ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ЗООГУМУСА НА РОСТ И РАЗВИТИЕ СЪЕДОБНОГО ГРИБА PLEUROTUS OSTREATUS (ВЕШЕНКА)
В статье рассмотрены возможности применения зоогумуса, продукта жизнедеятельность насекомого Hermetia illucens (черная львинка), для культивирования съедобного гриба вида Pleurotus ostreatus. Зоогумус является результатом переработки личинками черной львинки различных органических отходов. Проведены экспериментальные исследования по изучению роста мицелия штаммов P.ostreatus 135 и P. ostreatus 813 на твердых и жидких питательных средах с добавлением зоогумуса в различных концентрациях. Зоогумус повышает питательную ценность микробиологических сред и позволяет получать экологически безопасную продукцию. Данный способ получения мицелия можно использовать для производства грибов. Ключевые слова: мицелий, зоогумус, Pleurotus ostreatus, Hermetia illucens.
Мухи Hermetia illucens (черная львинка) относятся к числу немногих видов беспозвоночных, способных круглогодично развиваться в контролируемых лабораторных условиях, что позволяет использовать это насекомое в биотехнологии утилизации органических отходов. Для переработки разнообразной органики используются личинки мухи, которые характеризуются высокой биологической активностью. Быстрый рост и высокая питательная ценность личинок дает возможность их использования в кормлении сельскохозяйственных животных и аквакультуры
В процессе своей жизнедеятельности насекомое вида H. illucens не только утилизирует целый спектр органических отходов, но образует новые продукты, к которым относится зоогумус. Зоогумус представляет собой сыпучую слабо слеживающуюся мелкогранулированную массу коричневого цвета, со слабым запахом аммиака и с преобладающим размером частиц в 1-3 мм. Зоогумус, образующийся в процессе жизнедеятельности личинок мухи H. illucens, состоит из остатков непереваренного кормового субстрата, экскрементов, специфической микрофлоры и остатков внешнего хитинового покрова насекомого. Основные питательные вещества зоогумуса находятся в виде различных соединений гумусовых кислот, содержат в себе необходимые макро- и микроэлементы [6]. Зоогумус применяется как органическое удобрение для сельскохозяйственных культур, в лесоводстве и цветоводстве, а также для ремедиации загрязненных почв. Он не токсичен, свободен от каких-либо вредных примесей. Его использование в растениеводстве позволяет получать экологически чистую сельскохозяйственную продукцию [3].
Из-за большого количества питательных веществ зоогумус может быть использован для создания специальных сред и субстратов для получения и выращивания мицелия съедобных грибов. В настоящее время доля грибной продукции на российском рынке не превышает 17%. Основная причина данной ситуации – это недостатки технологии культивирования съедобных грибов. Одна из главных проблем грибоводства – отсутствие дешевых питательных компонентов для приготовления питательных сред и субстратов.
В качестве объекта исследования был выбран гриб Pleurotus ostreatus (вешенка обыкновенная). Преимуществами вида P. ostreatus являются относительная простота технологии выращивания, высокая скорость роста мицелия, значительная конкурентоспособность по отношению к посторонней микрофлоре, способность расти на разнообразных целлюлозосодержащих отходах сельского хозяйства и лесоперерабатывающей промышленности. Плодовые тела грибов могут переносить длительное хранение и транспортировку, их характеризуют высокие вкусовые качества и питательные свойства. После завершения плодоношения пронизанный мицелием субстрат можно использовать в качестве удобрения или добавки в корм сельскохозяйственным животным [1, 2]. Увеличить производство вешенки можно оптимизацией технологии культивирования, внедрением дешевых и эффективных питательных субстратов, а также производством собственного мицелия. В существующих интенсивных технологиях производства P. ostreatus обычно используется солома различных зерновых культур, лузга семян подсолнечника, створки гречихи, опилки. Все эти субстраты обладают одним общим недостатком, они имеют низкую питательную ценность. Поэтому, при интенсивном способе выращивания, питательную ценность субстрата повышают, используя различные органические добавки (комбикорм, зерно пшеницы), что, в свою очередь, приводит к удорожанию конечной продукции [5].
Исследования проводили с 2020 по 2022 год в микробиологической лаборатории центра технологического превосходства «Передовые химические и биотехнологии» Тульского государственного педагогического университета им. Л.Н. Толстого. Для изучения роста мицелия использовали штаммы Pleurotus ostreatus 135 (ВКПМ F-813) и Pleurotus ostreatus 813 (ВКПМ: F-276) из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов НИЦ «Курчатовский институт» ГосНИИгенетика. Стерильный мицелий пересеивали в чашки Петри на агаризованные питательные среды различного состава. Для изучения роста мицелия использовали 6 видов питательных сред: картофельный агар (контроль), зерновой агар, голодный агар с добавлением 10%, 40%, 70% и 100% раствора зоогумуса. Маточный раствор зоогумуса получали, помещая 100 г зоогумуса в 1 л воды. Замеры проводили на 3-е, 5-е и 7-е сутки. Чашки Петри помещали в термостат при температуре 23°С. Питательные среды стерилизовали в автоклаве при 1,2 атм. (60 мин). В каждой чашке Петри измеряли диаметр колонии, повторность опыта восьмикратная.
Характер роста и развития гриба оценивали по пятибалльной шкале: 1 - мицелий паутинистый, не плотный; 2 - мицелий паутинистый, воздушный, не плотный; 3 - мицелий плотный, приподнятый воздушный; 4 - мицелий плотный, иногда приподнятый; 5 - мицелий плотный, гифы образуют тяжи с явными уплотнениями и бляшками.
Наиболее оптимальными оказались питательные среды с экстрактом зоогомуса (табл. 1)
Из-за большого количества питательных веществ зоогумус может быть использован для создания специальных сред и субстратов для получения и выращивания мицелия съедобных грибов. В настоящее время доля грибной продукции на российском рынке не превышает 17%. Основная причина данной ситуации – это недостатки технологии культивирования съедобных грибов. Одна из главных проблем грибоводства – отсутствие дешевых питательных компонентов для приготовления питательных сред и субстратов.
В качестве объекта исследования был выбран гриб Pleurotus ostreatus (вешенка обыкновенная). Преимуществами вида P. ostreatus являются относительная простота технологии выращивания, высокая скорость роста мицелия, значительная конкурентоспособность по отношению к посторонней микрофлоре, способность расти на разнообразных целлюлозосодержащих отходах сельского хозяйства и лесоперерабатывающей промышленности. Плодовые тела грибов могут переносить длительное хранение и транспортировку, их характеризуют высокие вкусовые качества и питательные свойства. После завершения плодоношения пронизанный мицелием субстрат можно использовать в качестве удобрения или добавки в корм сельскохозяйственным животным [1, 2]. Увеличить производство вешенки можно оптимизацией технологии культивирования, внедрением дешевых и эффективных питательных субстратов, а также производством собственного мицелия. В существующих интенсивных технологиях производства P. ostreatus обычно используется солома различных зерновых культур, лузга семян подсолнечника, створки гречихи, опилки. Все эти субстраты обладают одним общим недостатком, они имеют низкую питательную ценность. Поэтому, при интенсивном способе выращивания, питательную ценность субстрата повышают, используя различные органические добавки (комбикорм, зерно пшеницы), что, в свою очередь, приводит к удорожанию конечной продукции [5].
Исследования проводили с 2020 по 2022 год в микробиологической лаборатории центра технологического превосходства «Передовые химические и биотехнологии» Тульского государственного педагогического университета им. Л.Н. Толстого. Для изучения роста мицелия использовали штаммы Pleurotus ostreatus 135 (ВКПМ F-813) и Pleurotus ostreatus 813 (ВКПМ: F-276) из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов НИЦ «Курчатовский институт» ГосНИИгенетика. Стерильный мицелий пересеивали в чашки Петри на агаризованные питательные среды различного состава. Для изучения роста мицелия использовали 6 видов питательных сред: картофельный агар (контроль), зерновой агар, голодный агар с добавлением 10%, 40%, 70% и 100% раствора зоогумуса. Маточный раствор зоогумуса получали, помещая 100 г зоогумуса в 1 л воды. Замеры проводили на 3-е, 5-е и 7-е сутки. Чашки Петри помещали в термостат при температуре 23°С. Питательные среды стерилизовали в автоклаве при 1,2 атм. (60 мин). В каждой чашке Петри измеряли диаметр колонии, повторность опыта восьмикратная.
Характер роста и развития гриба оценивали по пятибалльной шкале: 1 - мицелий паутинистый, не плотный; 2 - мицелий паутинистый, воздушный, не плотный; 3 - мицелий плотный, приподнятый воздушный; 4 - мицелий плотный, иногда приподнятый; 5 - мицелий плотный, гифы образуют тяжи с явными уплотнениями и бляшками.
Наиболее оптимальными оказались питательные среды с экстрактом зоогомуса (табл. 1)
Для мицелия P. ostreatus 135 использование 10% и 40% зоогумуса обеспечило более активное развитие и более высокую радиальную скорость роста мицелия, чем в контроле, диаметр колоний в опытных вариантах был выше на 50,4-55,3%. Для мицелия штамма P. ostreatus 813 использование 10%, 40% и 70% зоогумуса также обеспечило более высокую радиальную скорость роста мицелия, чем в контроле. Наилучшее качество мицелия было в вариантах 4 (ЗГ 70%) и 5 (ЗГ 100%). Мицелий был стелющимся плотным, иногда слегка приподнятым. Можно сделать вывод, что наиболее подходящими питательными средами для размножения вегетативного мицелия штаммов P. ostreatus 135 и 813 являются среды с добавлением экстракта зоогумуса в количестве 40%. На этих средах отмечали достаточно высокую скорость роста мицелия и его хорошее качество.
Далее было проведено исследование по изучению образования биомассы мицелия штаммами P. ostreatus 135 813 на жидких питательных средах. В опыте использовали питательные среды следующего состава: картофельный агар (контроль), зерновой агар, голодный агар с добавлением 10%, 40%, 70% и 100% раствора зоогумуса. Питательные среды объемом 80 мл инокулировали чистой культурой мицелия и помещали в термостат при температуре 25°С. Через 10 суток питательные среды фильтровали, а полученный мицелий помещали в сушильный шкаф и при температуре 60°С на 72 часа, высушенный мицелий взвешивали. Результаты, представленные на рис. 1 и 2, показывают, что биомасса мицелия была больше на средах с добавлением экстрактов зоогумуса, максимального значения этот показатель достигал при использовании 70% экстракта зоогумуса (28,2 г/л), при дальнейшем повышении концентрации до 100% отмечали некоторое уменьшение этого показателя (21,4 г/л) у штамма P. ostreatus 135.
Аналогичную закономерность наблюдали при выращивании мицелия P. ostreatus 813, при использовании 70% экстракта зоогумуса, биомасса мицелия составляла 23,4 г/л питательной среды, а при применении 100% экстракта биогумуса этот показатель был равен 17,1 г/л.
Таким образом, питательные среды на основе экстракта зоогумуса можно считать перспективными для получения биомассы мицелия гриба P. ostreatus. На средах с зоогумусом образовавшийся мицелий был плотным и занимал большую часть объема колбы с питательной средой. Для культивирования мицелия гриба P. ostreatus можно использовать зоогумус, получаемый в результате жизнедеятельности личинок насекомого H. illucens. При использовании зоогумуса для культивирования мицелия съедобного гриба P. ostreatus решается важная проблема получения маточной культуры и последующей наработки мицелия для производства органической экологически безопасной продукции плодовых тел грибов.
Далее было проведено исследование по изучению образования биомассы мицелия штаммами P. ostreatus 135 813 на жидких питательных средах. В опыте использовали питательные среды следующего состава: картофельный агар (контроль), зерновой агар, голодный агар с добавлением 10%, 40%, 70% и 100% раствора зоогумуса. Питательные среды объемом 80 мл инокулировали чистой культурой мицелия и помещали в термостат при температуре 25°С. Через 10 суток питательные среды фильтровали, а полученный мицелий помещали в сушильный шкаф и при температуре 60°С на 72 часа, высушенный мицелий взвешивали. Результаты, представленные на рис. 1 и 2, показывают, что биомасса мицелия была больше на средах с добавлением экстрактов зоогумуса, максимального значения этот показатель достигал при использовании 70% экстракта зоогумуса (28,2 г/л), при дальнейшем повышении концентрации до 100% отмечали некоторое уменьшение этого показателя (21,4 г/л) у штамма P. ostreatus 135.
Аналогичную закономерность наблюдали при выращивании мицелия P. ostreatus 813, при использовании 70% экстракта зоогумуса, биомасса мицелия составляла 23,4 г/л питательной среды, а при применении 100% экстракта биогумуса этот показатель был равен 17,1 г/л.
Таким образом, питательные среды на основе экстракта зоогумуса можно считать перспективными для получения биомассы мицелия гриба P. ostreatus. На средах с зоогумусом образовавшийся мицелий был плотным и занимал большую часть объема колбы с питательной средой. Для культивирования мицелия гриба P. ostreatus можно использовать зоогумус, получаемый в результате жизнедеятельности личинок насекомого H. illucens. При использовании зоогумуса для культивирования мицелия съедобного гриба P. ostreatus решается важная проблема получения маточной культуры и последующей наработки мицелия для производства органической экологически безопасной продукции плодовых тел грибов.
