Procedee Biotehnologice de Cultivare a Ciupercii Pleurotus Ostreatus Si Obtinerea Bioproduselor Valoroase

Introducere

E greu de făcut o evaluare în avans a bioproducției de bazidiomicete deoarece depinde de climă, umiditatea solului și temperatura acestuia, acesibilitatea nutrienților, tipul și calitatea substratelor, speciile de plante asociate, practici silviculturale și perturbări cum ar fi focul, fertilizarea și polurea aerului.

Distribuția spațiala a bazidiocarpilor este cu exemplare izolate, grupe mari gregare, cercuri de vrăjitoare și agregări cespitoase.

Situându-se pe al treilea loc în lume și al doilea în Europa ca volum de producere, ciupercile Pleurotus prezintă caracteristici organoleptice remarcabile, sunt bogate în proteine, fibre, hidrați de carbon, vitamine și săruri minerale. Pe lângă cantități importante de substanțe proteice, lipide, vitamine păstrăvul de fag (Pleurotus ostreatus) sintetizează și diverși compuși de natură aromatică, polizaharide de o înaltă activitate antioxidantă . Este cunoscut faptul, că compușii fenolici reprezintă antioxidanți remarcabili, eficiența fiindu-i determinată de capacitatea acestora de a neutraliza formele active oxigenate sau de imobilizare a ionilor de fer . Studiul repartiției cantitative a compușilor fenolici în carpofori, miceliu și în lichidul cultural la P. ostreatus a stabilit prezența lor maximă (1600 mg%) în carpofori, fapt ce le permite a fi recomandați în calitate de materie valoroasă, atât în industria alimentară, cât și în medicina netradițională. De asemenea, datorită compoziției chimice valoroase, biomasa (miceliul, carpoforii) Pleurotus spp. este folosită la elaborarea preparatelor profilactice și medicamentoase de un spectru larg de acțiune: antivirotic, antitumoral, antibiotic, imunomodulator. Astfel, din P. ostreatus s-a separat o fracție de heteropolizaharide, iar din Fomes fomentarius – un glucan extracelular, ambele cu activități antitumorale și antitoxice.

Capitolul 1. Aspecte generale privind [NUME_REDACTAT] problemei deficitului proteic constituie o preocupare majoră, utilizarea ciupercilor în acest scop oferind posibilit ăți încurajatoare de soluț ionare a acesteia. Inițial, în calitate de producători proteici, prin anii 50-60 ai secolului trecut au fost utilizate specii de micromicete aparținând genurilor Aspergillus, Penicillum, Alternaria și Fusarium.

Totodată, tehnologiile de obținere a produselor proteice pe bază de ascomicete prezintă dificultăți majore din cauza pericolului de sporulare, iar ciupercile genurilor Aspergillus și Penicillium în anumite condiții de cultivare pot produce diverse micotoxine cu efecte mutagen și cancerigen

. Utilizarea ciupercilor bazidiale în aceste scopuri prezintă un interes sporit datorită lipsei dezavantajelor susmenționate. Astfel, miceliul ciupercilor bazidiale Pleurotus ostreatus, Panus tigrinus și Flammulina velutipes cultivat submers nu este toxic și conține până la 40-60% proteină brută. Digerabilitatea produsului obținut constituie circa 80%, ceea ce depășește valoarea nutritivă a unor așa produse de origine vegetală, ca grâul, orezul, soia. Aminoacizii ce predomină sunt: glicina, acizii aspartic și glutamic, de asemenea pentru P. ostreatus – lizina și alanina, pentru F. velutipes – fenilalanina și tirozina. Biomasa ciupercilor bazidiale conține toți aminoacizii esențiali .

În timpul de față miceliul ciupercilor comestibile este folosit sub formă de praf uscat ca supliment alimentar valoros pentru supe, sosuri, concentrate de legume și cărnuri. Grație structurii filamentoase miceliul de ciuperci poate fi adăugat și în cașcavaluri, produse de panificație, mezeluri și semifabricate din carne. Cercetările medico-biologice și clinice ale biomasei fungice Trametes pubescens 932-2 a stabilit caracterul non-toxic a acesteia, prezența acțiunii oncostatice, hepatoprotectoare și imunomodulatoare. Preparatul în baza T. pubescens este certificat în calitate de supliment alimentar cu un conținut valoros al proteinei brute (35-60%), acizilor grași esențiali, fosfolipidelor, ergosterinei, vitaminelor din grupul B, macro- și microelementelor. Pe baza miceliului ciupercilor Panus tigrinus și Daedalea confragosa în Rusia au fost elaborate preparatele pantigrin și daedalin, conținutul proteinei pentru 1kg de produs obținut fiind echivalent cu cel al unui kilogram de carne.

[NUME_REDACTAT] preparatul alimentar pe bază de P. ostreatus este recomandat ca supliment proteic valoros pentru produsele din crupe și legume, iar în Japonia în baza extractului de ciuperci se prepară băuturi speciale.

Miceliul ciupercilor este apreciat și datorită marei varietăți de vitamine cu activități fiziologice și farmacodinamice deosebit de importante ca cel al tiaminei, riboflavinei, biotinei, piridoxinei, ergosterinei, acizilor pantotenic, folic, nicotinic și ascorbic. O mare parte a ciupercilor pot acumula cantit ăți importante de vitamine, depășind chiar și „depozitul vitaminos" al ficatului de bovine .

Bazidiomicetele prezintă surse mai puțin importante de lipide (2-12%), componentele căruia sunt similare uleiurilor vegetal. [NUME_REDACTAT] G. și col. , conținutul și calitatea acizilor grași pentru ciuperci se apropie de cea a uleiurilor de cătină și floarea-soarelui. În faza lichidă și solidă de cultivare, pe medii sintetice și agarizate, miceliul P. ostreatus a prezentat acizi grași valoroși, majoritatea aparținând acizilor grași saturat și nesaturat: palmitic și respectiv linoleic. După cum se știe, acidul linoleic face parte din categoria acizilor grași esențiali, deficitul căruia duce la reprimarea creșterii și funcțiilor reproductive, micșorarea rezistenței la infecții, afectarea și lezarea țesuturilor epiteliale.

Aproximativ 40% din numărul total al bazidiomicetelor sintetizează antibiotice de o mare diversitate biochimică și fiziologică caracterizate prin terpenoizi, purine, pirimidine, chinone, radicali fenolici etc. Reprezentanții familiilor Polyporaceae și Agaricaceae au demonstrat o activitate antibiotică majoră, preparatele cele mai cunoscute fiind lenzitina (izolată din Lenzites septaria), pleurotina (izolată din Pleurotus griseus) și psaliotina (izolată din Psalliota xanthoderma) . Pe bază de bazidiomicete în timpul de față sunt utilizate mai mult de 14 antibiotice antibacteriene și 3-4 antifungice.

Datorită resurselor genetice considerabile și calității biologice remarcabile, ciupercile comestibile pot soluționa problema deficitului proteic și deschid calea unor noi aplicații practice de perspectivă. Din cele aproximativ 2000 specii de ciuperci comestibile mai mult de 20 specii sunt valorificate în scopuri comerciale și doar numai 3-5 specii sunt cultivate la modul industrial. Numeroase cercetări sunt dedicate cultivării unor așa specii, ca Agaricus bisporus, Pleurotus ostreatus, Lentinus edodes, Flammulina velutipes, Volvariela volvacea, Stropharia rugoso-annulata. Actualmente, cercetările sunt orientate spre căutarea noilor specii valoroase de ciuperci, realizarea tehnologiilor avansate, procedeelor de pregătire a substraturilor nutritive, obținerii produselor proteice și a substanțelor bioactive.

Tehnologiile moderne de cultivare a bazidiomicetelor permit obținerea unei recolte de 120 -150 kg/m2 pentru 4 – 6 cicluri tehnologice pe an. Realizarea unui randament eficient la cultivarea intensivă a ciupercilor comestibile este determinată de selectivitatea substratului nutritiv, utilizarea tulpinilor hibride înalt productive, folosirea maximă a spațiului de cultivare, reglarea automatizată a condițiilor de microclimă, mecanizarea proceselor tehnologice, îndeplinirea măsurilor profilactice și de igienă a muncii . O largă utilizare de interes biotehnologic o au ciupercile comestibile ce aparțin genului Pleurotus. În ultimii ani se remarcă o creștere continuă a producției de ciuperci Pleurotus, care între timp s-a consolidat într-o ramură de o importanță economic deosebită pentru industria alimentară .

Situându-se pe al treilea loc în lume și al doilea în Europa ca volum de producere, ciupercile Pleurotus prezintă caracteristici organoleptice remarcabile, sunt bogate în proteine, fibre, hidrați de carbon, vitamine și săruri minerale. Pe lângă cantități importante de substanțe proteice, lipide, vitamine păstrăvul de fag (Pleurotus ostreatus) sintetizează și diverși compuși de natură aromatică, polizaharide de o înaltă activitate antioxidantă . Este cunoscut faptul, că compușii fenolici reprezintă antioxidanți remarcabili, eficiența fiindu-i determinată de capacitatea acestora de a neutraliza formele active oxigenate sau de imobilizare a ionilor de fer . Studiul repartiției cantitative a compușilor fenolici în carpofori, miceliu și în lichidul cultural la P. ostreatus a stabilit prezența lor maximă (1600 mg%) în carpofori, fapt ce le permite a fi recomandați în calitate de materie valoroasă, atât în industria alimentară, cât și în medicina netradițională. De asemenea, datorită compoziției chimice valoroase, biomasa (miceliul, carpoforii) Pleurotus spp. este folosită la elaborarea preparatelor profilactice și medicamentoase de un spectru larg de acțiune: antivirotic, antitumoral, antibiotic, imunomodulator. Astfel, din P. ostreatus s-a separat o fracție de heteropolizaharide, iar din Fomes fomentarius – un glucan extracelular, ambele cu activități antitumorale și antitoxice.

Potrivit concepțiilor actuale, statutul antioxidant al organismului fungic este determinat de radicalii peroxizi ai lipidelor care sunt implicați nemijlocit în atacul acestuia asupra ligninei Extractele din miceliul macromicetelor au o activitate antioxidantă mult mai mare față de micromicete, fapt ce se datorează constituției și funcționării diferite în organizare Obținerea principiilor bioactive de origine fungică cu diverse efecte fiziologice cum sunt antioxidanții este actuală, datorită importanței acestora pentru industria farmaceutică, medicină, cosmetologie etc. Activitatea antioxidantă a lichidului cultural pentru unele specii de bazidiomicete ce aparțin genurilor Agaricus, Tremella și Ganoderma este propusă în calitate de remediu pentru prevenirea și combaterea unor forme a cancerului, cardiopatiei, hepatitei, ulcerului stomacal, nefritei, hipertoniei, proceselor de îmbătrânire a organismului. Capacitatea de apărare a ADN-ului celular față de stresul oxidativ este specific speciilor Pleurotus ostreatus, P. sajor-caju, Flammulina velutipes, Agaricus bisporus, Lentinus edodes, Ganoderma lucidum, Volvariella volvacea, Phellinus linteus, Auricularia auricula-judae și Hypsizygus marmoreus.

Producerea industrială a ciupercilor este însoțită de acumularea sporită a substraturilor reziduale fermentate – aproximativ 5kg la fiecare kilogram de ciuperci colectate. Substratul uzat reprezintă un produs agro-industrial rezidual, colonizat cu miceliul activ al ciupercii și îmbogățit cu diverși metaboliți secundari, printre care și ai enzimelor lignolitice – principalii agenți ai biodegradării hidrocarburilor aromatice poluante. Astfel, substratul celulozic uzat, după recoltarea carpoforilor, poate fi utilizat în calitate de produs ce contribuie la degradarea xenobioticilor și a remedierii solului contaminat de diverși poluanți organici persistenți. După 4 săptămâni de incubare a substratului uzat cu solul contaminat de pesticidul DDT, concentrația inițială a xenobioticului persistent, sub influența ciupercii P. ostreatus, s-a micșorat de la 573mg până la 356mg DDT/kg sol. În același mod, cultura ciupercii Lentinus edodes a metabolizat fenaclorfenolul, ceea ce a contribuit la remedierea cu 60% a solului contamina.

Ciupercile unor specii ce aparțin genurilor Pleurotus și Coriolus au demonstrat în faza solidă de fermentare o înaltă activitate a enzimelor hidrolitice (celulaze, xilanaze, pectinaze) și a oxidoreductazelor (peroxidaze, lacaze) Datorită complexului de enzime hidrolitice și oxidoreducătoare de o specifitate înaltă față de substrat în procesele de hidroliză și oxidare -macromicetele studiate au majorat de 3-15 ori conținutul zahărului în substrat, degradarea materialelor lignocelulozice constituind 30-42% pentru celuloză și 15,0-16,8% pentru lignină. A fost stabilită o majorare a substanțelor proteice cu un conținut înalt al lizinei, acidului glutamic, fenilalaninei și treoninei, hidraților de carbon fermentescibili, acizilor grași. Grație conținutului mic al acizilor nucleici și lipsei substanțelor toxice, substraturile fermentate pot fi folosite pe larg la furajarea animalelor (bovine, porcine).

Substratul împânzit cu miceliul de păstrăv posedă un miros plăcut de ciuperci și poate fi folosit ca supliment proteic valoros în calitate de nutreț, eficacitatea maximă realizându-se la utilizarea acestuia în stare proaspătă. În același timp, în cazul depozitării sau transportării substratului fermentat, acesta necesită o pasteurizare cu abur la 600C timp de 1-2 zile. Substituirea a 5-10% a rației zilnice la porci, oi, viței și găini cu substratul fermentat și pasteurizat (600C timp de 2 zile), după recoltarea carpoforilor de păstrăv, nu a exercitat vre-o influiență negativă asupra stării fiziologice a animalelor și păsărilor . Suplimentarea cu 200g de substrat fermentat a rației zilnice majorează greutatea vițeilor de 25-50kg cu 10-17%, iar pentru vițeii cu greutatea de 200-220kg a fost stabilită raționalitatea substituirii acesteia cu 40%, ceea ce duce la o micșorare a costului nutrețului cu 23%. Substratul fermentat, după recoltarea carpoforilor Pleurotus, poate fi utilizat și în calitate de îngrășământ bioorganic valoros. Folosind substratul fermentat în calitate de îngrășământ, savanții cehi au obținut o majorare a recoltei castraveților de seră cu 29%.

Ciupercile bazidiale sunt privite nu numai din punctul de vedere al obținerii proteinei furajere și alimentare, ci și ca material prețios pentru obținerea substanțelor biologic active și a medicamentelor. Substanțele biologic active ce se conțin în aceste ciuperci înlătură efectele nocive ale elementelor radioactive din corpul uman, iar conținutul mare de proteină previne și vindecă hepatita, ulcerul gastric, micșorează procentul de colesterol și acționează ca anticancerigen În acest scop sunt folosiți carpoforii și miceliul vegetativ cultivat pe substraturile solide sau lichide. Astfel, din miceliul ciupercilor Trichotecium roseum, Pleurotus ostreatus și Lentinus edodes cultivat în faza solidă de fermentare de către o grupă de cercetători a fost preparată o formă medicamentoasă, numită „micoenzimol". Preparatul conține un complex de enzime hidrolitice, proteinaze cu efect fibrino-trombolitic, antibiotice de un spectru larg de acțiune, precum și vitamine din grupul B, acid ascorbic, vitamina A, aminoacizi esențiali etc. Grație compoziției sale prețioase, preparatul medicamentos este recomandat pentru folosirea lui locală ca unguent în scopul tratării arsurilor, ulcerului trofic, exemelor, candidomicozelor etc.

Actualmente, ciupercile comestibile pot servi drept surse non-convenționale a unui șir de remedii curative, profilactice și medicinale Utilizarea în scopuri terapeutice a carpoforilor și biomasei fungice cu un conținut sporit de microelemente este de perspectivă, studiul potențialului terapeutic al ciupercii P. ostreatus fiind susținut de prezența în componența acestuia a 44 de microelemente. Prin cultivarea ciupercilor în condiții controlate poate fi sporit și conținutul de microelemente cu efect sanogen. Introducerea iodului, zincului și a manganului în substratul celulozic supus fermentării de către P. ostreatus a sporit de 14,4-16,0 ori față de martor nivelul microelementelor în ciuperci, capacitatea excepțională de metabolizare a bioelementelor prezentând un interes sporit în elaborarea unor preparate bioactive fungice.

Printre polimerii esențiali, constituenți ai biomasei fungice chitina, polizaharidele și pigmenții sunt cunoscuți pentru aplicațiile lor în medicină. În prezent, componentele bioactive menționate anterior sunt utilizate la elaborarea preparatului Mycoton – un biopolimer complex non-toxic obținut din peretele celular al bazidiomicetelor, care conține chitină -70%, P-1,3 și P-1,6-glucane -20%, melanină -10%. Chitina manifestă o capacitate unicală de adsorbție a metalelor grele (Pb, Hg, Bi, Cr, etc), elementelor radioactive (U, Pu, Am, Sr, etc), endotoxinelor; fără a afecta, în același timp, metabolismul salin și de adsorbție a unor microelemente biogene (Na, K, Ca, etc). Polizaharidele sunt cunoscute, în special, datorită efectelor antitumorale, antivirale și imunostimulatoare. Melaninele protejează celula fungică de acțiunea negativă a factorilor nocivi, manifestând prin aceasta o activitate antioxidantă, antimutagenă, antibacterială, foto- și radioprotectoare .

Aplicarea unor factori fizici nepoluanți de reglare a căilor metabolice oferă o posibilitate de valorificare complexă a potențialului biotehnologic pentru bazidiomicete. O aplicabilitate practică din acest punct de vedere prezintă iradierea obiectului biologic, proces fizic ce se explică prin absorbția energiei fotonilor și inducerea unei stări de excitare a moleculei sistemului biologic. În dependență de intensitatea și componența spectrală a sursei de iradiere se poate constata o stimulare sau o inhibare a unei din fazele de dezvoltare a ciupercii (creșterea miceliului vegetativ, fructificarea), schimbarea particularităților fiziologo-biochimice (pigmentarea, activitatea biochimică) etc.. Ca urmare a iradierii cu raze UV și gama a ciupercilor Agaricus bisporus și Pleurotus ostreatus, unii cercetători au stabilit o acțiune pozitivă privind recolta carpoforilor. De asemenea, utilizarea sursei de iradiere lazer de diferite lungimi de undă, în special a luminii monocromatice roșie și verde, a stimulat creșterea miceliului vegetativ la L. edodes, P. ostreatus și H. erinaceus pe diverse substraturi nutritive, a micșorat esențial timpul necesar fructificării, recolta carpoforilor fiind majorată cu 36-60%.

Studiile unui grup de cercetători au vizat stabilirea modului de accelerare a creșterii miceliului P. ostreatus prin modificarea componenței mediului nutritiv cu ajutorul stimulatorilor de creștere. Efectul biostimulatorilor de creștere, după părerea cercetătorilor, este condiționat de înlăturarea stresului de adaptare exprimat prin acomodarea efectivă a sistemului enzimatic al fungilor la noile condiții și surse de nutriție. Astfel, preparatul de natură steroidală epin – în concentrația de 2,5><10-7mg/ml – a majorat de 1,4-1,6 ori față de martor creșterea miceliului P. ostreatus pe mediu agarizat și de 1,5-1,9 ori la cultivarea submersă.

Datorită ratei de descompunere limitată, macromoleculele de lignină sunt compușii organici cei mai persistenți în biosferă. Eficiența cea mai mare în degradarea ligninei o au ciupercile filamentoase din grupul bazidiomicetelor, și anume cele care produc putregaiul alb Până în prezent s-au emis numai scheme ipotetice asupra modului în care microorganismele degradează lignina. În același timp, se știe, că biodegradarea ligninei este însoțită de implicarea nemijlocită atât a enzimelor lignolitice, cât și a radicalilor peroxizi ai lipidelor.

Degradarea ligninei de către fungii putregaiului alb reprezintă un proces al metabolismului secundar ca răspuns la insuficiența surselor de azot și carbon din mediul de nutriție. Deficitul azotului pentru ciuperci duce la sintetizarea intensă a enzimelor lignolitice și trecerea culturii în faza staționară de creștere. Utilizarea surselor suplimentare de azot asigură ridicarea nivelului de sinteză a proteinelor cu metabolizarea preferențială a polizaharidelor (celuloză). În același timp, are loc inhibarea degradării ligninei, ceea ce duce la micșorarea digerabilității in vitro. De aceea, folosirea unor concentrații mari de compuși ai azotului pentru obținerea produselor cu o digerabilitate majoră nu este recomandată. Cercetările în ceea ce privește majorarea conținutului azotului total în substraturile fermentate de către bazidiomicete are ca obiectiv obținerea produselor proteice furajere. Pentru a constata majorarea digerabilității paielor de grâu Hatakka, într-un studiu experimental, a cultivat bazidiomicetul P. ostreatus [29, 30]. După 36 de zile conținutul ligninei și celulozei în substratul fermentat a scăzut cu 10-45% și respectiv 15-55%, iar la a 90 zi de cultivare digerabilitatea produsului fermentat a constituit 50%. Digerabilitatea paielor de grâu după 90-120 zile de cultivare cu P. ostreatus, P. ostreatus f. florida și P. cornucopiae s-a majorat de la 40% la 50-59,8%, ceea ce corespunde indicilor digerabilității fânului de calitate superioară. La cultivarea ciupercii P. ostreatus pe un substrat compus din rumeguș de lemn și tărâțe de grâu (9:1) conținutul azotului s-a majorat cu 22-32%, tulpina testată utilizând 31-33% celuloză și 21-26% lignină.

Formarea prin fotosinteză a hidraților de carbon ridică problema productivității de biomasă -ca purtător de energie. Dacă biomasa este recoltată ca purtător de energie, criteriul de evaluare al culturii agricole nu mai este cantitatea de boabe, tuberculi, fibre etc. recoltată la hectar, ci producția anuală de biomasă ca substanță uscată. Prelucrarea biomasei în condiții de fermentare, în afară de biogaz, ne poate oferi produse alimentare de o înaltă calitate: furaje pentru nutriția animalelor și îngrășăminte bioorganice valoroase. Spre exemplu, pentru cultura ciupercilor Pleurotus substratul nutritiv poate fi pregătit din paie de grâu, randamentul constituind aproximativ 0,5kg ciuperci la 1kg paie uscate, ceea ce depășește de 3-5 ori valoarea de piață a produsului primar – grâul. În plus, substratul celulozic uzat poate fi folosit fie la furajarea animalelor sau ca îngrășământ organic de calitate.

Pentru a cerceta majorarea digerabilității paielor de grâu, cercetătorii cehi și slovaci au studiat perspectiva de cultivare a 13 bazidiomicete din grupul fungilor putregaiului alb (Pleurotus ostreatus, Tramates giblosa, Lentinus tigrinus etc.).Cercetările au relevat, că cea mai mare parte a bazidiomicetelor studiate pot fi folosite la convertirea paielor de grâu într-o hrană mai calitativă pentru rumegătoare.

La cultivarea bazidiomicetelor pe diverse substraturi vegetale se formează un complex proteino-enzimatic ce conține pe lângă proteine și zaharuri solubile. În componența sa intră la fel și aminoacizi liberi, ceea ce oferă posibilitatea folosirii lui ca hrană pentru rumegătoare și păsări

Capitolul 2. Particularități biologice de cultivare a ciupercii pleurotus ostreatus în faza solidă de fermentare

2.1 Cultivarea ciupercii P. ostreatus pe medii nutritive agarizate

Utilizarea mediilor nutritive agarizate prezintă cele mai accesibile și eficiente tehnici de referință pentru elucidarea caracterelor morfo-culturale la bazidiomicete, mediile universale standardizate cele mai practicate fiind mustul și malțul de bere agarizate.

2.1.1 Acțiunea surselor de carbon și azot asupra creșterii miceliului P. ostreatus pe medii agarizate.

Determinarea acțiunii surselor de carbon și azot asupra creșterii miceliului P. ostreatus pe mediu agarizat constituie o metodă potrivită, dat fiind gradul înalt de operativitate pe care-l asigură. Totuși, rezultatele obținute în acest caz sunt numai de ordin orientativ și nu pot fi comparate în mod obiectiv cu cele cultivate pe medii lichide unde se calculează biomasa acumulată pe unitate de timp.

Scopul investigațiilor este elucidarea caracterelor morfo-culturale și stabilirea necesităților nutritive în funcție de sursa de carbon sau azot asimilată – în posibilitatea de aplicare a rezultatelor obținute la producerea pe scară largă a miceliului de ciuperci P. ostreatus. Stabilirea adecvată a exigențelor de nutriție în funcție de sursele de C sau N testate necesit ă prezența substanțelor definite și exact dozate, propriu mediilor nutritive sintetice. Pentru aceasta, mediul standard agarizat cu malț de bere a fost înlocuit cu mediul agarizat Czapek, dat fiind faptul că ultimul corespunde cerințelor înaintate și este des practicat la cultivarea fungilor.

Cercetarea caracterelor morfologice și culturale ale reprezentanților tulpinilor P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 a fost efectuată pe mediul nutritiv agarizat Czapek cu înlocuirea surselor de azot sau carbon testate. În calitatea sursei unice de carbon au fost studiate monozaharidele – glucoza, galactoza xiloza, arabinoza; dizaharidele – maltoza, zaharoza, lactoza; polizaharidul – amidon și alcoolul – manit. Sursa de azot a servit mediul nutritiv cu NaNO3 (0,2 g/l), intensitatea de creștere fiind caracterizată prin calcularea coeficientului de creștere (CC) la a 3-ea și a 6-ea zi de cultivare (Tab2.1).

Observările făcute ne demonstrează, că glucoza nu este întocmai cea mai preferențială sursă unică de carbon pentru tulpinile P. ostreatus studiate, iar pentru tulpina P. ostreatus CNMN-FB-04 pe mediul cu glucoză s-a înregistrat o creștere foarte slabă.

Sursa cea mai puțin preferențială pentru toate tulpinile studiate de P. ostreatus s-a dovedit a fi lactoza. Sursa optimală de carbon pentru P. ostreatus CNMN-FB-02 a fost maltoza, pentru P. ostreatus CNMN-FB-03 – zaharoza, arabinoza, xiloza și maltoza, iar pentru P. ostreatus CNMN-FB-

04 – manitul și zaharoza. Utilizarea preferențială a maltozei explică faptul creșterii abundente a miceliului P. ostreatus pe mediul cu malț de bere standardizat, astfel încât 90-92% din substanța uscată a acestuia reprezintă hidrați de carbon, dintre care mai mult de jumătate (52,2%) – maltoză. Alte surse de carbon sunt mai puțin preferate nutriției tulpinilor P. ostreatus testate.

Tabelul 2.1 Coeficientul de creștere (CC) al tulpinilor ciupercii P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 pe mediul nutritiv Czapek agarizat cu diverse surse de carbon

Rezultatele obținute nu confirmă unele date bibliografice de specialitate cu privire la folosirea preferențială a monozaharidelor față de dizaharide, grație fosforilării mai ușoare a primelor. Pentru sursele de carbon cu dizaharide, CC este mai mare decât pentru cel al surselor cu monozaharide, cu excepție arabinozei pentru tulpina P. ostreatus CNMN-FB-03.

Tulpinile studiate de P. ostreatus folosesc atât sursele de azot anorganice, cât și cele organice, însă gradul lor de asimilare este diferit (Tab. 2.2). Sursele principale ale azotului anorganic se prezintă sub forma sărurilor de amoniu (NH4NO3, (NH4)3PO4, (NH4)2SO4) și nitraților (NaNO3, NH4NO3), iar cele ale azotului organic – sub forma aminoacizilor (asparagina, acidul aspartic). Sursa de carbon a mediului nutritiv agarizat Czapek a servit glucoza (4 g/l).

Tabel 2.2 Coeficientul de creștere al tulpinilor pe mediul nutritiv

În conformitate cu rezultatele obținute, sărurile de amoniu pentru creșterea tulpinilor studiate ale ciupercii P. ostreatus sunt cele mai eficiente. Sursa de azot optimală pentru tulpina P. ostreatus CNMN-FB-02 s-a dovedit a fi (NFLO2SO4 și (NFLO3PO4, pentru P. ostreatus CNMN-FB-03 -asparagina și (NH4)2PO4, iar pentru P. ostreatus CNMN-FB-04 – (NH4)3PO4 și (NH4)2SO4. Numai în cazul sursei cu NaNO3 s-a înregistrat o creștere slabă pentru toate tulpinile de P. ostreatus, ceea ce denotă faptul, că nitrații sunt folosiți mult mai slab față de sursele organice și anorganice cu amoniu. Aceste rezultate sunt diferite de cele din literatura de specialitate care susține că sursele de azot anorganice sunt folosite de P. ostreatus mai slab față de cele organice. S-a constatat că asparagina este cea mai bună sursă de azot pentru multe bazidiomicete celulozolitice. În cazul nostru – numai pentru tulpina P. ostreatus CNMN-FB-03 sursa de azot organică optimală a fost asparagina, pentru P. ostreatus CNMN-FB-02 și CNMN-FB-04 preferențiale au fost sursele anorganice (NH4)3PO4 și (NH4)2SO4. Datorită variabilității fenotipice existente în cadrul speciei, caracterele morfo-culturale la cultivarea tulpinilor P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 pe medii nutritive cu diverse surse de carbon și azot variază (Tab. 2.3). Totodată, rezultatele căpătate la selectarea surselor de carbon și azot pe medii agarizate nu întotdeauna se află într-o interdependență reciprocă cu cele cultivate pe medii lichide, fapt confirmat atât în literatura de specialitate, cât și în cercetările proprii.

Generalizând cele expuse, putem menționa remarcabila diversitate și individualitate față de nutrienții consumați la tulpinile P. ostreatus testate. Dintre sursele de carbon studiate dizaharidele, ca maltoza (P. ostreatus CNMN-FB-02 și CNMN-FB-03) și zaharoza (P. ostreatus CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04), monozaharidul – galactoza (P. ostreatus CNMN-FB-03) și alcoolul – manit (P. ostreatus CNMN-FB-04) s-au dovedit a fi cele mai eficiente creșterii și dezvoltării tulpinilor de P. ostreatus testate. În același timp, sursa de carbon cea mai puțin preferențială pentru nutriția ciupercii P. ostreatus este lactoza. Dintre sursele de azot studiate sărurile de amoniu – (NH4)3PO4, (NH4)2SO4 (P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04) și asparagina (P. ostreatus CNMN-FB-03) sunt cele mai eficiente pentru nutriția tulpinilor P. ostreatus testate. Sărurile cu nitrați sunt folosite mai slab decât cele cu amoniu, cea mai slabă creștere pentru toate tulpinile P. ostreatus studiate înregistrându-se în cazul sursei cu NaNO3.

Rezultatele cercetărilor efectuate pot fi folosite la elaborarea practicilor de diversificare a mediilor nutritive agarizate și obținerii inoculumului de păstrăv pentru reproducerea pe scară largă a materialului semincer.

Tabel 2.3 Caracterele morfo-culturale la P. ostreatus

2.1.2 Influența criteriului termic asupra creșterii miceliului P. ostreatus.

Spre deosebire de temperaturile extreme, care sunt nocive, temperaturile moderate permit desfășurarea normală a proceselor metabolice, ansamblul acestor valori termice reprezentând zona temperaturilor de dezvoltare – în care există temperaturi minime, optime și maxime de dezvoltare pentru specia dată.

Scopul cercetărilor propuse a constat în stabilirea temperaturii optime creșterii miceliului P. ostreatus și a particularităților de termotoleranță – pentru elucidarea capacității de adaptare în sistemele biotehnologice.

Diferențele de creștere la cultivarea tulpinilor P. ostreatus este rezultatul variabilității fenotipice, un interes deosebit prezentând stabilirea optimului și limitei de temperatură. Valorile termice minime, optime și maxime pentru specia dată sunt indicate în unele surse bibliografice de specialitate. Astfel, limita minimă de creștere la tulpinile P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 a fost cercetată pentru temperaturile de 40 și 70C, maximă -pentru 380C, optimă – pentru 200, 250 și 300C. În calitate de mediu nutritiv standard a fost folosit mediul cu malț de bere agarizat, cercetările fiind efectuate pe cutiile Petri a câte 5 repetări fiecare. Pentru temperatura optimă estimarea creșterii liniare și a coeficientului de creștere (CC) s-au efectuat începând cu ziua a treia până la împânzirea totală a cutiei Petri, iar pentru temperaturile limite de creștere – până la 26 zile de cultivare.

În conformitate cu rezultatele obținute, tulpinile P. ostreatus testate au avut valori ale CC cuprinse între 3,2 și 6,9 unit ăți convenționale (u.c.) pentru temperatura de 40C, 5,9 – 11,4 u.c. pentru 70C, 28,4 – 53,5 u.c. pentru 200C, 31,1 – 66,7 u.c. pentru 250C și 39,3 – 63,6 u.c. pentru 300C. Temperaturile de 250 ș i 300C s-au dovedit a fi în limitele creșterii optimale a miceliului tulpinilor P. ostreatus studiate. Indicii creșterii liniare și ai CC la tulpinile P. ostreatus CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 pentru toate temperaturile testate au avut aproximativ aceleiași valori, deosebirile cele mai mari fiind înregistrate la tulpina P. ostreatus CNMN-FB-02 față de P. ostreatus CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04.

Potrivit literaturii de specialitate, pentru identificarea bazidiomicetelor la nivel de specie criteriul termic poate servi ca un indice taxonomic suplimentar, diferențele cele mai mari fiind înregistrate la minimele și maximele de temperatură. Tulpina P. ostreatus CNMN-FB-02 a demonstrat o capacitate valoroasă din punct de vedere al creșterii miceliului la temperatură înaltă (380C). Rezistența față de temperatura înaltă este propriu speciei P. florida, în același timp, consistența și mărimea carpoforilor tulpinii P. ostreatus CNMN-FB-02 a prezentat caracteristici ale speciei P. ostreatus. Fiind înrudite genetic și apropiate din punct de vedere al caracterelor morfoculturale, P. florida este considerată de unii cercetători ca o rasă geografică a speciei P. ostreatus.

Tabel 2.4 Estimarea coeficientului de creștere pentru tulpinile ciupercii P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 la diferite valori ale regimului termic

Tulpinile P. ostreatus CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 nu au manifestat nici o creștere notabilă la temperatura de 380C. După 15 zile, aceste tulpini au fost reamplasate la temperatura de 150C unde au început să crească, în același timp, CC a fost mic (3 – 6 unități convenționale), creșterea fiindu-i vizibil afectată de temperatura anterioară (380C).

Coloniile P. ostreatus prezintă o bună dezvoltare pe mediul agarizat cu malț de bere, totodată, caracterele morfologice față de variația temperaturii sunt diferite. Astfel, cea mai bună dezvoltare a miceliului aerian la P. ostreatus a fost pentru temperatura de 200C, iar tulpina P. ostreatus CNMN-FB-02 pentru temperaturile înalte (300 și 380C) a prezentat colonii de o densitate majoră.

Astfel, în rezultatul cercetării influenței criteriului termic asupra creșterii miceliului tulpinilor de P. ostreatus, au fost stabiliți parametrii optimi și minimi de creștere pentru P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04. Conform temperaturii minime de creștere (40), valorile CC au fost cuprinse între 3,2-4,8 unități convenționale pentru tulpina P. ostreatus CNMN-FB-02, 5,2¬6,9 u.c. pentru P. ostreatus CNMN-FB-03 și 5,9-6,6 u.c. pentru P. ostreatus CNMN-FB-04. Temperatura maximă de creștere (380C) a avut un efect fungistatic față de P. ostreatus CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04, iar pentru P. ostreatus CNMN-FB-02 CC a prezentat valori cuprinse între 20,0-26,0 unități convenționale. Optimum de dezvoltare coincide cu intervalul termic cuprins între 250 și 300C, la care s-a înregistrat cele mai mari valori ale CC la a 7-ea zi de cultivare: 57,8-60,3 u.c. pentru P. ostreatus CNMN-FB-02, 60,4-62,9 u.c. pentru P. ostreatus CNMN-FB-03 și 63,6-66,7 u.c. pentru P. ostreatus CNMN-FB-04. Tulpina P. ostreatus CNMN-FB-02 a avut o creștere relativ mai slabă față de P. ostreatus CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 pentru temperaturile 40, 70, 200, 250 și 300C. În același timp, P. ostreatus CNMN-FB-02 a manifestat o însușire prețioasă de creștere a miceliului la temperatură înaltă (380C). Această capacitate prezintă un interes practic și poate fi utilizată în cadrul procesului selectiv în scopul ameliorării speciei P. ostreatus.

Tabel 2.5 Caracterele morfo-culturale ale tulpinilor ciupercii P. ostreatus la diverse valori ale regimului

2.2 Cultivarea intensivă a ciupercii P. ostreatus pe diverse substraturi nutritive

Elaborarea tehnologiilor moderne de utilizare a reziduurilor agro-industriale, cât și majorarea eficacității de sinteză a produselor proteice corespund cerințelor practice la realizarea bioconversiei materiei vegetale. Capacitatea de creștere intensivă a ciupercilor putregaiului alb pe diverse substraturi celulozice și-a găsit o largă utilizare în biotehnologia proceselor de convertire a materiei secundare vegetale în produse cu valoare nutritivă ridicată. Astfel, la cultivarea bazidiomicetelor din genurile Pleurotus, Panus, Flammulina, Coriolus etc. se pot obține carpofori, care sunt întrebuințați în alimentare, iar substratul fermentat îmbogățit cu proteine și substanțe bioactive – ca adaos furajer sau bioîngrășăminte.

Din punct de vedere tehnologic, principalele avantaje ale biotehnologiei cultivării intensive a bazidiomicetelor sunt următoarele:

– sunt energoeconomice, deoarece se pot desfășura perfect la temperaturi obișnuite în intervalul 15-30 0C și la presiuni normale;

– se pot realiza în camere cu reglarea automatizată a condițiilor de microclimă, astfel că sunt independente de condițiile climaterice și asigură un randament sporit de utilizare a resurselor umane, energetice și materiale;

– reprezintă cicluri tehnologice finisate fără deșeuri, astfel că nu produc poluarea mediului înconjurător, iar substraturile celulozice uzate se folosesc fie în furajarea animalelor sau ca îngrășăminte bioorganice valoroase;

– utilizează ca materie primă inițială deșeurile poluante rezultate din industria agroindustrială, alimentară, silvicultură etc.

2.2.1 Selectarea substraturilor nutritive.

Anterior, în urma cercetării unor așa caracteristici ca capacitatea de creștere intensivă la temperaturi diferite, acumularea biomasei și activitatea biosintetică la cultivarea submersă, recolta carpoforilor etc. au fost selectate trei tulpini înalt productive de Pleurotus ostreatus: CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 (Capitolul III). Obiectivul cercetărilor constă în trierea substraturilor nutritive pentru obținerea unei productivități majore de carpofori la cultivarea intensivă a tulpinilor ciupercii P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 selectate anterior. Pentru realizarea acestui obiectiv se impune necesitatea folosirii substraturilor celulozice ce corespund unui randament maxim de valorificare, cheltuielilor minime la recoltarea, transportarea și păstrarea acestora, accesibilității etc. [NUME_REDACTAT] Moldova cele mai accesibile și potrivite substraturi nutritive pentru prelucrare sunt: paiele de graminee, cocenii și tulpinile lor, cojile de floarea-soarelui, deșeurile rămase de la industria de prelucrare a sfeclei de zahăr și viței de vie, diverse tulpini de plante, rumegușul de lemn etc. Calitatea tehnologică a substratului nutritiv la cultivarea păstrăvului este determinată, în primul rând de capacitatea acestuia de a îndestula necesitățile fiziologice ale ciupercii în creștere. Materiile prime ce intră în componența substratului de nutriție se diferențiază în funcție de caracteristicile lor fizice și sunt determinate de așa parametri, ca mărimea particulelor, porozitatea, capacitatea de reținere a apei, densitatea specifică etc.

Datorită structurii sale afânate, capacității remarcabile de îmbibare a apei și densității optimale (0,4-0,6kg/l) obținute prin brichetare în saci de polietilenă, paiele de grâu asigură cât se poate de bine schimbul de gaze, de apă și substanțe nutritive pentru miceliul introdus la însămânțare. Caracteristicile parametrilor fizici (mărimea particulelor, porozitatea, capacitatea de umectare, densitatea specifică) pentru unele substraturi celulozice, ca rumegușul de lemn, cojile de floarea-soarelui, cocenii de porumb – sunt inferioare paielor, astfel încât utilizarea acestora în procesul de fermentare înrăutățește calitatea tehnologică a substratului, iar eficacitatea biologică este scăzută.

Substratul tradițional la cultivarea bureților sunt paiele de graminee. Totuși, majorarea recoltei de carpofori pentru unele specii ce aparțin genului Pleurotus poate fi realizată prin amestecul în diferite proporții a substraturilor celulozice.. Eficacitatea înlocuirii parțiale a paielor de graminee cu alte substraturi celulozice este demonstrată de multe cercetări ce țin de domeniul biotehnologiei cultivării ciupercii P. ostreatus. Efectuând cercetări în această direcție am constatat, că substituirea în proporție de până la 1/3 a paielor de grâu cu alte substraturi nutritive (rumeguș de lemn, coji de floarea-soarelui, coceni de porumb) nu a înrăutățit parametrii fizici ai mediilor de cultivare. Astfel, reieșind din cele expuse mai sus, pentru obținerea carpoforilor P. ostreatus au fost alese substraturile nutritive în următoarele proporții:

1. paie (100%) – (PG),

2. paie + rumeguș de lemn (2/3+1/3) – (PGL),

3. paie + coji de floarea-soarelui (2/3+1/3) – (PGFS),

4. paie + coceni de porumb (2/3+1/3) – (PGC).

În etapa selectării celor mai productive tulpini P. ostreatus, dezinfectarea termică a fost realizată prin fermentarea substratului celulozic la temperatura 500 – 550C timp de 32 ore. O altă metodă de dezinfectare a substratului nutritiv este prelucrarea termică a acestuia prin ridicarea, în scurt timp, a temperaturii apei până la 80 – 950C pentru o perioadă de 1 – 5 ore [128,129]. Imediat după dezinfectare apa se scurge, iar substratul se răcește și se însămânțează cu cultura ciupercii. Acest mod de pasteurizare, folosit la acest capitol, nu urmărește crearea unei selectivități biologice a substratului, ci reprezintă un șoc termic pentru toată microflora substratului; este scurt în timp și decurge practic fără pierderea masei uscate a substratului nutritiv.

Prin menținerea în apă în stare submersă timp de 16 – 18 ore, substraturile testate au fost umezite (72-76%), apoi supuse agentului termic la 95oC timp de 1 oră. Pentru inoculare a fost folosit miceliu semincer în cantitate de 3,8 – 4,2 % față de substratul nutritiv umed.

Ca și pentru multe specii de bazidiomicete temperatura optimală creșterii miceliului P.ostreatus nu coincide cu temperatura necesară fructificării. Conform rezultatelor obținute în vederea acțiunii temperaturii asupra creșterii și dezvoltării miceliului tulpinilor P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 , temperatura optimală se află în limitele de 25-300C. Astfel, pentru temperatura de 280C împânzirea completă a substraturilor a durat 11-12 zile. Diferențe vizibile la împânzirea substraturilor nu au fost înregistrate.

După împânzirea completă a substraturilor (12 zile), sacii au fost scoși din termostat și plasați în camera de fructificare, unde s-au menținut parametrii necesari fructificării păstrăvului de fag. Ținând cont de faptul, că condițiile optimale fazelor vegetativă și reproductivă sunt diferite, pentru fructificare au fost menținuți următorii parametri: temperatura 15±20C, umiditatea 80-90% (în funcție de dezvoltarea carpoforilor), iluminarea – utilizând un sistem de tuburi fluorescente (50-200 lucși timp de 12 ore/zi) și aerația – printr-un sistem de ventilare artificială (6-8 schimburi/oră).

Culorile gri sau galben-brună a pălăriilor Pleurotus se datorează acumulării în prezența unei intensități luminoase sporite a pigmenților galbeni (flavonelor) sau oranj (carotinoidelor). Deficitul de lumină sau întunericul profund duce la depigmentarea pălăriilor și, ca rezultat, acestea devin albe. În afară de aceasta, există tulpini de P. ostreatus la care culoarea albă a pălăriilor are un caracter ereditar și e controlată de o singură genă recesivă. Speciile de Pleurotus ce fructifică la temperaturi mai mari de 240C pot avea la fel pălării albe. În același timp, carpoforii P. ostreatus CNMN-FB-03 cultivați în condiții de seră la temperaturi mai înalte (19±10C) decât cele ce sunt indicate acestei specii (15±20C) au prezentat pălării de culoare crem-albă (Fig. 2.1). După I val de recoltă, tulpina P. ostreatus CNMN-FB-03 a fost reamplasată în condiții naturale (temperatura 9±30C, iluminarea naturală și aerisirea liberă), carpoforii apăruți deosebindu-se esențial față de cei cultivați în condiții de seră.

Figura 2.1. Morfogeneza carpoforilor P. ostreatus CNMN-FB-03 cultivați în condiții de seră la temperatura 19±1°C

Figura 2.2 Morfogeneza carpoforilor P. ostreatus CNMN-FB-03 cultivați în prezența factorilor abiotici naturali la temperatura de 9±3°C

Figura 2.3Faza fenologică margine convexă la carpoforii tulpinii P. ostreatus CNMN-FB-03 cultivați în prezența factorilor abiotici naturali la temperatura de 9±30C

Morfogeneza carpoforilor P. ostreatus CNMN-FB-03 în prezența factorilor abiotici naturali atestă structuri reproductive diferențiate: pălăria ciupercii este de o culoare bej, la maturitate convexă, de o consistență mai compactă decât pentru cele cultivate la temperaturi mai înalte (19±10C) (Fig. 13, 14). Piciorul înserat lateral este robust, de culoare gri deschis, îngroșat și acoperit parțial cu puf alb (Fig.2)3.

Procentual, media recoltei obținute pentru 3-4 valuri de recoltare a fost următoarea: pentru I val – 40-68% (media circa 55%); al Il-lea val – 22-34% (media 29%); al IlI-lea val – 4-25% (media 12%); al IV-lea val – 1-12% (media 4%)

Tabelul 2.6 Recolta carpoforilor la tulpinile P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 cultivate pe diverse substraturi celulozice

Recolta carpoforilor a fost calculată conform raportului procentual între masa carpoforilor proaspeți și masa substratului umed. Din culturile examinate cea mai productivă tulpină pentru toate substraturile testate s-a dovedit a fi P. ostreatus CNMN-FB-04 cu recolta cuprinsă între 16,4 și 22,2% față de substratul nutritiv umed pentru 3-4 valuri de recoltare. Substratul de paie (PG), tradițional la creșterea bureților, s-a dovedit a fi aproape optimal cultivării celor trei tulpini testate, valorificând o recoltă de ciuperci de la 18,2 până la 21,8%.

Este notabil faptul, că tulpina P. ostreatus CNMN-FB-04 cultivată pe mediul PGC a înregistrat cea mai înaltă recoltă – 22,2%. Față de tulpina P. ostreatus CNMN-FB-03, tulpina P. ostreatus CNMN-FB-02 a fost mai productivă la recolta de carpofori pentru toate mediile nutritive, cu excepția paielor (PG), unde P. ostreatus CNMN-FB-03 a acumulat 19,5% față de 18,2% pentru tulpina P. ostreatus CNMN-FB-02. Cea mai mică recoltă de carpofori la toate tulpinile de P. ostreatus s-a înregistrat pe mediul PGFS – 13,3-16,4%.

2.2.1 Componența biochimică a substraturilor la cultivarea ciupercii P. ostreatus.

Biodegradarea substraturilor celulozice este un proces natural pe baza căruia are loc circuitul carbonului în natură. Hidroliza materialelor celulozice este înfăptuită de diverse asociații de microorganisme. Totuși, o capacitate redutabilă de degradare ale acestora o au fungii putregaiului alb, care consumă în mod special lignina, ceea ce permite folosirea lor în diferite procese biotehnologice legate de majorarea valorii nutritive a substraturilor valorificate. De asemenea, mulți autori indică o reducere aproape proporțională a ligninei și celulozei, însoțită de o majorare a substanțelor ușor asimilabile în substraturile supuse fermentării la cultivarea P. ostreatus, ceea ce nemijlocit conduce la majorarea digerabilității produsului fermentat.

Dinamica degradării biologice a celulozei și ligninei depinde într-o mare măsură de așa factori, ca particularitățile biologice ale speciei, condițiile de cultivare, fazele de dezvoltare ale culturii, substratul de nutriție etc. Starea inițială a substratului: umiditatea, aerația, mărimea particulelor, prezența substanțelor nutritive are o influență majoră asupra proceselor de fermentare și asimilare a substratului de către miceliul ciupercilor. Majorarea suprafeței de contact a miceliului cu particulele substratului poate fi realizată prin mărunțirea mecanică a substratului, fapt ce duce la o asimilare mai activă a ligninei și celulozei. Dacă rumegușul de lemn și cojile de floarea-soarelui sunt accesibile fermentării fără de mărunțirea mecanică, apoi paiele și cocenii necesită a fi mărunțiți până la mărimea de 30-50 mm.

Un criteriu de apreciere a capacității ciupercii de a degrada selectiv lignina îl constituie indicele xilolizei, care reprezintă raportul cantitativ al consumului de celuloză față de suma consumului de celuloză și lignină. Indicele xilolizei mai mic de valoarea 0,5 stabilește un consum mai mare al ligninei față de celuloză. Folosind acest criteriu, s-a cercetat pentru tulpinile P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 capacitatea de degradare a ligninei și celulozei.

În faza fructificării la P. ostreatus predomină procesul de utilizare a celulozei, raportul dintre degradarea ligninei și a celulozei după 90 zile de cultivare cu P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 variind aproape proporțional.

O particularitate importantă la cultivarea intensivă a ciupercii P. ostreatus este majorarea conținutului de azot în substratul fermentat. Pentru asigurarea unui nivel înalt de sinteză a proteinelor în substraturile supuse cultivării în faza solidă de fermentare se adaugă, de regulă, diverse surse sintetice ale azotului organic sau anorganic. Majorarea concentrației de azot duce în majoritatea cazurilor la utilizarea selectivă a celulozei și inhibă degradarea ligninei. Astfel, poate fi obținut un produs cu un conținut înalt de proteine, însă cu o digerabilitate scăzută. [NUME_REDACTAT] , micșorarea cantitativă a ligninei corelează cu majorarea digerabilității in vitro. De aceea, în acest context, am considerat necesar de a nu utiliza la cultivarea tulpinilor P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 nici o sursă de azot suplimentară în substraturile valorificate.

Majorarea conținutului de azot la cultivarea P. ostreatus poate fi explicată prin pierderea unei părți a masei uscate în rezultatul descompunerii parțiale a substratului de nutriție până la CO2 și H2O, mărind astfel conținutul relativ al azotului în substratul supus fermentării.

Este cunoscut faptul, că asimilarea azotului depinde într-o mare măsură de sursa și de cantitatea carbonului prezent în mediul de nutriție, de aceea creșterea miceliului ciupercii este determinată de raportul dintre carbon și azot. Raportul carbon/azot optimal creșterii miceliului și fructificării în faza solidă de fermentare se află conform unor studii în limitele 30/1. În substraturile inițiale destinate cultivarii ciupercii P. ostreatus s-a primit un indice mult mai mare: 58-95/1, ceea ce ne demonstrează faptul că miceliul culturii testate utilizează cu succes și concentrații joase ale azotului prezent în mediile solide nutritive. Totodată, majorarea azotului total în substraturi după 12 zile de cultivare duce la o descreștere a raportului carbon/azot. Aceasta rezultă din asimilarea carbonului ca sursă energetică unde o parte semnificativă a carbonului se pierde la respirație sub formă de CO2, iar azotul este metabolizat și reținut de biomasa culturii. Astfel, micșorarea raportului dintre carbon și azot la valorile cuprinse între 48-83/1 a stimulat, probabil, inducerea și apariția fructificării la tulpinile P. ostreatus testate .

2.2.2 Valoarea nutritivă a carpoforilor Pleurotus ostreatus.

În prezent lipidele și hidrații de carbon nu sunt deficitari în alimentarea omului. De aceea, la estimarea valorii nutritive a ciupercilor o importanță majoră se acordă compușilor proteici. [NUME_REDACTAT] ostreatus constituie o bună sursă de proteine, întrucât conținutul în substanțe proteice raportat la substanța absolut uscată este cuprinsă între 7,0-41,6%. Proteinele sunt constituite din 20 de aminoacizi, esențiali pentru om fiind 9 din ele – treonina, valina, metionina, izoleucina, leucina, tirozina, fenilalanina, lizina și triptofanul. Dezichilibrul raportului între aminoacizi duce la o dereglare a echilibrului proteic, administrarea corectă asigurându-i organismului viu o activitate normală a funcțiilor cu o semnificație esențială în metabolismul celular.

Valoarea biologică (nutritivă) a proteinei se află într-o dependență de echilibrul aminoacizilor săi, reglementarea normelor ce caracterizează echilibrul aminoacizilor proteici fiind consemnată de organizația FAO (Food and [NUME_REDACTAT]), care a stabilit și a aplicat două standarde -cel al proteinei oului de găină (albumina) și al laptelui uman (cazeina). La estimarea valorii nutritive a carpoforilor este necesară cercetarea a trei factori condiționați reciproc : digerabilitatea proteinei, conținutul proteinei și componența aminoacizilor.

Numeroase cercetări au descris destul de amănunțit compoziția chimică a carpoforilor de P. ostreatus. Totuși, parametrii biochimici ai carpoforilor cultivați pe diverse substraturi nutritive diferă unul de altul, astfel încât cunoașterea aminoacizilor naturali ce intră în compoziția ciupercilor este oportună pentru elucidarea posibilității de utilizare a tulpinilor selectate în biotehnologie. Este cunoscut faptul, că conținutul sporit al azotului total în substraturile celulozice duce la o majorare a acestuia și în carpofori, ceea ce determină valoarea înalt nutritivă a ciupercilor cultivate . Înlocuirea parțială a paielor de grâu cu alte substraturi naturale (coji de floarea-soarelui, rumeguș de lemn, coceni) cu un conținut mai mare al azotului total reprezintă o soluție potrivită, dat fiind încadrarea efectivă ale acestora la convertirea reziduurilor locale în produse cu valoare nutritivă mai ridicată decât pentru paiele de grâu (100%). Obiectivul cercetărilor constă în ameliorarea valorii nutritive a carpoforilor P. ostreatus prin înlocuirea parțială a paielor de grâu relativ sărace în azot cu alte componente naturale mai bogate în compuși ai azotului. Eficiența utilizării componentelor naturale rezultă și din faptul, că acestea reprezintă reziduuri regenerabile ale complexului agroindustrial, deci sunt accesibile și ieftine.

Capitolul 3. Particularități biologice de cultivare ale ciupercii pleurotus ostreatus în faza lichidă de fermentare

3.1 Acțiunea surselor de carbon și azot asupra creșterii miceliuluiP. ostreatus cultivat submers

Pentru a caracteriza exigențele de nutriție a microorganismului heterotrof este nevoie de anumite studii de laborator ce prevăd utilizarea practicilor de diversificare a mediilor culturale nutritive. Aceste studii includ în mod obligatoriu și cercetarea acțiunii surselor de azot și carbon asupra creșterii și a altor manifestări biologice ale microorganismului, astfel încât compușii C și N îndeplinesc funcții cu o semnificație esențială în metabolismul celular. Cercetările privind necesitățile fiziologice în utilizarea diverselor surse de carbon și azot, precum și elaborarea unui proces economic rentabil de obținere a biomasei proteice prin cultivarea submersă a bazidiomicetelor reprezintă obiectivul multor studii în domeniul biotehnologiei microbiologice.

Scopul investigațiilor constă în elucidarea caracterelor morfo-culturale și în determinarea acumulării biomasei la P. ostreatus în funcție de sursele de carbon și azot asimilate – în încercarea de a stabili exigențele nutriționale pentru utilizarea acestuia în diverse procese biotehnologice.

Pentru cercetări au fost folosite tulpinile P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 selectate anterior (Capitolul III). Tulpinile P. ostreatus selectate au fost cultivate în baloane Erlenmeyer cu câte 150ml mediu nutritiv fiecare în condiții submerse, aerarea fiind realizată printr-o agitare pe un dispozitiv rotativ cu 180 r.p.m. timp de 10 zile. Componența mediului nutritiv este următoarea: KH2PO4 – 1g., MgSO4x7H2O și KCl – câte 0,5g. fiecare, FeSO4 – 0,1g., F^Odist. -1000ml, sursa de azot – 0,2g., sursa de carbon – 4g., PH inițial – 5,6. În calitatea sursei unice de carbon pe mediul sintetic au fost studiate monozaharidele – glucoza, galactoza, xiloza, arabinoza; dizaharidele – maltoza, zaharoza, lactoza; polizaharidul – amidon și alcoolul – manit. Sursa de azot a servit mediul nutritiv cu NaNO3 (0,2 g/l), intensitatea de creștere fiind caracterizată prin acumularea biomasei absolut uscate (BAU,g/l) după 240 ore de cultivare.

Astfel, rezultatele obținute nu permit de a alege o sursă preferențială pentru toate tulpinile P. ostreatus testate și confirmă unele date din literatura de specialitate privind asimilarea diferitelor surse de carbon de către această cultură. Dacă pentru tulpina P. ostreatus CNMN-FB-02 sursa de carbon optimală este zaharoza, pentru tulpinile P. ostreatus CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 -nici o sursă nu este de preferință.

Tabel 3.1 Acumularea biomasei miceliene (BAU, g/l) la cultivarea tulpinilor ciupercii P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 pe mediul nutritiv

Azotul organic asigură o creștere mai eficientă a miceliului ciupercii față de sărurile minerale ale azotului . În urma unor investigații, se menționează, că asparagina este sursa de azot optimală pentru multe bazidiomicete . Prin cercetările efectuate, s-a stabilit, că asparagina este sursa de azot optimală pentru tulpinile P. ostreatus CNMN-FB-02 și CNMN-FB-03. În același timp, pentru tulpina P. ostreatus CNMN-FB-04 cele mai bune surse de azot sunt cele anorganice -NaNO3 și (NH4)3PO4.

Tulpinile P. ostreatus testate se caracterizează printr-o stabilitate a caracterelor morfo-culturale, manifestată prin capacitatea de menținere și păstrare a identității taxonomice și fenotipice. Cercetările privind caracterele morfo-culturale ale tulpinilor P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 evidențiază la toate mediile nutritive utilizate structuri miceliene în formă de sfere rotunde, pufoase, uneori alungite, neregulate de diverse mărimi – de la 0,5 la 6mm în diametru, sau bucăți de filamente, conglomerate – toate fiind specifice culturii P. ostreatus. S-a constatat, că forma și diametrul sferelor miceliene depinde de viteza agitării acestora, majorarea rotațiilor dispozitivului de cultivare submersă până la 500 r.p.m. ducând la omogenizarea și micșorarea sferelor miceliene asemeni „terciului de griș". În același timp, existența unei legături între formele morfologice a miceliului ciupercii cultivat submers și nivelul acumulării biomasei nu a fost stabilită.

S-a stabilit , că melasa, malțul de bere, peptonul și ureea reprezintă surse de carbon și azot eficiente acumulării biomasei la cultivarea submersă a ciupercii P. ostreatus. Astfel, pentru selectarea mediului nutritiv la cultivarea ciupercii P. ostreatus CNMN-FB-02 au fost utilizate atât surse sintetice, cât și complexe: glucoza, amidonul, melasa, peptonul, asparagina, ureea și malțul de bere.

Tabel 3.2 Caracterele morfo-culturale și acumularea biomasei absolut uscate (BAU, g/l) la cultivarea submersă a tulpinii P. ostreatus CNMN-FB-02 pe diverse medii nutritive sintetice și complexe

De rând cu datele experimentale ale unor autori referitor la capacitatea de asimilare a diferitelor nutrienți de către P. ostreatus, menționăm faptul că mediile complexe bogate în zaharide, aminoacizi, vitamine și diverse substanțe bioactive în condițiile cultivării submerse sunt mai eficiente acumulării biomasei miceliene decât cele sintetice. Eficacitatea mediilor nutritive complexe față de cele sintetice poate fi explicată prin faptul, că unii constituenți intermediari necesari activit ății metabolice ale ciupercii sunt deja prezenți în mediul de nutriție și nu necesit ă a fi sintetizați de novo. În componența mediilor nutritive complexe, ca de exemplu al malțului de bere, pe lângă zaharide, substanțe azotate, vitamine și acizi grași se mai conțin și compuși ai fosforului, sulfului, diverse microelemente, rolul cărora în metabolismul bazidiomicetelor nu este elucidat pe deplin. De aceea, realizarea unui mediu sintetic ce ar corespunde în totalitate exigențelor nutriționale a unei tulpini de bazidiomicetă este dificilă, utilizarea pe scară largă a unui astfel de mediu fiind puțin probabilă.

3.2 Valoarea nutritivă a miceliului P. ostreatus cultivat submers

Studiul cultivării submerse a unor specii de bazidiomicete în scopuri alimentare impune cu necesitate cercetarea nivelului și randamentului de acumulare a biomasei miceliene, determinarea inofensivității și valorii nutritive a acesteia, analiza comparativă și stabilirea gradului de similaritate a componentelor proteice a biomasei miceliene cu a carpoforilor ciupercii – produsul tradițional folosit în alimentație.

Posibilitatea utilizării miceliului de ciuperci comestibile în scopuri alimentare se apreciază, mai întâi de toate prin estimarea valorii nutritive, determinate de conținutul proteinei, componentelor calitative și digestibilității biomasei culturale.

Digestibilitatea proteinelor în carpoforii ciupercilor comestibile se estimează la valori de până la 70% .

Unii autori au stabilit, că în dependență de sursa de carbon utilizată, digestibilitatea proteinei fungice la cultivarea submersă a miceliului de Lentinus edodes, Pleurotus ostreatus, Panus tigrinus, Flammulina velutipes ajunge până la 80-90%.

Prin cercetările efectuate asupra animalelor de laborator, menite să pună în evidență inofensivitatea miceliului P. ostreatus cultivat submers, s-a constatat că biomasa acestuia nu este toxică și poate fi folosită în alimentație. Semnificativ este și faptul, că bazidiomicetele la cultivarea submersă nu formează spori care pot provoca boli alergice pentru personalul de deservire, un astfel de pericol existând real la cultivarea ascomicetelor.

Scopul cercetărilor efectuate a constat în evaluarea valorii biologice (nutritive) a miceliului tulpinilor P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 cultivate submers – pentru stabilirea posibilității de valorificare a biomasei miceliene în alimentație.

Tulpinile P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 au fost cultivate în baloane Erlenmeyer cu câte 150 ml malț de bere 60Balling fiecare în condiții submerse la temperatura de 27±10C, aerarea fiind realizată printr-o agitare pe un dispozitiv rotativ cu 180 r.p.m. timp de 10 zile. Biomasa obținută a fost uscată, cântărită și analizată din punct de vedere al componenței aminoacizilor totali.

Rezultatele cercetărilor au arătat că biomasa P. ostreatus obținută conține 18 aminoacizi, dintre care 9 sunt esențiali. Cantitatea totală a aminoacizilor biomasei miceliene pentru tulpinile P. ostreatus testate a variat între 21,3-34,2% (g/100g BAU), în componența aminoacizilor predominând acizii glutamic și aspartic, ceea ce este caracteristic carpoforilor de bazidiomicete.

Componența calitativă a aminoacizilor esențiali pentru toate tulpinile P. ostreatus testate se menține aproape la același nivel, cantitativ acestea fiind comparate cu normele întărite de FAO pentru „proteina ideală"

Procentual, cantitatea aminoacizilor esențiali raportată la protena de referință FAO se prezintă astfel: treonina – 168-182%, valina – 178-274%, metionina – 14-31%, izoleucina – 75112%, leucina – 66-101%, tirozina – 47-63%, fenilalanina – 83-87%, lizina – 33-40%, triptofan -80-140%.

3.3 Dinamica biosintezei unor enzime hidrolitice și a acumulării biomasei proteice la cultivarea submersă a ciupercii Pleurotus ostreatus pe medii nutritive complexe

Bazidiomicetele xilotrofe în contrast cu alte ciuperci din aceiași diversitate ecologică posedă o capacitate redutabilă de creștere intensivă în condițiile cultivării submerse. Acestea secretă enzime hidrolitice și oxidoreducătoare de o specificitate înaltă față de substrat, provocând astfel degradarea materialelor celulozice în compuși ușor asimilabili, proprii necesităților fiziologice constructive și energetice.

O largă utilizare de interes biotehnologic o au ciupercile xilotrofe ce aparțin genului Pleurotus. Pe lângă cantități importante de substanțe proteice, fibre, hidrați de carbon, vitamine păstrăvul de fag (Pleurotus ostreatus) sintetizează și diverse enzime ale complexelor celulazice, hemicelulazice și ligninazice . Obținerea în exclusivitate a biomasei proteice prin convertirea de către bazidiomicete a materiei prime vegetale nu este de perspectivă. Una din condițiile determinante care asigură eficacitatea biotehnologiilor în timpul de față este obținerea, de rând cu biomasa fungică, a produselor valoroase de sinteză, în special a enzimelor hidrolitice (celulaze, xilanaze, pectinaze, amilaze, proteaze) și oxidoreductazelor (peroxidaze, lacaze). Diversitatea și activitatea biosintetică a componentelor enzimatice la cultivarea submersă a ciupercii P. ostreatus sunt influențate de compoziția mediului nutritiv și durata de cultivare. Scopul cercetărilor a fost studierea în dinamică a biosintezei unor enzime hidrolitice (celulaza, amilaza, lipaza) și a acumulării biomasei proteice la cultivarea submersă a tulpinilor P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 pe medii nutritive complexe. Activitatea biosintetică a enzimelor hidrolitice a fost testată în dinamică timp de 14 zile pe două medii nutritive: 1) făină de soia (0,5%) + făină de porumb (2%) și 2) făină de soia (0,5%) + coji de floarea soarelui (2%).

Un rol esențial în asigurarea unui randament sporit al biomasei și biosintezei de metaboliți celulari revine cantității și stării fiziologice a miceliului ciupercii introdus în mediul de nutriție. Rezultatele cercetărilor au arătat, că pentru însămânțarea mediilor nutritive lichide este necesară folosirea unui inoculum fiziologic activ, aflat în faza de creștere exponențială a ciupercii P. ostreatus (4-6 zile). În scopul majorării punctelor de creștere și intensificării proceselor metabolice la cultivarea submersă a ciupercii P. ostreatus, inoculumul a fost preventiv omogenizat și introdus în mediul de nutriție în cantitate de 10%V, ceea ce reprezintă 1,2-1,6 g/l BAU.

Concentrația ionilor de hidrogen în mediu exercită o influență majoră asupra caracterului procesului metabolic, PH-ul optim creșterii și dezvoltării miceliului de ciuperci Pleurotus fiind stabilit pentru valorile 5-6 și 9 . PH-ul inițial al mediilor complexe cu coji de floarea-soarelui și făină de porumb a fost de 5,6 și respectiv 6,7.

Rata de creștere maximală (u) – o caracteristic ă a acumulării biomasei ciupercii în faza exponențială de creștere – prezintă valori cuprinse între 0,034 oră-1 pentru P. ostreatus CNMN-FB-

03 și 0,04 oră-1 pentru P. ostreatus CNMN-FB-02 și CNMN-FB-04. Aceste date corespund rezultatelor unor cercetători privind estimarea ratei specifice de creștere la cultivarea submersă a ciupercii P. ostreatus.

Optimizând mediul nutritiv și condițiile de cultivare submersă în fermentatoare de 3 și 10 l a ciupercii P. ostreatus, Solomko E. a obținut rezultate ce totalizază 16-18 g/l BAU după 4-5 zile de fermentare. Productivitatea maximă la cultivarea submersă în fermentatoare a fost obținută în faza exponențială de creștere a tulpinilor brevetate Pleurotus ostreatus 1300 și Panus tigrinus 131 -4-7 g/l/zi . Aceste date corespund rezultatelor proprii, valorile acumulării biomasei pentru mediul complex cu făină de soia (0,5%) și porumb (2%) constituind 16,20 și 15,67 g/l BAU la tulpinile P. ostreatus CNMN-FB-02 și CNMN-FB-04 cultivate submers timp de 4 zile. Perioada creșterii exponențiale ale acestora este de 48 ore și corespunde zilelor 2-4, productivitatea maximă obținută fiind de 6-6,2 g/l/zi.

Determinarea activității sumare a complexului celulazic în baza hidrolizei hârtiei de filtru (HF) este o metodă pe larg utilizată și acceptată datorită simplității de realizare a acesteia și faptului, că hârtia de filtru reprezintă celuloză nativă, rezistentă la degradare. În același timp, activitatea înaltă a complexului celulazic în baza hidrolizei hârtiei de filtru nu coincide în timp cu viteza maximă de formare a glucozei rezultată din degradarea carboximetilcelulozei substituite. Activitatea maximă de zaharificare a hârtiei de filtru în prezența inductorului (coji de floarea-soarelui) a fost stabilită pentru P. ostreatus CNMN-FB-03 în zilele 6 și 11 de cultivare și a constituit 0,102 Uml-1 și respectiv 0,139 Uml-1. Capacitatea maximă de acumulare a celulazelor capabile să hidrolizeze HF pentru mediul cu făină de porumb a fost mai tardivă, tulpina ciupercii P. ostreatus CNMN-FB-04 înregistrând o activitate de 0,108 Uml-1 la a 14-a zi de fermentare.

Rezultatul activității metabolice de biosinteză este reflectat în compoziția chimică a ciupercii, constituirea fiecărui component celular fiind dirijată prin mecanisme de control care coordonează biosinteza în funcție de condițiile oferite de mediu și a necesităților vitale ale organismului heterotrof. Determinarea calitativă a componentelor biomasei fungice este relevantă deoarece aceasta reflectă și caracterizează valoarea biologică a produsului obținut. În dependență de substratul nutritiv fermentat procesul de biosinteză maximă a proteinelor se desfășoară în diferite perioade ale creșterii și dezvoltării ciupercii P. ostreatus.

Studiul metabolismului de biosinteză a proteinelor în cazul mediului de nutriție cu coji de floarea-soarelui a arătat, că acumularea compușilor proteici se realizează treptat, valorile maxime de biosinteză ale acestora fiind obținute la sfârșitul cultivării ciupercii P. ostreatus – la a 12-14 zi de fermentare (8,2-11,0% proteină). Aceasta se datorează faptului că cojile de floarea soarelui reprezintă un substrat mai puțin accesibil și este convertit la biomasă mult mai anevoios decât făina de porumb.

Aminoacizii necesari pentru sinteza proteinelor fungice pot fi găsiți în mediul de nutriție, unde provin, de regulă, din acțiunea enzimelor proteolitice. În cazul mediilor sărace în anumiți aminoacizi, acestea trebuie sintetizați în cursul metabolismului. Cantitativ, conținutul valinei este mic la martor: 0,3 g/100g BAU pentru mediul nutritiv cu făină de porumb și 0,9 g/100g BAU pentru mediul cu coji de floarea-soarelui. Acesta nu acoperă necesitățile ciupercii P. ostreatus în valină astfel, încât are loc inițierea biosintezei aminoacidului deficitar. Determinarea în dinamică (4-14 zile) a conținutului de valină în produsele vegetale convertite în biomasă de către P. ostreatus a stabilit o creștere progresivă care depășește cu mult cantitatea inițială a aminoacidului dat (martorului): de 10-40 ori pentru mediul cu făină de porumb și de 5-19 ori pentru mediul cu coji de floarea-soarelui.

Pentru estimarea în dinamică a valorii nutritive a biomasei tulpinilor P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 au fost calculate indicele aminoacizilor esențiali (EAA) și indicele nutritiv (Tab. 3.3).

Tab 3.3 Dinamica valorii nutritive a biomasei P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB

În urma studiului efectuat privind cultivarea submersă a tulpinilor P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 selectate anterior au fost determinate caracterele morfo-culturale și biochimice, alese mediile de nutriție, durata de cultivare ce corespunde randamentului optimal al acumulării biomasei proteice și ale biosintezei unor enzime hidrolitice, caracterizată valoarea nutritivă a biomasei fungice.

Exigențele nutriționale a tulpinilor P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 cultivate submers au fost estimate prin utilizarea mediilor nutritive sintetice cu includerea diverselor surse de carbon și azot și a mediilor nutritive complexe, malțul de bere (6-80Balling) prezentându-se ca un mediu de nutriție eficient acumulării biomasei (16,5-17,8g/l BAU). Cercetările privind determinarea valorii nutritive a miceliului tulpinilor P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 cultivate submers pe malț de bere au elucidat posibilitatea valorificării biomasei miceliene în alimentare. Cantitatea totală a aminoacizilor biomasei miceliene pentru tulpinile P. ostreatus testate a variat între 21,3-34,2%(g/100g BAU), biomasa obținută întrecând cantitativ „proteina ideală" (FAO) cu 2-3 aminoacizi esențiali. Indicii nutritivi au constituit 21,6-33,1 unit ăți convenționale, fapt pentru care aceștea pot fi raportați la valorile nutritive a leguminoaselor pentru boabe (indicele nutritiv = 21) și se apropie de valoarea nutritivă a proteinelor animaliere (indicele nutritiv pentru carnea de porc = 35). Miceliul obținut posedă un miros plăcut de ciuperci și se caracterizează printr-o valoare nutritivă înaltă, astfel încât acesta poate fi utilizat ca supliment proteic valoros.

Miceliul P. ostreatus cultivat submers în baza malțului de bere poate fi utilizat și în calitate de inoculum pentru replicarea pe scară largă a materialului semincer granulat, folosirea a 8-10%V de inoculum reducând și ieftinind procesul tehnologic de preparare a acestuia.

Pentru mediul complex cu făină de soia (0,5%) și porumb (2%) productivitatea maximă a fost obținută la cultivarea submersă a tulpinilor P. ostreatus CNMN-FB-04 și CNMN-FB-02 (15,67 -16,2g/l BAU) după 4 zile de fermentare.

Activitatea maximă a hidrolazelor studiate a fost obținută la cultivarea tulpinii P. ostreatus CNMN-FB-03 pe mediul bogat în celuloză (coji de floarea-soarelui). Pentru această tulpină, acumularea maximă a celulazelor ce determină degradarea carboximetilcelulozei a fost prezentă în ziua a 7-a – 0,938 Uml-1, iar a activit ății de zaharificare a hârtiei de filtru – în zilele 6 și 11 de cultivare (0,102 și respectiv 0,139 Uml-1). Nivelul acumulării celulazelor (Na-CMC-aza, HF-aza) pentru mediul de nutriție ce conține în calitate de inductor coji de floarea-soarelui este mai înalt, demonstrând prin aceasta caracterul inductiv de sinteză al acestora. Valorile maxime ale activității amilolitice determinate în condiții standard la PH-ul 4,7 au fost înregistrate pentru tulpina P. ostreatus CNMN-FB-03 în zilele 10 și 12 (2,88 și respectiv 3,07 Uml-1). Tulpinile studiate posedă și

activitate lipolitică.

Studiul metabolismului de biosinteză a proteinelor în cazul mediului de nutriție cu coji de floarea-soarelui a arătat, că acumularea compușilor proteici se realizează treptat, valorile maxime de biosinteză ale acestora fiind obținute la sfârșitul cultivării ciupercii P. ostreatus – la a 12-14 zi de fermentare (8,2-11,0% proteină). Majorarea conținutului de proteină pentru acest mediu nutritiv a fost de 105-141% față de martor, iar a aminoacizilor esențiali – de 139-201%. Pentru mediul complex ce conține făină de porumb concentrația maximă a proteinelor ciupercii P. ostreatus CNMN-FB-02 și CNMN-FB-04 a fost înregistrată la a 4-a zi de cultivare și corespunde valorilor 11,9-15,0% proteină. Față de martor aceasta reprezintă o creștere cu 138-174% a conținutului de proteină și cu 177-199% a conținutului de aminoacizi esențiali.

În acest mod, cercetările efectuate ne permit a concluziona că tulpinile P. ostreatus testate prezintă un interes deosebit pentru biotehnologie, grație faptului, că acestea pot acumula într-un timp relativ scurt o cantitate majoră de biomasă proteică fungică, cât și diverși metaboliți celulari valoroși, în special, a enzimelor hidrolitice (celulaze, amilaze lipaze). Acumularea maximă a proteinelor (18,0%) a fost găsită la tulpina P. ostreatus CNMN-FB-03 în ziua a 6-a și corespunde unui nivel înalt al biosintezei enzimelor celulozolitice (0,462 Uml-1 pentru Na-CMC-aza și 0,056 Uml-1 pentru HF-aza) și amilolitice (2,07 Uml-1). Maximum de biomasă obținut la ziua a 4-a pentru mediul complex cu făină de porumb și a 6-a pentru mediul cu coji de floarea-soarelui nu corespunde nivelului major de biosinteză a enzimelor testate la tulpinile P. ostreatus CNMN-FB-02 și CNMN-FB-04. Concentrarea maximă a hidrolazelor studiate corespunde fazei de declin a ciupercii P. ostreatus și se datorează trecerii în lichidul cultural a enzimelor intracelulare în urma procesului de liză a celulelor fungice. În consecință, realizarea eficientă a procesului biotehnologic de obținere în comun atât a biomasei fungice, cât și a enzimelor hidrolitice pentru tulpinile P. ostreatus CNMN-FB-02 și CNMN-FB-04 s-ar datora unui „compromis" în ceea ce privește durata de cultivare deoarece este condiționat, pe de o parte de acumularea constituenților celulari (biomasa, proteina) și, pe de altă parte – de biosinteza metaboliților celulari (enzimele hidrolitice).

Capitolul 4. Procedee biotehnologice de cultivare a ciupercii pleurotus ostreatus și obținerea bioproduselor valoroase

Bazidiomicetul P. ostreatus prezintă un obiect biotehnologic cu perspective deosebite în diverse domenii aplicative eficiența cultivării acestuia fiind determinată de extinderea și intensificarea procedeelor tehnologice avansate, și de obținerea bioproduselor valoroase.

4.1 Elaborarea procedeelor de obținere a bioproduselor P. ostreatus

Cercetările privind elaborarea procedeelor de obținere a bioproduselor P. ostreatus sunt destinate obținerii carpoforilor și biomasei cu un conținut înalt al proteinei, aminoacizilor esențiali, inclusiv și a celor „imunoactivi". Valorificarea materiei vegetale secundare și convertirea acesteia în produse proteice alimentare și furajere este determinată de condițiile și componența mediilor de cultivare, precum și de utilizarea tulpinilor P. ostreatus înalt productive.

Procedeele elaborate sunt bazate pe utilizarea:

– tulpinilor P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 (hotărârile acordării brevetelor de invenții MD, nr.4520, 4521 și cererii de brevet MD a.2005 0147);

– componenței mediilor de nutriție care asigură creșterea, dezvoltarea și biosinteza produselor necesare (paie, rumeguș de lemn, coji de floarea-soarelui, malț de bere, făină de porumb, soia).

– condițiilor și parametrilor tehnici de cultivare a ciupercii P. ostreatus (temperaturii, umidității, aerației, iluminării, preparării mediilor nutritive, cantității de inoculare a materialului semincer, timpului de cultivare etc.).

4.1.1 Procedee de obținere a carpoforilor cu valoare nutritivă înaltă.

Rezultatul tehnic înregistrat constă în obținerea unei recolte majore de o calitate nutritivă valoroasă, utilizând pentru aceasta medii nutritive accesibile și ieftine – PGL, PGFS, PGC. Pentru realizarea procedeelor de obținere a carpoforilor cu valoare nutritivă înaltă se propun două tulpini noi de păstrăv – P. ostreatus CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 (hotărârile acordării brevetelor de invenții MD, nr.4520 și 4521 din 19.08.2005).

A. Obținerea carpoforilor cu valoare nutritivă înaltă în baza tulpinii Pleurotus ostreatus CNMN-FB-03

a) Mediul nutritiv de cultivare sunt paiele de grâu și rumegușul de lemn (2:1) umezite până la 72% și supuse pasteurizării la 950C timp de 1 oră. Pentru inoculare a fost folosit miceliu semincer în cantitate de 4,0±0,2% față de substratul nutritiv umed. Desfășurarea în timp a ciclului tehnologic pentru două valuri de recoltă a fost de 58 zile, pentru care s-a colectat 39,7% carpofori față de substratul nutritiv uscat. Indicele nutritiv al carpoforilor constituie 31,4 unități convenționale.

Aminoacizii totali ai biomasei absolut uscate (BAU) reprezintă 385 mg/g, dintre care partea aminoacizilor „imunoactivi"-278mg/g BAU, iar a aminoacizilor esențiali -119 mg/g BAU.

b) Mediul nutritiv de cultivare sunt paiele de grâu și cojile de floarea-soarelui (2:1) umezite până la 72% și supuse pasteurizării la 950C timp de 1 oră. Pentru inoculare a fost folosit miceliu semincer în cantitate de 4,0±0,2% față de substratul nutritiv umed. Desfășurarea în timp a ciclului tehnologic pentru două valuri de recoltă a fost de 59 zile, pentru care s-a colectat 42,9% carpofori față de substratul nutritiv uscat. Indicele nutritiv al carpoforilor constituie 33,1 unități convenționale. Aminoacizii totali ai biomasei absolut uscate (BAU) reprezintă 400 mg/g, dintre care partea aminoacizilor „imunoactivi"-290 mg/g BAU, iar a aminoacizilor esențiali -126 mg/g BAU.

B. Obținerea carpoforilor cu valoare nutritivă înaltă în baza tulpinii Pleurotus ostreatus CNMN-FB-04

Mediul nutritiv de cultivare sunt paiele de grâu și cocenii de porumb (2:1) umezite până la 72% și supuse pasteurizării la 950C timp de 1 oră. Pentru inoculare a fost folosit miceliu semincer în cantitate de 4,0±0,2% față de substratul nutritiv umed. Desfășurarea în timp a ciclului tehnologic pentru trei valuri de recolt ă a fost de 81 zile, pentru care s-a colectat 60,1% carpofori față de substratul nutritiv uscat. Indicele nutritiv al carpoforilor constituie 36,2 unități convenționale. Aminoacizii totali ai biomasei absolut uscate (BAU) reprezintă 438 mg/g, dintre care partea aminoacizilor „imunoactivi"-315 mg/g BAU, iar a aminoacizilor esențiali -138 mg/g BAU.

4.1.2 Procedeu de sporire a rentabilității procesului tehnologic.

Rentabilitatea economică de cultivare a ciupercii P. ostreatus este determinată de durata perioadei de desfășurare a ciclului tehnologic. Capacitatea fructificării precoce la tulpina P. ostreatus CNMN-FB-02 (cererea brevetului de invenție MD a.2005 0147 din 23.05.2005) reprezintă o însușire prețioasă, asigurându-se în felul acesta o rentabilitate superioară (98%) în cadrul procesului tehnologic de cultivare a ciupercii de păstrăv. Mediul nutritiv de cultivare sunt paiele de grâu (100%) umezite până la 72% și supuse pasteurizării la 950C timp de 1 oră. Pentru inoculare a fost folosit miceliu semincer în cantitate de 4,0±0,2% față de substratul nutritiv umed. Desfășurarea în timp a ciclului tehnologic pentru două valuri de recoltă a fost de 56 zile, pentru care s-a colectat 68,4% carpofori față de substratul nutritiv uscat.

Implementarea în practică a ciupercii Pleurotus ostreatus CNMN-FB-02 în cadrul procesului tehnologic de cultivare intensivă pe paie de graminee Cercetările privind cultivarea intensivă a păstrăvului de fag țin să se finalizeze cu aplicarea rezultatelor obținute în producerea pe scară largă a carpoforilor P. ostreatus. Introducerea tulpinilor P. ostreatus de productivitate performantă, în special pentru spațiile rurale și suburbane, oferă posibilitatea de lansare a unui business durabil pentru antreprenorii interesați, care la rândul său va rezolva și sarcina socială de asigurare a populației cu produse alimentare autohtone de calitate. Randamentul înalt și rentabilitatea sporită pentru tulpina P. ostreatus CNMN-FB-02 cultivată la modul intensiv pe paie de grâu constituie o siguranță de circulație rapidă a fondurilor bănești investite, utilizarea acesteia în cadrul structurilor specializate de producere intensivă a ciupercilor comestibile de seră prezentând o oportunitate de creare a locurilor de muncă și de obținere a unui profit stabil.

Implementarea în practică a fost aplicată în cadrul structurii specializate de producere a ciupercilor – SRL „Ciuperci" în perioada 15.09.2003 / 05.06.2004. În această perioadă au fost executate 4 cicluri tehnologice, durata fiecărui ciclu de cultură, respectiv a perioadei de recoltare fiind de 55-60 zile pentru două valuri de recoltă.

Prelucrarea termică a paielor a fost realizată conform tehnologiei hidrotermice – prin dezinfectare cu abur, aburul tehnologic fiind dirijat prin conducte într-un vas de capacitatea 2-2,5 tone substrat celulozic umectat. Paiele de grâu au fost preventiv mărunțite și ținute 24 ore submers în apă pentru îmbibare. La însămânțare s-a utilizat miceliul ciupercii de păstrăv crescut pe suport granulat (grâu), cantitatea folosit ă fiind de 3-4% față de substratul celulozic umed.

Capacitatea de producție exprimată prin cantitatea de ciuperci raportată la 100kg material celulozic uscat a fost de 64-71% pentru două valuri de recoltă. Rata rentabilității pentru tulpina P.ostreatus CNMN-FB-02 cultivată pe paie de grâu a fost estimată la 85-95%, ceea ce reprezintă aproape o dublare a mijloacelor bănești investite.

4.1.3 Procedee de obținere a produselor proteice furajere.

Capacitatea ciupercii P. ostreatus de convertire a materiei vegetale secundare și de sinteză a unor substanțe cu proprietăți biologice unice cum sunt proteinele, enzimele etc. poate fi asigurată prin cultivarea acesteia atât în faza solidă de fermentare, cât și în cea lichidă.

– Obținerea produselor proteice furajere la cultivarea în faza solidă de fermentare a ciupercii P.ostreatus CNMN-FB-04

A. Mediul nutritiv de cultivare sunt paiele de grâu și cocenii de porumb (2:1) umezite până la 72% și supuse pasteurizării la 950C timp de 1 oră. Pentru inoculare a fost folosit miceliu semincer în cantitate de 4,0±0,2% față de substratul nutritiv umed. După repartizarea în saci a amestecului însămânțat aceștea sunt plasați în camera de termostatare la temperatura de 28 0C în condiții de obscuritate. Faza de creștere vegetativă, respectiv a împânzirii substratului nutritiv cu miceliul ciupercii se desfășoară într-o perioadă de 11-12 zile de la începutul însămânțării. Conținutul proteinei brute după 12 zile de cultivare cu P.ostreatus CNMN-FB-04 se majorează până la 8,8%, ceea ce înseamnă o creștere cu 154% față de martor (substratul inițial nefermentat). Aminoacizii totali ai produsului furajer obținut constituie 86 mg/g BAU, dintre care partea aminoacizilor „imunoactivi" – 66 mg/g BAU, iar a aminoacizilor esențiali – 34 mg/g BAU.

B. Mediul nutritiv de cultivare sunt paiele de grâu și cojile de floarea-soarelui (2:1) umezite până la 72% și supuse pasteurizării la 950C timp de 1 oră. Pentru inoculare a fost folosit miceliu semincer în cantitate de 4,0±0,2% față de substratul nutritiv umed. După recoltarea a două valuri de carpofori (EB=49,6%), conținutul proteinei brute la a 90 zi de cultivare este de 6,9%, ceea ce reprezintă o majorare cu 115% față de martor(substratul inițial nefermentat). Aminoacizii totali ai produsului furajer obținut constituie 67 mg/g BAU, dintre care partea aminoacizilor „imunoactivi" – 49 mg/g BAU, iar a aminoacizilor esențiali – 25 mg/g BAU. Astfel, substratul celulozic PGFS fermentat prin intermediul ciupercii P.ostreatus CNMN-FB-04 poate fi folosit în calitate de produs furajer și după recoltarea a două valuri de carpofori. Aceasta permite obținerea într-un singur ciclu tehnologic a proteinei alimentare și furajere, prezentând un proces biotehnologic finisat, fără poluarea mediului înconjurător.

– Obținerea produselor proteice _furajere la cultivarea în _faza lichidă de _fermentare a tulpinilor ciupercii P.ostreatus CNMN-FB-02 și CNMN-FB-03.

Mediul nutritiv în baza făinii de soia (0,5%) și cojilor de floarea-soarelui (2%) este sterilizat timp de 40min la 1210C. Inoculumul P.ostreatus CNMN-FB-02 și CNMN-FB-03 se omogenizează și se introduce în mediul de nutriție în cantitate de 10%V, sau 12-16g BAU. Durata cultivării este de 12-14 zile, timp în care conținutul proteinei se majorează până la 10,8-11,0%, ceea ce reprezintă 138-141% față de martor. Indicele nutritiv al produsului furajer constituie 12,2-12,7 unități convenționale.

Aminoacizii totali ai biomasei absolut uscate (BAU) reprezintă 111-113 mg/g, dintre care partea aminoacizilor considerați „imunoactivi" – 74-75 mg/g BAU, iar a aminoacizilor esențiali – 46-47 mg/g BAU. Lichidul cultural al mediului de nutriție după 12-14 zile de cultivare cu tulpinile P.ostreatus CNMN-FB-02 și CNMN-FB-03 posedă activitate celulazică (0,28-0,49 Uml-1), amilazică (0,32-3,07 Uml-1), lipazică (250 Uml-1).

4.1.4 Procedee de obținere a biomasei alimentare.

Biomasa P. ostreatus cultivată submers pe diverse medii lichide este recomandată în calitate de supliment alimentar valoros cu un conținut major al proteinelor, acizilor grași esențiali, vitaminelor, hidraților de carbon, substanțelor bioactive. Realizarea procedeelor eficiente de un randament sporit la cultivarea ciupercii în faza lichidă de fermentare este determinată de componența mediilor de nutriție, de utilizarea tulpinilor înalt productive, de condițiile și perioada de cultivare, de cantitatea și calitatea inoculumului de însămânțare etc.

– Obținerea biomasei proteice alimentare la cultivarea submersă a tulpinii Pleurotus ostreatus CNMN-FB-02.

a) Mediul de nutriție este malțul de bere 60Balling sterilizat timp de 20min la 1160C.
Inoculumul de păstrăv preventiv omogenizat este introdus în mediul de nutriție în cantitate de
10%V. Tulpina P.ostreatus CNMN-FB-02 este cultivată submers timp de 10 zile la temperatura de
27±10C, aerarea fiind realizată printr-o agitare la 180 r.p.m. Randamentul obținut este de
17,3±1,2g/l BAU. Indicele nutritiv al produsului alimentar constituie 21,6 unități convenționale.
Aminoacizii totali ai biomasei absolut uscate (BAU) reprezintă 213 mg/g, dintre care partea
aminoacizilor „imunoactivi" – 163 mg/g BAU, iar a aminoacizilor esențiali – 83 mg/g BAU.
Biomasa obținută posedă un miros plăcut de ciuperci.

b) Mediul de nutritiție este făina de soia (0,5%) și porumb (2%) sterilizat timp de 40min la
1210C. Inoculumul de păstrăv (4-6 zile) este preventiv omogenizat și introdus în mediul de nutriție
în cantitate de 10%V, ceea ce reprezintă ~16g/l BAU. Tulpina P.ostreatus CNMN-FB-02 este
cultivată submers timp de 96 ore la temperatura de 27±10C, aerarea fiind realizată printr-o agitare la
180 r.p.m. Randamentul obținut este de 16,2g/l BAU, iar conținutul proteinei – 11,9%, ceea ce
reprezintă o majorare de 1,38 ori față de martor (substratul inițial nefermentat). Aminoacizii totali ai
produsului alimentar obținut constituie 122 mg/g BAU, aminoacizii „imunoactivi" – 84 mg/g BAU,
iar cei esențiali – 43 mg/g BAU. Miceliul posedă un miros plăcut de ciuperci.

– Obținerea biomasei proteice alimentare la cultivarea submersă a tulpinii Pleurotus ostreatus CNMN-FB-03

Mediul de nutritiție este făina de soia (0,5%) și porumb (2%) sterilizat timp de 40min la 1210C. Inoculumul de păstrăv (4-6 zile) este preventiv omogenizat și introdus în mediul de nutriție în cantitate de 10%V, ceea ce reprezintă ~12g/l BAU. Tulpina P.ostreatus CNMN-FB-03 este cultivată submers timp de 96 ore la temperatura de 27±10C, aerarea fiind realizată printr-o agitare la 180 r.p.m. Randamentul obținut este de 10,8g/l BAU, iar conținutul proteinei – 17,9%, ceea ce reprezintă o majorare de 2,07 ori față de martor (substratul inițial nefermentat). Aminoacizii totali ai produsului alimentar obținut constituie 182 mg/g BAU, aminoacizii „imunoactivi" – 119 mg/g BAU, iar cei esențiali – 57 mg/g BAU. Biomasa posedă un miros plăcut de ciuperci.

– Obținerea biomasei proteice alimentare la cultivarea submersă a tulpinii Pleurotus ostreatus CNMN-FB-04

a) Mediul de nutriție este malțul de bere 60Balling sterilizat timp de 20min la 1160C.
Inoculumul de păstrăv preventiv omogenizat este introdus în mediul de nutriție în cantitate de
10%V. Tulpina P.ostreatus CNMN-FB-04 este cultivată submers timp de 10 zile la temperatura de
27±10C, aerarea fiind realizată printr-o agitare la 180 r.p.m. Randamentul obținut este de 8,0±0,7g/l
BAU. Indicele nutritiv al produsului alimentar constituie 33,1 unități convenționale. Aminoacizii
totali ai biomasei absolut uscate (BAU) reprezintă 342 mg/g, dintre care partea aminoacizilor
„imunoactivi" – 245 mg/g BAU, iar a aminoacizilor esențiali – 133 mg/g BAU. Miceliul obținut
posedă un miros plăcut de ciuperci.

b) Mediul de nutritiție este făina de soia (0,5%) și porumb (2%) sterilizat timp de 40min la
1210C. Inoculumul de păstrăv (4-6 zile) este preventiv omogenizat și introdus în mediul de nutriție
în cantitate de 10%V, ceea ce reprezintă ~14g/l BAU. Tulpina P.ostreatus CNMN-FB-04 este
cultivată submers timp de 96 ore la temperatura de 27±10C, aerarea fiind realizată printr-o agitare la
180 r.p.m. Randamentul obținut este de 15,67g/l BAU, iar conținutul proteinei – 15,0%, ceea ce
reprezintă o majorare de 1,74 ori față de martor. Aminoacizii totali ai produsului alimentar obținut
constituie 155 mg/g BAU, aminoacizii „imunoactivi" – 105 mg/g BAU, iar cei esențiali – 48 mg/g
BAU. Biomasa obținută posedă un aromat plăcut de ciuperci.

[NUME_REDACTAT] P. ostreatus CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 reprezintă obiecte biotehnologice de perspectivă ca producători de carpofori cu valoare nutritivă înaltă, indicii nutritivi ai carpoforilor cultivați pe diverse substraturi celulozice constituind 31,4-36,2 unități convenționale. Aminoacizii totali ai biomasei absolut uscate (BAU) reprezintă 385-438mg/g BAU, dintre care partea aminoacizilor „imunoactivi" – 278-315mg/g BAU, iar a aminoacizilor esențiali – 119-138mg/g BAU. Tulpinile sunt depozitate în CNMN a RM și protejate de brevete de invenții.

În procesul de triere a mediilor nutritive solide, paiele de grâu s-au dovedit a fi substratul optimal de cultivare pentru toate tulpinile P. ostreatus testate, fapt confirmat atât de productivitatea înaltă a recoltei de carpofori (EB=59,6-88,2%), cât și de indicele major al randamentului (0,86-1,22).

Valoarea maximă a rentabilității economice (1,98) a fost stabilită la cultivarea ciupercii P. ostreatus CNMN-FB-02 pe paie de grâu, utilizarea acesteia în cadrul structurilor specializate de producere intensivă a ciupercilor comestibile de seră prezentând un domeniu de activitate ce oferă importante beneficii socio-economice și ambientale. Tulpina este depozitată în CNMN a RM.

Cultura păstrăvului de fag a demonstrat un randament superior de utilizare a reziduurilor lignocelulozice agro-industriale, rata de descompunere a masei uscate fiind de 36-50%, dintre care 36-46% celuloză și 30-44% lignină. Convertirea reziduurilor vegetale de P. ostreatus în produse cu valoare nutritivă înaltă a constituit circa 0,45-0,88kg ciuperci proaspete la 1kg materie vegetală uscată.

Majorarea azotului total în substraturile nutritive fermentate a elucidat posibilitatea de obținere a proteinei furajere, conținutul proteinei brute pentru materiile vegetale utilizate -după 12 zile de cultivare cu tulpina P. ostreatus CNMN-FB-04 – majorându-se de la 3,65,8% la 7,3-8,8%. Degradarea avansată a ligninei și asigurarea unui nivel înalt de sinteză a proteinelor în substraturile supuse fermentării de către tulpina P. ostreatus CNMN-FB-04 duce la majorarea valorii nutritive și a digerabilității produsului fermentat, ceea ce poate fi pe larg folosit în furajarea animalelor (bovine, porcine).

La cultivarea submersă a tulpinilor P. ostreatus CNMN-FB-02, CNMN-FB-03 și CNMN-FB-04 au fost obținute bioproduse de o valoare nutritivă înaltă (până la 21,6-33,1 unități convenționale) cu un conținut sporit al aminoacizilor totali, esențiali, „imunoactivi". Bioprodusele obținute în baza mediilor de nutriție ce conțin făină de soia (0,5%), făină de porumb (2%) și coji de floarea-soarelui (2%) prezintă o majorare față de martor cu 138207% a componentelor proteice, posedă un miros plăcut de ciuperci și pot fi utilizate în calitate de supliment proteic valoros pentru produsele alimentare și furajere.

Miceliul P. ostreatus cultivat submers duce la micșorarea cu două zile a duratei de preparare a materialului semincer granulat și poate fi utilizat în calitate de inoculum pentru replicarea pe scară largă a miceliului comercial.

Datorită efectului stimulator pe care-l produc, substraturile nutritive uzate – folosite la cultivarea ciupercii P. ostreatus – reprezintă o sursă de substanțe bioactive, care pot fi utilizate în fitotehnie, în calitate de regulatori ai creșterii semințelor de grâu.

Bibliografie

DVORNINA A., RUDIC V., DVORNINA E. Dietary supplements with curative and prophylactic properties made from the edible and medicinal mushroom Lentinus edodes (Berk.) Sing. biomass. IJMM. Vol. 3. 2001

EGER G., EDEN G., WISSING E. Pleurotus ostreatus – breeding potential of a new cultivated mushroom. Theor. [NUME_REDACTAT]. Genet.- 1976.-47.^3. p. 155-163.

ELISASHVILI V., KACHLISHVILI E., CHUCHUA D., TSIKLAURI N., KHARDZIANI T. Pleurotus ostreatus (Jacq.: Fr.) Kumm. and Lentinus edodes (Berk.) Sing. lignocellulolytic enzyme activity. IJMM. Vol. 3. 2001. p. 140.

ENACHE E., ZARNEA G. Microbiologie industrială și biotehnologie. Iași, 1986. p.203.

ERIKSSON K.-E. L., BLANCHETTE R. A., ANDER P. Microbial and enzymatic degradation of wood and wood components. Berlin: Springer – Verlag, Hedelberg, Fed. Rep. Germany, 1990.

MATEESCU N. Cultura ciupercilor Pleurotus. Editura CERES. București, 1992.

MATEESCU N. [NUME_REDACTAT]., M.A.C.T., București,1999

TRANDAF F., TRANDAF V., LEOCA R. Suporturi noi de creștere și rezultatele preliminare la cultura ciupercii Pleurotus ostreatus în seră. Inst. Cerc. Legume și fructe, 1978

TUDOR I. Ciuperci comestibile Agaricus și Pleurotus. Alex-Alex. București, 2001