 버섯 균사의 활착 및 성숙도를 판별하기 위해 블록배지의 중량 감소율을 측정하였으며, 이때 침엽수 블록배지는 굴참나무 배지와 비교하여 80% 이상의 중량 감소율을 나타내었다. 잣나무 톱밥과 탄소원 (sucrose, xylose), 질소원 (potassium nitrate, glutamic acid)을 혼합한 배지를 제외한 나머지 블록배지의 중량 감소율은 대조구인 굴참나무 톱밥배지와 거의 비슷한 수준이었다. 표고버섯의 자실체 형성 최초발생 시기와 수율과의 관계는 없는 것으로 나타났으며, 소나무 블록배지에 active carbon, asparagine의 영양원이 첨가된 조건 (32.7%)에서 대조구인 굴참나무 톱밥배지 (35.4%)와 비슷한 수율을 얻었다. 버섯의 품질과 영양원의 조건은 유의성이 없는 것으로 나타났다. 그러나 아미노산이 첨가된 배지는 첨가되지 않은 것 보다 수율 측면에서 약 1.2-14.3%까지 증가되었으며, 버섯의 품질(갓의 직경과 두께, 대의 직경과 길이)면에서는 농가에서 사용하는 영양원이 첨가된 블록배지 보다 품질 효과가 없는 것으로 나타났다. 이상과 같은 적용된 영양원들의 효과의 결과로, 잣나무 톱밥과 xylose (탄소원), glutamic acid (질소원)을 혼합한 배지를 제외한 나머지 침엽수 블록배지의 중량 감소율은 대조구인 굴참나무 블록배지와 비슷한 수준이었으며, 수율에서는 대조구인 굴참나무 블록배지의 약 70-92%에 도달하여 표고버섯 톱밥배지를 위한 원료로써 사용 할 수 있음을 확인할 수 있었다.


    This study was carried out to use a softwood (Larix leptolepis, Pinus densiflora, Pinus koraiensis) sawdust as a medium instead of an oak sawdust for cultivation of L. edodes mushroom in Korea. Chapter I was undertaken to determine inhibitory compounds against the mycelial growth of L. edodes from extracts of the softwood (P. densiflora) sawdust. Chapter Ⅱ was to investigate the effects of nutrients in the softwood sawdust medium on L. edodes cultivation. Chapter I. Antifungal activity of extracts from Pinus densiflora against Lentinus edodes The extracts of P. densiflora sawdust were used in the form of water extracts, fractions of the water extracts, organic solvent extracts and fractions of the organic solvent extracts. The water extracts were extracted by hot water and the organic solvent extracts were extracted by n-hexane, ethyl acetate and methanol. The water extracts were serially treated using organic solvents in order to separate the extracts into different fractions. The organic solvent extracts were separated by the silica-gel column chromatography and the thin layer chromatography. The separated fractions from the organic solvent extracts were regrouped into each three groups. The extracts (water and organic solvents), the fractions of the water extracts (n-hexane soluble, ethyl acetate soluble, methanol soluble and methanol insoluble) and the fractions of the organic solvent extracts (n-hexane I, Ⅱ, III fractions, ethyl acetate I, Ⅱ, III fractions and methanol I, Ⅱ, III fractions) were tested to identify their antifungal activity against L. edodes. The antifungal activity of the water extracts of P. densiflora sawdust against L. edodes showed about 24% inhibition at a concentration of 1000 ppm (0.1%). The ethyl acetate-soluble fraction extracted from the water extract showed about 42% antifungal activity at a concentration of 1000 ppm. In the growth inhibition of L. edodes mycelium by n-hexane, ethyl acetate and methanol extracts from P. densiflora sawdust, the percent of antifungal activity was the greatest for the n-hexane extract among the organic solvent extracts, ranging from 36.5% to 47.6% at a concentration of 125 ppm to 1000 ppm, with the values for all concentrations significantly different one another. The antifungal activity against L. edodes was recognized in the fractions Ⅱ (33.5%) and III (37.6%) of the n-hexane extracts, the fraction Ⅱ (21.4%) of the ethyl acetate extracts and the fraction Ⅱ (26.4%) of the methanol extracts. The antifungal activity of the fractions from the organic solvent extracts against L. edodes was probably due to the synergistic effects of these same compounds. Chapter Ⅱ. Effects of nutrient composition on yield and quality of mushroom in Lentinus edodes cultivation using softwood sawdust. A new softwood medium using softwood (L. leptolepis, P. densiflora and P. koraiensis) sawdust mixed with various ingredients as a substrate in polypropylene bags was tested to determine their effects on a mushroom yield and quality in L. edodes cultivation. The Quercus variabilis sawdust medium was used as a control. Carbon and nitrogen source of the Q. variabilis sawdust medium were sucrose and potassium nitrate, respectively. Glucose, active carbon and xylose were added to the softwood sawdust medium as a carbon source, and glutamic acid and asparagine were added to the softwood sawdust medium as a nitrogen source. And, amino acid were chosen as a supplementary substances. The block media in polypropylene bags were measured for determining their weight losses to estimate the spawn growth of L. edodes. The softwood block media showed 80% weight loss compare to the control medium. Except the weight loss of the P. koraiensis sawdust medium mixed with carbon source (sucrose and xylose), nitrogen source (potassium nitrate and glutamic acid), the results of the weight loss on the block media in the polypropylene bags were not significantly different between the different nutrients of A, B and C groups. The first harvest period and yield of L. edodes mushroom were not significantly different in the all sawdust media. The mixed medium of the P. densiflora sawdust (32.7%) mixed with active carbon and asparagine obtained the higher mushroom yield than the Q. variabilis sawdust medium (35.4%). The mushroom yield of the softwood sawdust media mixed with the amino acid increased about 1.2-14.3% more than that of the softwood sawdust media without the amino acid. These results showed that there was no significant relationship between the first harvest period and the yield of mushroom. However, except the P. koraiensis medium of the B group, the mushroom yields produced on the nutrients of the B and C groups were higher than that cultivated on the nutrients of the A group. And these results showed that the softwood sawdust was practicable as a block media for production of the L. edodes mushroom. This study demonstrated that the substrates containing carbon sources (glucose, active carbon, xylose) and nitrogen sources (glutamic acid, asparagine) were more productive than the substrates containing sucrose as a carbon source and potassium nitrate as a nitrogen source and that the substrates with 0.05% amino acid to the sawdust media of L. leptolepis and P. koraiensis were more productive than these without additional amino acid.


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