버섯균사체 액체배양액을 이용한 양식어류 사료첨가제로서의 이용가능성

Abstract

본 연구는 항암, 항균, 항산화 활성이 뛰어나다고 보고되고 있는 버섯 균사체 2차 대사산물을 사료첨가제로서 이용 가능성을 확인하기 위하여 실험을 실시하였다. 첫 번째는 다양한 약효 성분이 많이 함유된 감귤 농축액을 배양 배지로 하여 버섯 균사체를 액체 배양한 배양 추출물과 일반 합성 배지에서 배양한 버섯 균사체 배양 추출물을 이용하여 in vitro 에서 항균활성, 항산화 및 항암효과를 비교 조사하였다. 이 실험에서는 5종류의 버섯균사체 배양액 추출물을 사용 하였다. 버섯균사체 배양액을 이용하여 병원성 세균 및 어류질병세균에 대한 항균활성을 조사한 결과 대부분의 시료에서 항균활성이 있는 것으로 나타났다. 일반 합성배지 경우 YM broth 에서 배양한 상황버섯과 운지버섯 균사체 배양 추출물의 가장 높은 항균활성을 나타내었으며, 반면 10% citrus extract media 에서 배양한 상황버섯과 운지버섯 균사체 배양 추출물의 10% citrus extract media 에서 배양한 상황버섯, 운지버섯과 꽃송이 버섯 배양 추출물 보다 전반적으로 높은 항균활성을 나타내었으며, 10% citrus extract filtration 에서 배양한 상황버섯과 운지버섯 균사체 배양 추출물은 10% citrus extract media 에서 배양한 상황버섯과 운지버섯 균사체 배양 추출물과 거의 비슷한 항균활성 효과를 나타내었다. 항산화활성은 각 시료의 농도가 높아질수록 항산화력이 증가하였으며, 특히 YM broth 에서 배양한 상황버섯과 운지버섯 균사체 배양 추출물, PD broth 에서 배양한 상황버섯과 운지버섯 균사체 배양 추출물과 10% citrus extract media 에서 배양한 상황버섯, 운지버섯과 꽃송이 버섯 균사체 배양 추출물에서 0.1 ㎎/㎖ 일때 80% 이상의 radical 소거 활성을 보였으며, 이러한 결과는 일반 합성항산제와 비교해 보았을 때 농도적인 면에서 차이를 보였지만, 본 연구에서는 분리, 정제과정을 거치지 않은 Crude 한 시료를 사용했기 때문에 천연물질로서 이용가능성이 충분히 있다고 사료된다. MTT 정량분석법을 이용하여, 세포독성 검색의 결과 10% citrus 만을 첨가한 경우보다 모두 높은 항암 억제활성을 타나냈으며, 대체적으로 40%이상의 항암 억제활성을 나타냈다. 특히 10% citrus extract media 에서 배양한 상황버섯과 운지버섯 균사체 배양 추출물과 10% citrus extract media 에서 배양한 상황버섯, 운지버섯과 꽃송이 버섯 균사체 배양 추출물에서 가장 좋은 활성을 나타냈다. 두 번째로, 버섯 균사체 배양액을 이용하여 양식어류에 대한 생리적 반응, 성장 및 세균 공격성 실험 등을 비교 조사하여 양식 산업에 있어서 생리학적 기초 자료로서 이용하기 위해 본 연구를 실시하였다. 일반 시중에서 판매중인 배합사료에 상황버섯 균사체와 운지버섯 균사체를 혼합배양한 배양액 1개와, 상황버섯 균사체와 운지버섯균사체를 각각 단독으로 배양한 배양액 2개로 총 3종류의 배양액을 가지고 배합사료와 혼합하여 12주 동안 넙치에게 급이 하여 성장률, GPT 측정 및 어류병원성 균주인 V. anguillarum 을 이용하여 공격 실험을 실시한 결과 대조구에 비해 균사체배양액이 첨가된 실험구에서 좋은 효과를 보였다. 성장률인 경우 대조구에 비해 실험구가 12~20% 가량 어체중이 증가와 어체의 평균 전장이 길이도 전체적으로 증가하는 양상을 나타내었다. 또한 10주에서는 운지버섯과 상황버섯 균사체 혼합 배양액을 첨가한 사료의 실험구가 다른 실험구에 비해 높은 체중을 나타냈다. 넙치의 간수치를 실험한 결과 GPT 측정 Karamen unit 수치가 사육기간이 지날수록 지속적으로 낮아졌으며, 실험구들 또한 대조구와 비교해보았을 때 전체적으로 수치가 낮은 것을 확인 할 수가 있었다. 인위적인 세균 공격실험의 경우 전체적으로 실험구가 대조구에 비해 20~40% 정도의 높은 생존율의 차이를 보였으며, 특히 혼합배양액을 첨가한 실험구의 경우 가장 높은 40%의 생존율을 나타냈다. 버섯균사체 배양액인 경우, 양식넙치의 성장에 영향을 주기 때문에, 사료첨가제로서이 이용가능성이 매우 크다고 사료된다. 세 번째로, 위 연구 결과를 바탕으로 현장 적용 실험을 통해 균사체 배양액 첨가사료의 가능성과 첨가사료의 효과를 면역학적으로 평가하여 경제적이고 친환경적인 양식넙치에 공급 할 수 있는 사료첨가제로서의 가능성을 알아보기 위해 수행하였다. 버섯균사체 배양액 첨가 사료 투여가 넙치의 성장에 미치는 영향을 조사하기 위해 12주 동안 넙치에게 공급한 결과 대조구와의 어체중 비교 실험 결과 최종적으로 12주 후에는 복합 배양된 상황버섯과 운지버섯 균사체 배양액을 첨가한 실험구에서 대조구 보다 약 52g 정도의 더 높은 어체중 증가를 확인 할 수가 있었다. 또한 어체의 전장인 경우에 12주 후의 전장을 비교해 보았을 때 약 2.1 ㎝정도의 전장의 차이를 보였다. 버섯 균사체 배양액 첨가 사료 투여가 넙치의 생리 상태에 미치는 영향을 조사하기 위해 Glutamic pyruvic transaminase (GPT), Glutamic oxalacetic transaminase (GOT), Total protein, LDH, Glouse 그리고 TG 의 변화를 생리적 지표로 하여 조사하였다. 혈액분석인 경우 글루코스 수치에서 대조구에 비해 높게 나타났지만, 나머지 혈액분석 (GOT, GPT, TG, TP 와 LDH)은 대조구와 비슷한 수치를 나타내었다. 라이소자임 활성과 백혈구 활성도 대조구에 높은 활성을 나타냈다. 라이소자임 활성과 백혈구 활성의 경우 지속적인 증가를 보인 후, 12주후에는 다소 수치가 떨어지는 경향을 나타냈지만, 대조구에 비해 높은 수치였다.