СУБСТРАТЫ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ВЕШЕНКИ

Часть 1. Характеристика субстратов.

Тишенков А.Д.


ЧАСТЬ I. ХАРАКТЕРИСТИКА СУБСТРАТОВ

Содержание

Введение

1. Субстратная база

1.1. Технологии культивирования вешенки

1.2. Возобновляемые растительные ресурсы

1.3. Критерии выбора субстратов

2. Химические свойства субстрата

2.1. Состав органических веществ растительных субстратов

2.2. Состав лигноцеллюлозного комплекса субстратов

2.3. Изменение состава лигноцеллюлозного комплекса субстратов в процессе культивирования

2.4. Минеральный состав субстратов

2.5. Изменение минерального состава субстратов в процессе культивирования вешенки

2.6. рН субстрата. Карбонатная буферная система

2.7. Витамины и стимуляторы роста

3. Физические свойства субстрата

3.1. Фазовый состав субстрата

3.2. Твердая фаза. Структура. Дисперсность. Плотность. Упругость

3.3. Жидкая фаза. Влажность. Влагоемкость

3.4. Газообразная фаза. Газообмен. Уровень СО2

3.5. Оптимизация физических свойств субстрата

4. Биологические свойства. Введение

4.1. Инфицированность сырья. Первичная и вторичная инфекции

4.2. Конкурентная микрофлора

4.3. Полезная микрофлора

4.4. Селективность

4.5. Влияние термообработки на микроорганизмы субстрата

5. Питательные добавки

5.1. Химический состав

5.2. Медленно разлагающиеся питательные добавки

5.3. Влияние питательных добавок на температуру субстрата

5.4. Внесение питательных добавок

5.5. Влияние питательных добавок на урожайность

6. Минеральные добавки

6.1. Химический состав

6.2. Эффекты минеральных добавок

6.3. Применение минеральных добавок

7. Принципы составления композиций субстратов

7.1. Основные принципы

7.2. Субстратные композиции

7.3. Показатели эффектности использования субстратов

8. Планирование урожая вешенок

8.1. Вынос элементов питания с урожаем

8.2. Планирование урожая вешенок

Приложение

Литература

Селективность

При культивировании съедобных грибов на лигноцеллюлозных субстратах конкурентные микроорганизмы часто вызывают серьезное снижение урожая. В естественных условиях ксилотрофные грибы и, в частности вешенка, растут в плотной древесине, развиваясь в ней достаточно медленно. При интенсивном культивировании вешенки используют рыхлые субстраты, такие как опилки измельченная кора или солома зерновых культур.

На этих субстратах мицелий вешенки вступает в конкуренцию за питание с быстро растущими плесенями. Наиболее агрессивными конкурентами на соломе показали себя виды Trichoderma (Tr. harzianium, Tr. hamatum и др.) и Gilmaniella humicola.

Так как полная стерилизация соломы и культивирование в стерильных условиях экономически невыгодно при промышленном производстве грибов вешенки, возникает необходимость получения селективного субстрата, который бы способствовал росту мицелия съедобного гриба, и в то же время тормозил развитие конкурентных микроорганизмов. Разница в пищевых потребностях большинства съедобных грибов и плесеней позволяет достичь необходимого уровня селективности субстратов.

Выращивание грибов: вешенка, шампиньон, шиитаке



Захватывающее появление на свет грибов. Как известно, грибы растут довольно быстро, особенно после дождя. Наблюдать за этим процессом в замедленной съемке невероятно интересно.


На сайте Выращивание грибов: вешенка, шампиньон, шиитаке

Развитие плесеней зависит от наличия легкодоступных источников азотного и углеродного питания, в тоже время ксилотрофные грибы способны разрушать сложные труднодоступные лигноцеллюлозные комплексы соломы. Обработка субстрата при высокой температуре вызывает гидролиз растительных полисахаридов и появление свободных легкоусвояемых сахаров, которые способствуют размножению конкурентных плесеней.

Селективный субстрат. тормозящий развитие плесеней и благоприятствующий росту мицелия вешенки. получают при обработке умеренной температурой 65-70°С. Повышение температуры обработки до 75-85°С приводит к стимуляции развития плесеней типа Gilmaniella. Trichoderma, Fusarium, Mucor (рис. 8), если обработка достаточно длительная.

Влияние температурной обработки на развитие конкурентных плесеней и мицелия вешенки

Рис. 8. Влияние температурной обработки
на развитие конкурентных плесеней и мицелия вешенки,
длительность обработки - 24 часа.

1 - Pleurotus ostrealus, 2 - Gilmaniella humicola, 3 - Fusanum, Mucor, 4 - Trichoderma hamatum

Важна не только температура обработки субстрата, но и время обработки Пастеризация при 65°С в течение 6-10 часов усипивает рост Trichoderma hamatum, а в течение 12-16 часов - рост Gilmaniella humicola (рис. 9).

Влияние длительности пастеризации (65°С) на рост мицелия вешенки и конкурентной плесени

Рис. 9. Влияние длительности пастеризации (65°С) на рост мицелия вешенки и конкурентной плесени.

1 - Pleurotus ostreatus, 2 - Gilmaniella humicola, 3 - Trichoderma hamatum

Для нормального развития мицелия вешенки необходима пастеризация субстрата при 65°С не менее 20-24 часов.

Пастеризация соломы при 65°С приводит к быстрому нарастанию числа термофильных бактерий и является, таким образом, и пастеризацией, и ферментацией.

По некоторым данным ряд культур бактерий Bacillus subtilus, изолированных с соломы, ингибировал рост плесеней, не влияя на рост мицелия вешенки.

S. Slolzer и К. Grabbo изолировали 119 культур бактерий и актиномицетов из ферментатированной соломы и протестирован и их на антагонизм к различным плесеням. Было собрано 15 активных культур Bacillus. Культуры выращивали на жидкой среде (10 г мелассы/л, рН - 7,0) при 25°С и затем смешивали с соломой. Солому ферментировали при 45°С различное время и затем засевали спорами плесеней или культурой вешенки.

Бактериальные культуры разделились на 2 группы.

1-ая труппа объединяла представителей Bacillus subtilus и вызывала ингибирование роста как мицелия вешенки, так и плесеней.

2-ая группа включала представителей вида Bacillus pumilus, которые тормозили рост мицелия плесеней (Trichoderma, Mucor, Fusarium, Gilmaniella), но не влияли на развитие мицелия вешенки.

После ферментации соломы при 45°С в течение 72 часов с наиболее активным штаммом Bacillus pumilus субстрат был практически полностью защищен от разных видов плесеней (табл. 33).

Таблица 33.

Влияние ферментации субстрата с термофильными бактериями
В. pumilus на развитие конкурентных плесеней
(ферментация 72 часа при 45°С).

Культуры Стерилизация субстрата 125°C, 1 час Ферментация стерилизован субстрата Пастеризация субстрата 65°С, 24 часа Ферментация пастеризованного субстрата
Pleurotus oslreatus 80* 70 85 85
Trichoderma hamatum 80 0 0 0
Gilmaniella humicola 80 40 60 20

* - Диаметр колонии на 14 сутки роста

 

Биохимические механизмы селективности субстрата.

Первоначально считалось, что основой селективности субстрата при выращивании вешенки являются антибиотические вещества, выделяемые в период ферментации бактериями из группы Bacillus subtilis Однако более поздние исследования показали что бактерии и их выделения не оказывают непосредственного влияния на рост мицелия плесневых грибов, следовательно, селективность субстрата определяется другими факторами.

Получение селективного субстрата для культивирования съедобных грибов возможно потому, что многие ксилотрофные грибы, и в честности вешенка, способны ферментативно разрушать лигноцеллюлозный комплекс соломы. В то же время развитие конкурентных плесеней зависит от присутствия легкодоступных соединений углерода и азота. Плесени рода Trichoderma. в отличие от других конкурентных плесеней, способны разрушать еще и целлюлозу из лигноцеллюлозного комплекса Однако Trichoderma не растет на термически необработанной соломе (см. рис. 9), что, видимо, обусловлено экранирующей ролью лигнина, покрывающего волокна целлюлозы. При высокотемпературной обработке субстрата лигноцеллюлозные связи частично разрушаются (делигнификация), и целлюлоза становится доступной для ферментативного гидролиза Trichoderma hamatum.

Конкурентная плесень Gilmaniella humicola способна разрушать целлюлозу и обладает фенолоксидазной активностью, что обеспечивает определенную лигнолитическую активность. Кроме того, этот гриб способен расти при щелочном рН. Все это усугубляет трудности в борьбе с этой плесенью, которая имеет очень близкие характеристики с Pleurotus ostreatus.

Селективность субстрата можно объяснить с точки зрения содержания легкодоступных сахаров. Высокотемпературная обработка субстрата приводит к химическому гидролизу полисахаридов и накоплению растворимых сахаров (табл. 34).

Таблица 34.

Содержание растворимых сахаров в соломе
после различной обработки.

Обработка ppm глюкозы
Необработанная 1500
65°, 4 часа 1820
65°, 24 часа 0(!)
85°, 24 часа 2330

 

Однако при пастеризации соломы при 65°С развивающиеся в субстрате термофильные бактерии группы Bacillus утилизируют практические все растворимые формы сахаров, не оставляя ничего для конкурентных вешенке плесеней (табл. 35).

Таблица 35.

Влияние пастеризации на рН субстрата
и содержание в нем растворимых сахаров и аммония.

Время обработки,
часы
Пастеризация, 65°С
РН глюкоза, ppm NH4, ppm
0 7,6 1500 246
24 8,8 0 106
48 8,3 0 75
72 8,4 0 100

 

В процессе ферментации происходит также подщелачивание субстрата и утилизация легкодоступных форм азота (аммонийного). Для развития в субстрате плесени Trichoderma hamatum необходимо сочетание нескольких факторов: слабокислый рН, повышенное содержание растворимых легкодоступных форм азота и сахаров (табл. 36).

Таблица 36.

Рост Trichoderma hamatum на питательной среде
(экстракт ферментированной соломы).

РН мм* NH4NO3,
г/л
мм* Глюкоза мм*
8,5 0 0 0 0 0
7,0 12 1 28 1 36
6,0 35 2 30 3 44
5,0 75 3 32 5 52

* - Диаметр колонии на 3-й сутки роста

 

Ферментация должна быть проведена таким образом, чтобы легкодоступные вещества полностью были утилизированы бактериальной микрофлорой и остановлена в момент, пока еще не началось разрушение основы субстрата - лигноцеллюлозного комплекса. Чрезмерное удлинение процесса обработки субстрата ухудшает не только физические, но и питательные свойства субстрата.

 

Вы смотрели страницу - Селективность

Следующая страница  - Влияние термообработки на микроорганизмы субстрата

Предыдущая страница - Полезная микрофлора

Вернуться к началу страницы - Селективность

Выращивание грибов: вешенка, шампиньон, шиитаке

Субстраты для культивирования вешенки. Часть 1-я. Характеристика субстратов.

Субстраты для культивирования вешенки. Часть 1-я. Характеристика субстратов. Тишенков А.Д.

Субстраты для культивирования вешенки. Часть 2-я. Тишенков А.Д.

Субстраты для культивирования вешенки. Часть 2-я. Тишенков А.Д.

Бизнес-план: Производство грибов. Горемыкин В.А., Богомолов А.Ю.

Бизнес-план: Производство грибов. Горемыкин В.А., Богомолов А.Ю.

Выращивание грибов. Лидия Гарибова

Выращивание грибов. Лидия Гарибова

 

Индекс цитирования.