KR100832352B1 - 신균주 독청버섯아재비 및 이의 재배방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세포성 면역과 체액성 면역 활성에 탁월한 성질을 가지는 신균주 독청버섯아재비(Stropharia rugosoannulata) SMB R9005(KFCC 11385)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 신균주 독청버섯아재비(Stropharia rugosoannulata) SMB R9005(KFCC 11385), 이의 자실체, 및 계절적 재배에 국한되어 있던 재배방법에서 탈피하여 생산의 안정화 가능한 이의 재배방법에 관한 것이다.
독청버섯아재비, 비닐포트, 배지, 상자재배

Description

신균주 독청버섯아재비 및 이의 재배방법{Novel Stropharia rugosoannulata and methods for cultivation thereof}
도 1은 독청버섯아재비(Stropharia rugosoannulata) SMB R9005 균주의 야생버섯 사진을 나타낸다.
도 2는 독청버섯아재비(Stropharia rugosoannulata) SMB R9005 균주의 비닐포트, 상자재배 사진을 나타낸다.
본 발명은 독청버섯아재비(Stropharia rugosoannulata) SMB R9005 신균주, 이의 자실체 및 이의 재배방법에 관한 것이다.
신규한 버섯균주에 대하여 한국 특허등록번호 0523942 (2005.10.19) 신규한 갈색 팽이버섯, 한국특허등록번호 0411230 (2003.12.02) 트레할로스 함량이 높은 신규한 팽이버섯, 한국특허등록번호 0331497 (2002.03.23) 항산화 활성을 갖는 펠리누스 린테우스 균주 등의 다수의 특허가 등록되었다. 그러나 독청버섯아재비(Stropharia) 속에 속하는 버섯의 재배방법 및 균주에 대한 특허는 등록된 바가 없다.
자연산 독청버섯아재비는 봄-가을에 지상, 퇴비장, 목장 부근의 유기질이 많은 곳에서 군생하며, 한국, 동아시아, 유럽, 북미등에 분포한다.
독청버섯아재비는 전세계의 10대 식용버섯중 하나로서 널리 알려져 왔으며 중국, 일본, 유럽등에서는 야외 노지재배방법을 행하고 있다. 야외 노지재배는 자연조건상에서 계절별 재배에 의존하는 재배법으로 각종 병해충과 기후변화에 따라 생산성이 불안정하고 상품성이 좋지 않다. 따라서 안정적 생산과 고품질의 버섯을 얻기 위해서는 안정적인 인공재배법이 절실하다. 최근 들어 외국(중국, 일본, 유럽등)에서 인공적 재배를 위한 시도가 이루어 지고 있지만 인공재배에 의한 안정적 생산과 품질의 안정화가 까다로워 아직까지 인공적 재배방법이 확립된 보고는 없는 실정이다.
특히 우리나라에서는 아직까지 인공재배가 개발되지 않고 있으나 본 발명의 신균주를 이용해 인공적 실내 균상재배(비닐포트, 상자재배)를 완성했다.
본 발명의 제1의 목적은 소비자에게 선호되는 형태, 색깔, 맛, 질감, 향기가 우수하고 신규한 독청버섯아재비(Stropharia rugosoannulata) SMB R9005 균주를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 제2의 목적은 신규한 독청버섯아재비(Stropharia rugosoannulata) SMB R9005균주를 이용하여 실내 균상재배(비닐포트, 상자재배)를 통한 품질이 우수한 식용버섯을 안정적으로 생산할 수 있는 재배방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1의 태양은 기탁번호 호의 신균주 독청버섯아재비(Stropharia rugosoannulata)를 제공한다. 또한 상기 균주로 형성된 독청버섯아재비 자실체를 제공한다. 본 발명의 독청버섯아재비(Stropharia rugosoannulata) 버섯은 2006년도에 충청북도 음성에서 채집이 되었고, 감자한천배지(PDA)에서 균사를 순수분리 하였으며, 활엽수 톱밥에 영양분인 쌀겨를 첨가한 기본 재배용 배지를 이용하여 배양되면서, 형태, 색깔, 맛, 질감, 향기가 우수한 균주가 선별되었고, 2007년 4월 19일자로 한국미생물종균센터에 KFCC 11385호로 기탁되었다. 갓은 크기가 45~220mm이며, 성장 초기에는 원추상반구형이고 끝은 안쪽으로 굽어 있으며 백색막질의 내피막으로 싸여 있다. 후에 반반 구형 또는 편평하게 펴지고 표면은 평활하거나 미세한 흰섬유상 인피가 있으며 습할때는 다소 점성이 있으며 초기에는 적갈색~암갈색을 띄나 후에 퇴색하여 갈색~옅은 황갈색을 띈다.
조직은 두껍고 백색이며 주름살은 백색이고 다소 갈라지며 분질상이다.
대는 원통형이며 상부가 다소 가늘고 기부가 다소 곤봉형을 이룬다. 턱받이 상부는 이중막으로 되어 있고 상부는 백색, 턱받이 하부는 종으로 섬유질 선이 있다. 포자는 암갈색이며 크기는 10~12.6㎛이고 타원형 또는 난형이며 표면은 평활하고 발아공이 있다. KOH용액에서 황색을 띄는 노란 시스티디아가 있다.
포테이토 덱스트로스 한천배지(PDA)에서 균총의 색택은 표면과 바닥 양쪽에서 백색을 띠며, 형태는 표면으로 기중균사가 형성되는 부상형보다는 배지 표면으로 가라앉는 접착형을 보였다. 초기, 중기 배양의 균총에서는 일정한 동심원형으로 자라다가 배양 말기에는 부정형으로 균사 성장의 형태가 바뀌는 경향이 있었다.
배양체로부터 비드 비팅(bead beating) 방법을 이용하여 DNA를 추출하였고 내부전사되는 ITS(Internal transcribed spacer)와 RNA 중합효소 서브유닛II(RNA polymerase subunit II; RPB2)를 PCR (polymerase chain reaction) 증폭하여 염기서열이 결정된 두 유전자부분은 수정을 거쳐 유전자은행의 BLAST 서치를 통해 독청버섯아재비(Stropharia rugosoannulata) 버섯으로 동정되었다. 균사생장는 25℃ 전, 후에서 최대의 균체량을 나타냈으며, pH별 비교에서는 pH 6에서 최대의 균체량을 나타냈다. 독청버섯아재비 균주의 균사체 증식용 배지로는 배양온도 25℃에서 14일간 배양한 결과 이스트-말트-펩톤(YMP)배지(이스트 익스트렉트 2g, 말트 익스트렉트 20g, 펩톤 1g, 한천 20g, 증류수 1리터)가장 좋았으며, 다음으로 이스트-말트(MY)배지(말트 익스트렉트 20g, 이스트 익스트렉트 2g, 한천 20g, 증류수 1리터)가 좋았다. 균사체 증식용 배지(YMP, YM)에 활엽수 톱밥, 발효퇴비를 일부 첨가하면 균체량이 증가 된다.
본 발명의 제2의 태양은 배지제조단계, 배지살균단계, 종균 접종 단계, 균사배양단계, 복토단계, 발이 형성단계 및 버섯생육단계를 포함하는 버섯재배 방법에 있어서, 발이 형성단계에서 발이 온도는 14-18℃, 공기상대습도 85-90%를 유지해 주어 발이를 유도하는 것을 특징으로 하는 독청버섯아재비 재배방법을 제공한다. 바람직하게는 상기 버섯생육단계에서 생육 적정온도는 16-18℃로 유지하는 것이 좋다. 각 단계를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
배지제조단계에서 재배재료로서는 당업자에게 잘 알려진 나무조각, 톱밥, 볏짚, 양분이 풍부한 부식토, 퇴비, 음식물 찌꺼기, 농업부산물 등을 이용하여 배지를 제조할 수 있다.
배지살균단계에서 비닐포트, 병, 상자등은 상압살균시 90-98℃에서 12시간, 100-104℃ 6시간 유지시키고, 고압살균시 121℃에서 2-3시간 시킬 수 있다.
종균접종단계에서 종균 접종은 무균적으로 실시한다. 접종량은 통상의 접종량보다 2배 이상(40 ~ 50 ml) 접종하는 것이 좋다.
균사배양단계에서 균사배양온도는 23-27℃로 유지 시키는 것이 좋으며 25℃에서 가장 잘 자란다. 35℃ 이상 온도가 높아지면 균사성장 저해가 오므로 배양온도는 23-27℃ 범위내에서 배양하는 것이 좋다. 배양실의 공중습도는 70-75%, 암상태에서 배양하는 것이 좋다.
복토단계는 발이를 용이하게 하기 위하여 복토를 해 준다. 복토용 재료로는 피트(peat), 피트 모스(peat moss), 휴머스 토양(humus soil), 원예용 상토 등이 가능하다.
발이 형성단계에서 발이 온도는 14-18℃, 공기상대습도는 85-90%를 유지해 주어 발이를 유도한다. 발이 온도를 하한값 이하로 낮추면 발이 유도가 진행되지 않고 가휴면 상태로 진행되며, 상한값 18℃ 이상으로 올리면 균일한 발이가 형성되지 않고 균사생장 단계로 진행 된다. 공기 상대습도를 상한값 이상일때는 과다한 습도로 인하여 균사가 호흡 장해를 일으키며 또한 균사가 사멸하고, 하한값 이하로 하였을 때는 건조로 인하여 균사가 고사되는 문제점을 야기할 수 있다.
버섯생육단계에서 생육 적정온도는 16-18℃로 유지한다. 버섯생육온도는 온도가 14℃보다 낮으면 생장속도는 느려지지만 우량품질이 된다. 18℃ 이상이면 생장속도는 빨라지는 반면 품질이 저하되고 갓의 발달이 빨라지게 된다. 우량품질 및 좋은 생육속도를 얻기위해서는 상기 범위내의 온도 유지가 적당하다.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것으로 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 균주는 형태학적, 유전학적, 생리학적, 재배적 특성을 탐색하여 신규한 독청버섯아재비(Stropharia rugosoannulata)로 동정되었으며 이하에서는 본 균주의 형태학적, 유전학적, 생리학적, 재배적 특성을 설명한다.
<실시예 1> 신규한 독청버섯아재비( Stropharia rugosoannulata ) 버섯의 분리 및 형태학적 특성 조사
1. 본 발명의 독청버섯아재비(Stropharia rugosoannulata) 버섯은 2006년도에 충청북도 음성에서 채집이 되었고, 감자한천배지(PDA)에서 균사를 순수분리 하였으며, 활엽수 톱밥에 영양분인 쌀겨를 첨가한 기본 재배용 배지를 이용하여 배양되면서, 형태, 색깔, 맛, 질감, 향기가 우수한 균주가 선별되었고, 2007년 4월 19일자로 한국미생물종균센터에 KFCC 11385호로 기탁되었다.
2. 육안적인 특징
갓은 크기가 45~220mm이며, 성장 초기에는 원추상반구형이고 끝은 안쪽으로 굽어 있으며 백색막질의 내피막으로 싸여 있다. 후에 반반 구형 또는 편평하게 펴지고 표면은 평활하거나 미세한 흰섬유상 인피가 있으며 습할때는 다소 점성이 있으며 초기에는 적갈색~암갈색을 띄나 후에 퇴색하여 갈색~옅은 황갈색을 띈다.
조직은 두껍고 백색이며 주름살은 백색이고 다소 갈라지며 분질상이다.
대는 원통형이며 상부가 다소 가늘고 기부가 다소 곤봉형을 이룬다. 턱받이 상부는 이중막으로 되어 있고 상부는 백색, 턱받이 하부는 종으로 섬유질 선이 있다.
3. 현미경 특징
포자는 암갈색이며 크기는 10~12.6㎛이고 타원형 또는 난형이며 표면은 평활하고 발아공이 있다. KOH용액에서 황색을 띄는 노란 시스티디아가 있다.
<실시예 2> 신규한 독청버섯아재비(Stropharia rugosoannulata) 버섯 균사체의 유전적 특성 조사
1. 포테이토 덱스트로스 한천(Potato-Dextrose Agar; PDA) 배지상에서의 특징
포테이토 덱스트로스 한천배지(PDA)를 이용하여 25도에서 균사성장 형태와 균총을 관찰하였다. 한천배지의 pH는 5.6 ± 0.2 로 하였으며 90 X 15mm 페트리디쉬를 사용하였다
그 결과 25℃의 항온기에서 12일간 배양한 PDA배지에서 균총의 색택은 표면과 바닥 양쪽에서 백색을 띠며, 형태는 표면으로 기중균사가 형성되는 부상형보다는 배지 표면으로 가라앉는 접착형을 보였다. 초기, 중기 배양의 균총에서는 일정한 동심원형으로 자라다가 배양 말기에는 부정형으로 균사 성장의 형태가 바뀌는 경향이 있었다.
2. DNA 추출, ITS와 RPB2 지역(region)의 PCR증폭 및 염기서열 결정
배양체로부터 비드 비팅(bead beating) 방법을 이용하여 DNA를 추출하였고 내부전사되는 ITS(Internal transcribed spacer)와 RNA 중합효소 서브유닛II(RNA polymerase subunit II; RPB2)를 PCR (polymerase chain reaction)증폭하기 위하여 ITS5 (GGAAGTAAAAGTCGTAACAAGG; 서열번호 1) / ITS4 (TCCTCCGCTTATTGATATGC; 서열번호 2)및 RPB2-6F (TGGGGYATGGTNTGYCCYGC; 서열번호 3) / RPB2-6R (GCAGGRCARACCAWMCCCCA; 서열번호 4)의 프라이머 세트를 각각 이용하여 증폭한 후 정제를 통해 ABI 3730 시퀀서로 염기서열을 결정하였다.
3. BLAST 서치 및 유전특성분석
염기서열이 결정된 두 유전자부분은 수정을 거쳐 유전자은행의 BLAST 서치를 통해 가장 유사한 균주의 염기서열들을 얻은 후, 좀더 정확한 유전적 분석을 시도하였다.
분석은 파이디(Phydit) 프로그램 (버전3.2)를 이용하여 모든 염기서열들을 정렬하였고, 이를 토대로 이들의 유사성 및 최종 동정을 하였다. 그 결과 독청버섯아재비속의 스토로파리아 러고소안눌라타(Stropharia rugosoannulata) 버섯으로 동정되었다.
<실시예 3> 신규한 독청버섯아재비(Stropharia rugosoannulata) 버섯 균사체의 생리적 특성 조사
균사생장에 알맞은 최적온도를 규명하기 위하여 50㎖ 이스트-말트-펩톤(YMP) 배양액에 균을 접종하여 15℃, 20℃, 25℃, 30℃, 35℃에서 14일간 배양한후 건조 균체량을 측정하였다. 그리고 최적 pH를 규명하기 위하여 pH 4, 5, 6, 7, 8로 조절한 50㎖의 YMP 배양액에 균을 접종하여 25℃에서 14일간 배양한 후 건조 균체량을 측정하였다 .
그 결과 온도별 비교에서는 25℃ 전, 후에서 최대의 균체량을 나타냈으며(표 1), pH별 비교에서는 pH 6에서 최대의 균체량을 나타냈다(표 2).
< 표 1 > 온도별 균사체 건조량
온도(℃) 15 20 25 30 35
균사체 건조량 (mg/14일) 572 778 947 820 605
<표 2> pH 별 균사체 건조량 및 배양완료 후의 pH 변화
pH 균사체 건조량(mg/14일) 배양 완료 후 최종 pH
4.0 266 3.3
5.0 473 4.2
6.0 770 5.4
7.0 621 6.3
8.0 305 6.8
독청버섯아재비 SMB R9005 균주의 재배적 특성은 다음과 같다.
(1) 균사체 증식용 최적배지로는 이스트-말트-펩톤(YMP)배지가 가장 좋았으며, 다음으로 이스트-말트(MY)배지가 좋았다.
(2) 균사체 증식용 배지(YMP, YM)에 활엽수 톱밥, 발효퇴비를 일부 첨가하면 균체량이 증가 된다.
(3) 균사배양 적정 온도는 23-27℃이며, 최적온도는 25℃가 좋다.
(4) 균사배양 적정 pH는 5.5-6.5로서 약 산성에서 잘 생장하는 특성을 가지며, 최적 pH는 6.0이 좋다.
(5) 최적 영양원
탄소원으로서는 말토즈(Maltose)가 좋다. 그 밖에 생산배지(톱밥, 볏짚, 기타 농업부산물) 질소질 유기물질을 첨가시 균사성장이 늦어진다.
<실시예 4> 신규한 독청버섯아재비( Stropharia rugosoannulata ) 버섯의 재배방법
재배재료로서는 나무조각, 톱밥, 볏짚, 양분이 풍부한 부식토, 퇴비, 음식물 찌꺼기, 농업부산물 등에서 가능하다.
(1) 배지제조
볏짚, 나무조각, 톱밥(alder, 활엽수), 농업부산물 등도 가능하다. 톱밥의 경우 쌀겨 또는 밀기울(소맥피)을 20% 넣고 수분을 65-70%로 조절한다. 톱밥의 경우 입자가 칩(10mm-40mm) 형태로 30-40% 혼합된 톱밥을 사용하면 더욱 좋다. 볏짚의 경우 물에다 36-48시간 침수 시켜 pH 조절 및 수분을 충분히 흡수하게 한 다음 수분이 자연스럽게 조절되도록 24시간 자연배수 시킨다. 최종 배지습도는 70-75%가 적당하다.
보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
1) 볏짚 20kg(건조물)에 옥수수 수화물(건조물)30kg, 톱밥 30kg(건조분), 밀기울(소맥피) 20kg을 첨가하여 배합하였다.
2) 먼저 볏짚은 건조물 20kg을 44시간 물에 침지하여 수분 조절된 상태로 별도로 준비하였으며, 옥수수 수화물 30kg과 톱밥 30kg, 밀기울 20kg을 함께 혼합하여 수분을 조절한 다음 미리 준비된 볏짚과 함께 최종 혼합하여 배지를 제조하였다. 배지수분은 68%로 조절한 다음 비닐 포트 또는 상자에 담았다.
(2) 배지살균
배지제조가 끝난 배지는 병, 비닐포트, 상자에 담거나 또는 균상에 입상시킨다. 살균온도는 비닐포트, 병, 상자등은 상압살균시 90-98℃에서 12시간, 100-104℃ 6시간 유지시키고, 고압살균시 121℃에서 2-3시간 시켜야 한다.
본 발명에서는 비닐 포트, 상자에 담은 배지는 102℃에서 6시간 스팀 상압 살균 하였다.
(3) 종균 접종 및 배양
버섯재배용 배지에 접종할 종균은 850cc 플라스틱 용기에 톱밥과 쌀겨를 혼합하여 함수율이 60~65%로 조절한 혼합물을 480~490g 정도 담아 멸균, 냉각 공정을 거친 후 균사체 증식용배지(YMP) 즉 이스트-말트-펩톤배지 내에 만연된 균사를 이식하여 25℃에서 30일간 배양한 종균을 사용하였으며, 종균 접종작업은 무균적으로 실시하여야 한다. 접종량은 통상의 접종량보다 2배 이상(40 ~ 50 ml)접종하는 것이 좋다.
균사배양시 온도유지가 중요하다. 본 균주는 배양과정중 변온을 좋아하지 않으므로 가급적 항온을 유지시켜 주는 것이 좋다. 온도범위는 23-27℃로 유지 시키는 것이 좋으며 25℃에서 가장 잘 자란다. 35℃ 이상 온도가 높아지면 균사성장에 저해가 오므로 배양온도는 23-27℃ 범위내에서 배양하는 것이 좋다. 배양실의 공중습도는 70-75%, 암상태에서 배양한다.
본 발명에서는 살균된 비닐포트, 상자배지에 독청버섯아재비(Stropharia rugosoannulata) 버섯 종균을 무균접종 하였다. 접종후 10일간 배양실 온도를 25-27℃로 유지하고, 11일부터 25일 까지는 균사성장시 발생하는 자체발열을 감안하여 배양실 온도를 22-24℃로 내려 관리한 후 30일부터 40일까지는 25℃로 유지하였다. 배양실내 이산화 탄소 농도는 2,000-3,500ppm을 유지하였으며, 배양실 상대습도는 70-75%로 유지하고 암상태에서 배양하였다.
(4) 복토
본 균주는 토양으로부터 버섯이 주로 발생한다. 따라서 복토를 해 주어야 발이 유도가 용이해진다. 복토용 재료로는 피트(peat), 피트 모스(peat moss), 휴머스 토양(humus soil), 원예용 상토 등이 가능하다. 복토 시기는 배양온도 23℃~25℃에서 30~35일간 배양한 후에 실시한다.
본 발명에서는 배양이 완료된 후 비닐 포트는 상층 비닐을 제거하고 배양이 완료된 표면에 복토하였으며, 상자배지는 뚜껑을 제거하고 상층에 복토 하였다. 복토재료는 다음과 같다. 원예용 상토 70%와 휴머스 토양(humus soil) 30%를 혼합한 후 배양 완료된 상층에 덮었다.
(5) 발이 형성
본 버섯의 특징은 발이 형성이 불안정하며 불규칙적이다. 따라서 발이 형성을 잘 유도하는 기술이 아주 중요하다. 발이 형성을 위해서 발이 환경이 중요하다.
발이 형성에 필요한 환경으로 발이 온도는 14-18℃, 공기상대습도 85-90%를 유지해 주며 이때 직접 관수는 가급적 피한다. 그리고 밤 낮의 온도차를 5℃정도 주어 발이를 유도시킨다.
발생된 버섯은 직접 관수를 피하고 밤낮의 편차를 줄여주어 온도 16-18℃, 상대습도 80-85%로 맞춘다.
본 발명에서는 복토 후 밤의 온도는 12℃, 낮의 온도는 14-18℃, 상대습도는 85-90%를 유지하였고, 발이실 내 이산화 탄소 농도는 1.000ppm 이하로 하였으며, 형광등을 이용하여 낮동안 500 럭스(lux)의 간접광선을 제공하였다.
상기의 조건으로 30일 경과하니 복토표면으로부터 자실체가 발생하였다(도 2).
(6) 버섯 생육 및 관리
발생된 버섯은 재배사 온도에 따라 생장속도가 좌우된다. 생육 적정온도는 16-18℃ 이다. 온도가 14℃보다 낮으면 생장속도는 느려지지만 우량품질이 된다. 그러나 온도가 18℃ 이상이면 생장속도는 빨라지는 반면 품질이 저하되고 갓의 발달이 빨라지게 된다. 빛의 조도는 500 럭스(lux)가 적당하며 직접관수를 피하고 통기성을 높여주며 상대습도는 80% 내외로 한다.
본 발명에서는 버섯의 생장기간 동안 16-18℃로 유지하고, 상대습도는 80%내외로 하였으며, 이산화 탄소 농도는 1,000ppm, 광은 500 럭스(lux)로 생육하였다.
이렇게 하여 도 2에서와 같이 양질의 독청버섯아재비(SMB R9005) 버섯을 수확하였다.
본 발명에 따른 신규한 독청버섯아재비(Stropharia rugosoannulata) SMB R9005 균주는 새로운 식용균으로서 형태, 색깔, 맛, 질감, 향기가 우수하다.
본 발명에 따른 독청버섯 아재비 재배방법은 기존의 계절적 재배에 국한되어 있던 재배방법에서 탈피하여 생산의 안정화와 함께 양질의 버섯을 생산할 수 있다.
서열목록 전자파일 첨부

Claims (4)

  1. 기탁번호 KFCC 11385호의 신균주 독청버섯아재비(Stropharia rugosoannulata).
  2. 제 1항의 균주로 형성된 독청버섯아재비 자실체.
  3. 배지제조단계, 배지살균단계, 종균 접종 단계, 배양단계, 복토단계, 및 발이 형성단계 및 버섯생육단계를 포함하는 버섯재배 방법에 있어서,
    발이 형성단계에서 발이 온도는 14-18℃, 공기상대습도 85-90%를 유지해 주어 발이를 유도하는 것을 특징으로 하는 독청버섯아재비 재배방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 버섯생육단계는 생육 적정온도는 16-18℃로 유지하는 것을 특징으로 하는 독청버섯아재비 재배방법.
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