Pestovanie jedlých a liečivých húb na substrátoch pripravených fermentáciou pilín.

Adam Brezáni

Master's thesis

Cultivation of Edible and Medicina Mushrooms at Growing Substrates Made of Saw Dust Fermentation

Abstract:

Existuje mnoho štúdií o problematike kultivácie húb na ligninolytických odpadoch, avšak málo z nich sa zaoberalo ich kultiváciou na ihličnatých pilinách. V práci Croan (2004) bolo ukázané, že úpravou ihličnatých pilín fermentáciou je možné získať substrát, na ktorom je možné kultivovať jedlé a liečivé huby. Vďaka tomu by bolo možné tento ľahko dostupný, ale zatiaľ málo ekonomicky zaujimavý materiál zhodnotiť. Ihličnaté piliny, musia však prejsť úpravou, pri ktorej sú odbúrané prchavé organické látky, ktoré zabraňujú úspešnej kolonizácii substrátu hubou. Cieľom práce bolo zistiť, či fermentáciou smrekových pilín je možné pripraviť substrát vhodný pre pestovanie jedlých a liečivých húb, zároveň preukázať, či je kvapalná zložka digestátu (fugát) vhodná pre zlepšenie procesu fermentácie pilín. V rámci predloženej diplomovej práce boli smrekové piliny fermentované po dobu 3, 6, alebo 9 týždňov. U niektorých variant bol využitý 5 % prídavok fugátu na podporu mikrobiálnej aktivity. Tým sa urýchľuje a zefektívňuje samotná fermentácia. Následne, na týchto variantách fermentovaných pilín boli kultivované jedlé a liečivé huby Pleurotus ostreatus (Jacq.) P. Kumm., Pleurotus eryngii (DC.) Quél., Hericium erinaceus (Bull.) Pers. a Ganoderma lucidum (Curtis) P. Carst. Pri každom pokuse boli použité aj bukové piliny ako kontrolná varianta. Z fermentovaných smrekových pilín bola vybraná varianta po 6 týždňoch ošetrenia s prídavkom fugátu (F6), ktorá sa na základe prevedeného pokusu t.j. sledovania intenzity rastu mycélia na jednotlivých substrátoch, fermentovaných po rôznu dobu, javila ako najvhodnejšou alternatívou pre kultiváciu jedlých a liečivých húb. Zároveň bolo vykonané stanovenie prchavých organických látok u smrekových pilín, pričom v 6. týždni fermentácie boli tieto látky redukované z 31,86 mg/kg na 10,47 mg/kg u varianty F6. Táto fugátom obohatená varianta bola porovnávaná s bukovými pilinami a s variantou smrekových pilín fermentovaných po dobu 6 týždňov, ale bez prídavku fugátu (B6). Na týchto troch substrátoch boli opakovane vykonané kolonizácie substrátu jedlými a liečivými hubami, stanovená aktivita ligninolytických enzýmov, pomer C : N, zmena hodnoty pH substrátu počas kolonizácie a stanovený obsah lignínu pred a po kolonizácii hubou. Na základe týchto informácii bolo usúdené, že substrát upravený fermentáciou po dobu 6 týždňov s 5 % prídavkom fugátu je tou najvhodnejšou variantou pre kultiváciu jedlých a liečivých húb. Tento substrát bol v rýchlosti kolonizácie substrátu hubami Pleurotus ostreatus, Pleurotus eryngii a Ganoderma lucidum rovnako efektívny ako bukové piliny. Najlepšie sa darilo na ošetrených smrekových pilinách Pleurotus ostreatus a bolo zistitené, že Hericium erinaceus nie je schopná tieto druhy substrátov úspešne kolonizovať. Nakoľko smrekové piliny a fugát sú ľahko dostupným materiálom jedná sa o veľmi zaujimavý segment s možnosťou uplatnenia v ekologickom poľnohospodárstve v rámci diverzifikácie výroby.

Abstract:

Many studies were focused on cultivation of edible and medicinal mushrooms at lignocellulose waste materials, but only few have dealt with cultivation of those mushrooms at coniferous sawdust. Croan (2004) showed, that fermentation of coniferous sawdust may lead to substrate which is suitable for growing mushrooms. Due to this fact, it is possible to convert this low value wood waste into gourmet and medicinal mushrooms. Coniferous sawdust needs to undergo treatment, getting rid of volatile organic compounds that inhibit successful colonization of those substrates by fungi. The goal of my thesis was to employ the fermentation to treat coniferous sawdust and evaluate suitability of this option to create a substrate for cultivation of edible and medical mushrooms. Moreover, we aimed to prove whether a liquid part of digestate is advisable for enhancing the fermentation effect. Spruce sawdust was fermented for the length of 3, 6, and 9 weeks. Some variants were treated with liquid part of digestate at rate of 5 % to enhance microbial activity, which speeds up the process of fermentation. Fermented material was used for cultivation of Pleurotus ostreatus (Jacq.) P. Kumm., Pleurotus eryngii (DC.) Quél., Hericium erinaceus (Bull.) Pers. and Ganoderma lucidum (Curtis) P. Carst. Each trial included beech sawdust used as a control sample. Out of all the fermented spruce sawdust samples, the six weeks treated variant with addition of liquid part of digestate (F6) was chosen as the best substrate for fungi cultivation. This claim is based on experiment which has proven that aforementioned variant is more suitable for growth of edible and medical mushrooms in comparison to beech sawdust and fermented sawdust without liquid part of digestate (B6). The content of volatile organic compounds (VOC) was determined, showing the reduction of VOC in F6 substrate, from 31,86 mg/kg to 10,47 mg/kg respectively, compared to B6. The mycelium growth rate was repeatedly measured in these substrates. Subsequently, enzyme assays were performed, as well as measurements of C : N ratio and change of pH value during colonization. Moreover, total lignin content was obtained before and after fungi colonization. Based on the data, the fermented coniferous sawdust treated with liquid part of digestate was evaluated as a substrate which is comparable to beech sawdust substrate in the rate of mycelium colonization. Pleurotus ostreatus thrived the most on fermented spruce sawdust with addition of liquid part of digestate, while Hericium erinaceus was not able to successfully colonize these kinds of substrate. Thanks to high abundance of spruce sawdust and liquid part of digestat in Czech Republic, proposed cultivation technology is an attractive way of production diversification at ecological farm.

Keywords

Huby, Enzýmy, Fugát, Piliny, Mycélium, Fermentácia

Keywords

Mushrooms, Enzymes, Liquid part of digestate, Sawdust, Mycelium, Fermentation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Pavel Tlustoš, CSc.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Organic Farming / Organic Farming