ارزیابی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی اجزای بستر کشت در فرایند تولید قارچ شی تاکه (lentinula edodes (berk.) pegler)

سابقه و هدف: هرچند بستر کشت تراشه چوب درختان به عنوان بستر مناسب برای پرورش قارچ شی تاکه گزارش شده است، اما دسترسی آسان و همچنین هزینه پایین‌تر سایر ضایعات لیگنوسلولزی کشاورزی و صنعتی، سبب شده تا جایگزینی مناسب برای آن معرفی گردد. با توجه به اینکه نوع بستر کشت مورد استفاده در پرورش قارچ شی تاکه تاثیر بسزایی در مقدار پروتئین و سایر ویژگی های شیمیایی و دارویی اندام میوه‌ای قارچ دارد بنابراین در این پژوهش سعی شد که تغییرات فیزیکی و شیمیایی بستر کشت در طول دوره کشت این قارچ بررسی شود تا ارتباط بین رشد رویشی و زایشی و ارزش غذایی و دارویی قارچ شی تاکه با بسترهای مختلف بررسی شده و بهترین بستر برای کشت این قارچ معرفی گردد.مواد و روش‌ها: این پژوهش در دانشگاه زابل از سال 1398-99 انجام گردید. این پژوهش به صورت فاکتوریل دو عاملی و در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با 3 تکرار انجام شد. فاکتور اول شامل 17 سطح مختلف برای بستر کشت و فاکتور دوم شامل دو سطح مختلف برای مکمل غذایی (1. سولفات منیزیم و 2. نیترات پتاسیم) بود. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی بستر کشت در دو مرحله قبل از تلقیح اسپان و بعد از برداشت قارچ (کمپوست مصرف شده) اندازه‌گیری گردید همچین صفات مربوط به اندام میوه‌ای به صورت میانگین دو چین مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته‌ها: با اضافه کردن مکمل‌های آلی نظیرسبوس گندم، کنجاله پنبه‌دانه و کنجاله سویا در بسترهای کشت تراشه چوب صنوبر و باگاس نیشکر غنی شده با مکمل‌های شیمیایی مانند نیترات پتاسیم و سولفات منیزیم ارزش غذایی بستر کشت افزایش یافته بنابراین میسلیوم‌های قارچ مواد غذایی بیشتری را به اندام میوه‌ای قارچ انتقال داده و موجب افزایش مقادیر ارگسترول (479.60)، ظرفیت آنتیاکسیدانی (40.1) و پلی‌ساکارید کل اندام میوه‌ای (10.95) تولید شده بر روی این بسترها نسبت به سایر بسترها می‌شود. بسترهای کشت حاوی تراشه چوب صنوبر و سبوس گندم و کنجاله پنبه‌دانه غنی‌شده با مکمل‌های شیمیایی دارای بیشترین میزان عملکرد (294.8) بودند. مقادیر بالای پتاسیم (398.6) اندام میوه‌ای قارچ از بسترهایی به دست آمد که حاوی باگاس نیشکر، تراشه چوب نخل خرما و تراشه چوب انگور بودند. همچنین مقادیر بالای کلسیم (14.3) اندام میوه‌ای در قارچ‌های برداشت شده از بسترهای حاوی تراشه چوب صنوبر، سبوس گندم و باگاس نیشکر مشاهده گردید. با اندازه‌گیری درصد تغییرات تجزیه‌ای ضایعات مختلف کشاورزی مورد استفاده در این پژوهش در مراحل قبل از پنجه‌دوانی و بعد از تولید اندام میوه‌ای قارچ شی تاکه مشخص گردید که مقادیر نیتروژن، پروتئین، خاکستر و ec بستر کشت افزایش یافت و در مقابل مقادیر ph، کربن، نسبت کربن به نیتروژن، سلولز، همی‌سلولز و لیگنین بستر کشت در طول دوره کشت قارچ شی تاکه کاهش یافت.نتیجه گیری: ضایعات کشاورزی و جنگلی دارای مقادیر زیاد لیگنین و نسبت بالای کربن به نیتروژن بوده، و این موضوع در کنار عدم تجزیه پذیری کامل این ترکیبات، موجب می‌گردد که میسیلیوم‌های قارچ توانایی جذب کامل مواد غذایی موجود در بستر کشت را نداشته باشند، بنابراین جهت تعدیل نسبت کربن به نیتروژن و نیز افزایش فعالیت آنزیم‌های تجزیه‌کننده سلولز، همی‌سلولز و لیگنین و افزایش راندمان تبدیل زیستی (تبدیل سوبسترا به بازیدیوکارپ)، استفاده از بسترهای ترکیبی و مکمل‌های آلی و غیر‌آلی در کشت و تولید قارچ شی تاکه توصیه می‌گردد.

Evaluation of physical and chemical properties of substrate components in the production process of Shiitake mushroom (Lentinula edodes (Berk.) Pegler)

Background and objectives: Although wood chip substrate has been reported as a suitable substrate for growing shiitake mushroom but easy access as well as the lower cost of other agricultural and industrial lignocellulosic wastes have led to the introduction of a suitable alternatives. Due to the fact that the type of substrate used in the cultivation of Shiitake mushroom has a significant effect on the amount of protein and other chemical and medicinal properties of the fruit bodies, so in this study, we tried to investigate the physical and chemical changes of the substrate during the cultivation period of this fungus. To investigate the relationship between vegetative, reproductive growth, nutritional and medicinal value of Shiitake mushroom with different substrates and to introduce the best substrate for cultivation of this fungus.Materials and methods: This research was conducted in Zabol University from 201920. This study was conducted as a twoway factorial based on a completely randomized design with three replicates. Physical and chemical properties of the substrate were measured in two stages before spawn inoculation and after harvest of the fungus (consumed compost). Also, traits related to fruit bodies were evaluated as an average of two folds.Results: The nutritional value of the substrate is increased by adding organic supplements such as wheat bran, cottonseed meal and soybean meal to the substrates of poplar wood chips and sugarcane bagasse enriched with chemical additives such as potassium nitrate and magnesium sulfate. Therefore, fungal myceliums transfer more nutrients to the fruit body and increase the amount of Ergosterol (479.6), antioxidant capacity (40.1%) and total polysaccharide (10.95) of the fruit bodeis produced on these substrates than other substrates. Substrates containing poplar wood chips, wheat bran and cottonseed meal enriched with chemical additives had the highest yield (294.8). High levels of potassium (398.6) in the fruiting body of the mushrooms were obtained from substrates containing sugarcane bagasse, Date palm sawdust and vine sawdust. Also, high amounts of fruit bodies calcium (14.3) were observed in fungi harvested from substrates containing poplar wood chips, wheat bran and sugarcane bagasse. By measuring the percentage of decomposition changes in different agrowastes used in this study in the prespawn Run stage and after the production of Shiitake fruiting bodies, it was determined that the amounts of Nitrogen, protein, ash and EC of the substrate increased and in contrast the values of pH, carbon and carbon to nitrogen ratio, cellulose, hemicellulose and lignin of the substrate decreased during the cultivation period of shiitake mushroom.Conclusion: Agrowastes and wood chips of forest trees have high amounts of lignin and high carbon to nitrogen ratio, and also the lack of complete degradability of these compounds, makes the fungal mycelium not able to fully absorb nutrients in the substrate. Therefore, in order to modulate the carbon to nitrogen ratio and also increase the activity of cellulose, hemicellulose and lignin degrading enzymes and increase the bioconversion efficiency (substrate to basidiocarp conversion), use of mixed substrates and organic and inorganic supplements in culture and production of Shiitake mushroom is recommended.