КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ВЫСШИХ СЪЕДОБНЫХ ГРИБОВ С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВЫХ ВЕЩЕСТВ

. Особое место среди потенциальных проду­центов белка занимают съедобные базиди — альные грибы, плодовые тела которых издав­на употребляются человеком в пищу.

Первое сообщение О’ поверхностном куль­тивировании базидиомицетов, и в частности сморчка, появилось в 1905 г. В это же время в США изучались факторы, влияющие на рост мицелия Agaricus campestris. Спустя 25 лет эти опыты были повторены Трешовым, кото­рый установил токсическое действие на рост мицелия ионов калия (цит. по Бешкову, 1974).

Новый этап в исследованиях по культиви­рованию базидиомицетов связан с именем американского ученого Хумфельда. Им впер­вые был разработан способ выращивания в глубинной культуре шампиньонов (Humfeld, Sugichara, 1952; Sugichara, Humfeld, 1954). Работы Хумфельда явились толчком для даль­нейших исследований, связанных с культиви­рованием съедобных макромицетов в глубин­ной культуре. Высшие съедобные грибы стали привлекать внимание исследователей как про­дуценты биологически активных метаболитов и как продуценты кормового и пищевого бел­ка.

В середине 50-х годов проведены широкие исследования по культивированию некоторых представителей рода Morchella (Szuecs, 1954, 1956, 1958). Работы в этом направлении были продолжены Robinson, Davidson (1959), кото­рые предложили способ выращивания мице­лия сморчка в больших количествах. Промыш­ленное культивирование этих грибов было осуществлено в США в ферментерах объемом 8 м3. Выход грибного мицелия за 72 ч роста составлял 1,5—2,0 т.

В конце 50-х начале 60-х годов появляются сообщения о культивировании других видов макромицетов в глубинной культуре. Изучая рост 25 видов базидиальных грибов, Starka (1955) отметил, что большинство из них дает типичный рост в виде пеллет и только два ви­да Hypholoma hidrophila и Stereum hirzuium росли в погруженной культуре в виде скопле­ния нитей. Следует отметить также работы финских ученых, которые выявили наиболее перспективные виды съедобных грибов для культивирования в глубинной культуре. Быст­рым ростом и высоким урожаем биомассы от­личались Suillus bovinus, Armittariella mellea, Suillus variegatus и т. п. (Hatulla, Gyllenberg, 1969). При выращивании на комплексных сре­дах максимальный выход биомассы был отме­чен у грибов Pleurotus comucopiae Fr.—20,9 г/л, Morchella esculenta—23,6 г/л (Eddy, 1959). Из 15 изученных видов грибов Boletus sp., и Lepiota procera оказались наиболее продук­тивными. Экономический коэффициент со­ставлял 44—55%. Дальнейшая оптимизация Условий культивирования позволила увеличить Урожай биомассы у Boletus, sp., до 20 г/л за

32 ч инкубации (Chen-Gue-mae et al., 1963).

Работы по изучению макромицетов с целью -получения белковых веществ интенсивно ве­дутся в нашей стране. Так, в Ленинградском ботаническом институте им. Комарова О. П. Низковская исследовала рост представителей различных физиологических групп базидио­мицетов в глубинной культуре (Низковская, 1972). Лучшими продуцентами оказались гри­бы, вызывающие белую гниль древесины. Flammulina velutipes, Pholiota mutabilis и Pleurotus osireatus рекомендованы автором для получения грибного мицелия в пищевых или кормовых целях.

Центром исследований по культивирова­нию съедобных грибов в глубинной культуре является Институт ботаники им. Н. Г. Холод­ного АН УССР, где с 60-х годов ведутся ин­тенсивные работы в этом направлении. Уста­новлено, что глубинное культивирование зна­чительно ускоряет процесс роста высших грибов. Из агариковых грибов быстрым рос­том и урожаем биомассы от 15 до 27 г/л от­личались грибы родов Agaricus, Coprinus, Russula, а также Lactarius helvus, Clitopilus prumilis, Pleurotus ostreatus, Flammulina ve­lutipes, Panus tigrinus, Pholiota adiposa, Suil — lus bovinus. Среди агариковых грибов хоро­ший рост обнаружили как дереворазрушающие, так и представители микрообразователей, почвенных и подстилочных сапрофитов. Из афиллофоровых наибольший интерес пред­ставлял Sparassis crispa, дающий выход ми­целия до 22 г/л и обладающий сильным гриб­ным ароматом (Бухало и др., 1972, 1973, 1978; Дудка и др., 1978).

Промышленное культивирование высших грибов связано с наличием дешевых субстра­тов. На I Всесоюзном совещании «Состояние и перспективы производства высших съедоб­ных грибов в СССР», которое состоялось в Киеве в 1977 г., указывалось на целесообраз­ность использования для выращивания съе­добного мицелия богатых сахаром отходов переработки фруктов, овощей, картофеля, са­харной свеклы, кукурузы, молочной сыворот­ки, а также других отходов сельскохозяйствен­ного производства и деревообрабатывающей промышленности (Бухало, 1978). Особенно часто для получения биомассы базидиомице — тов используют мелассу. Хорошие результаты по культивированию некоторых макромицетов на мелассе получил болгарский исследователь А. Торев (1961, 1969, 1970, 1973). В опытах Г. Р. Морозовой (1978) гриб Pleurotus ostrea — tus при выращивании на мелассе образовывал до 12 г/л мицелия, содержащего 38—40% про­теина. Э. Ф. Соломко и др. (1978) выращива­ли на среде с мелассой 72 штамма грибов и установили, что 46 из них способны активно развиваться. Лучшим ростом обладали Flam- tnulina velutipes, Partus tigrinus, Pleurotus ost — reatus. При этом мицелий, выращенный глу­бинно, сохраняет основные химические свойст­ва естественных плодовых тел. Авторы считают, что качественный состав и количест­венное содержание важнейших компонентов Клеток зависят от условий культивирования, состава среды и возраста биомассы.

Для получения грибной биомассы исполь­зуют такие субстраты, как соевую сыворотку, отходы деревообрабатывающей и консервной промышленности (Rensser et al., 1958; Jenni — son et al., 1957). В последнее время появились сообщения (Sugimori et al., 1971; Dijkstra, 1976) об успешном применении для культиви­рования базидиальных грибов в глубинной культуре таких источников углерода, как п — алканы, органические кислоты, алифатические спирты.

Большой интерес для выращивания бази­диомицетов представляют также крахмал — и целлюлозосодержащие субстраты.

Г. Р. Морозова и др. (1978) считают воз­можными субстратами для получения белко­вых веществ гидролизаты растительных тка­ней и сульфитные щелока. Однако с целью устранения токсических веществ субстрат не­обходимо подвергать предварительной обра­ботке, что в свою очередь удорожает стоимость конечного продукта.

Выращивание мицелия высших базидиаль­ных грибов для пищевых или иных целей в искусственных условиях требует изучения от­ношения этих грибов к основным источникам питания и некоторым другим факторам, регу­лирующим накопление биомассы или желае­мых продуктов метаболизма. При изучении влияния наиболее существенных компонентов питательной среды — источников азотного и углеродного питания на рост мицелия некото­рых съедобных грибов из порядков Agarica — les, Aphyttophorales, Gasteromycetales уста­новлено, что отношение испытанных видов ба­зидиомицетов к разным источникам углерода индивидуально (Бухало и сотр., 1972, 1973). 57% исследованных грибов росло лучше на среде с крахмалом и 52% — на среде с маль­тозой, чем на среде с глюкозой. На средах с сахарозой и рафинозой испытанные виды (бо­лее 33%) образовывали мицелия в 5—10 раз меньше, чем на среде с глюкозой. Все испы­танные виды, кроме Agaricus bisporus, усваи­вают как нитратный, так и аммонийный азот. Одни виды предпочитают нитратные, другие аммонийные соли.

При изучении влияния различных источни­ков углерода и азота на рост некоторых видов грибов p. Coprinus Г. Н. Зарудной (1971) об­наружены существенные различия в физиоло­гии питания, на основании чего они были под­разделены на виды, обладающие малой изби­рательностью в отношении источников углерода и азота, и виды, использующие толь­ко строго определенные соединения. Отноше­ние видов грибов к источникам питания, ви­таминам, ростовым веществам зависит от ряда факторов среды: рН, температуры, отношения C/N в среде и т. д. (Rensser et al., 1958; Guha, Banerjee, 1974; Соломко, 1978). При выращи­вании Agaricus bisporus в жидкой минераль­ной среде сырой протеин составлял 38% (Dijk — stra et al., 1972), а на среде с молочной сыво­роткой около 68%. Для Coprinus conchatus эти значения были 39,2 и 52% соответственно. У гриба Lentinus edodes сырой протеин на глюкозе составлял 32%, а на среде с этано­лом— 55% (Sugimori et al., 1971), в мицелии Schizophyltum sp., выращенном на глюкозе, содержание протеина было 32%, на среде же с этанолом в аналогичных условиях — 62,8%.

Большой обзор по глубинному культивиро­ванию мицелия высших съедобных грибов с Целью получения белковой пищевой биомас­сы опубликован Г. Р. Морозовой с соавтр. (1978). В обзоре рассмотрены вопросы подго­товки посевного материала, выращивания ми­целия в ферментерах, его выделения, сушки и использования готового продукта. Обобще­ны данные о химическом составе мицелия с точки зрения его пищевой и биологической ценности.

А. Н. Капич и др. (1979, 1980) проводили выращивание базидиальных грибов на таких субстратах, как свекловичная меласса, клеточ­ный сок картофеля (3% сухих веществ), а также нестандартная клубневая фракция кар­тофеля. В качестве контрольной использова­лась глюкозо-пепТонная среда.

Наибольший выход биомассы на контроль­ной среде в наших опытах наблюдался у пред­ставителей дереворазрушающих грибов, а среди них у видов возбудителей белой гнили древесины, таких, как Abortiporus biennis, Coriolus versicolor, Lenzites reichardtii, Tyro — myces lacteus.

Лучшим субстратом для культивирования высших съедобных грибов оказалась нестан­дартная клубневая фракция картофеля. За 5—7 суток выращивания на этой среде Schy — zophyllum commune полностью усваивал твер­дый субстрат и давал урожай биомассы боль­ше 10 г/л. S. commune активно развивался и на другом отходе картофелеперерабатываю — •щей промышленности — клеточном соке. На клеточном соке интенсивно накапливал био­массу штамм Coriolus versicolor, несколько хуже Lenzites betulina, Lenzites reichardtii-

Сопоставляя результаты по выходу био­массы изученных базидиомицетов в глубинной культуре, следует отметить, что на всех испы­танных средах наибольшей продуцирующей способностью отличались дереворазрущающие грибы, лучшими из которых оказались сле­дующие: Aboriiporus biennis, Coriolus versico­lor, Fomitopsis pinicola, Lenzites betulina, Ser — pula sclerotiorum, Panus conchatus, Pleurotus ostreatus и Schizophyllum commune. Все они, как правило, на глюкозо-пептонной среде имеют высокий экономический коэффициент.

Решающим фактором для получения мак­симального выхода мицелия является соотно­шение в питательной среде углерода и азота. При изучении влияния последнего на рост и выход мицелия Boletus variegatus Н. Н. Фа­линой и Г. Г. Пассекаль (1970) установлено, что наиболее благоприятным соотношением углерода и азота является 10: 1.

Таким образом, изучение физиологических особенностей грибов позволяет создать науч­ную основу для управления их ростом, био­синтетической активностью и способностью к образованию полноценной по химическому составу мицелиальной биомассы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *