- 11/04/2008
- 839
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Trago uma tradução livre de trabalho feito com apoio da fapesp, do link http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1517-83822001000300009
Introdução
a bioconversão da lignocelulose é, naturalmente, lenta e limitada a poucos microrganismos, devido à sua estrutura complexa e heterogênea. Os fungos 'white rot' destacam-se por serem especialmente ativos como decompositores de lignocelulose. São os únicos fungos capazes de completar a mineralização da lignigna (9). Estes microrganismos são capazes de deslignifizar a madeira seletivamente, modificando ou degradando a lignina e transformando os substratos lignocelulósicos desta decomposição em alimentos de alta qualidade para ruminantes (1), ou utilizando os polissacarídeos liberados pela hidrólise e fermentação, para produzir combustíveis e outros produtos químicos (3,8). Cogumelos podem decompor eficientemente substratos lignocelulósicos sem a necessidade de pré-tratamentos. Assim, uma grande variedade de resíduos agrícolas pode ser usado como substrato para a produção alimentar e simultaneamente favorecer a sua reciclagem (3).
Há algumas espécies de cogumelos cultivados para alimentação (11). Entre estas, apenas seis são cultivadas à escala industrial: Flammulina velutipes, Lentinula edodes, Volvariella volvacea, Pleurotus ostreatus, Agaricus brunnescens e Agaricus bitorquis (7). No Brasil, até 1995, apenas A. bisporus, P. ostreatus e L. edodes eram cultivadas comercialmente (4). Apesar do pouco uso dos cogumelos nos gêneros alimentícios no Brasil, estes fungos, além de seu agradável sabor, têm um valor nutricional alto, sendo boas fontes de minerais e vitaminas. Em alguns países, mais notavelmente a China e o Japão, onde os cogumelos são tradicionalmente consumidos, determinadas espécies são utilizadas devido suas propriedades farmacêuticas e tônicas (2).
Oudemansiella canarii, um cogumelo comestível Agaricales, é comum no território brasileiro. Pode ser encontrado em diferentes biomas colonizando muitas espécies de plantas, incluindo o pinheiro brasileiro. Neste estudo, a strain CCB 179 foi avaliada para produção de basidiomas em de bagaço-de-cana e serragem de eucalipto.
MATERIAL E MÉTODOS
Microorganismo
A cultura pura do Oudemansiella canarii (CCB 179) veio da coleção de culturas de Basidiomicetos (CCB) do Instituto de botânica, São Paulo, Brasil. O micélio foi transferido da cultura de estoque para o centro de um Petri contendo agar e extrato de malte (dextrose 2 %, extrato de malte 2%, peptone 0,1 %, agar 2 %) e incubado a 25ºC por 15 dias.
Preparação da semente
Três pedaços de 1,5 cm do meio de ágar colonizado por micélio do fungo foram inoculados em uma jarra de vidro de 500 mL, da qual ¾ do volume continha grãos de trigo, anteriormente cozidos por 15 minutos e adicionado de 1 % CaCO3 (w/w). O pote foi incubado a 25ºC por três semanas, até a colonização total do substrato.
Condições de cultura
o. canarii foi cultivado em bagaço de cana-de-açúcar (200 g) ou serragem de eucalipto completados com 50 g de sêmeas de trigo em catorze repetições. Os substratos foram misturados manualmente em bandejas e água de torneira foi adicionada até chegar a 70 % de umidade. Os substratos foram embalados em sacos de polipropileno e autoclavados a 121ºC por 60 minutos. A umidade foi calculada em relação ao peso seco dos componentes. O volume nos sacos foi c.a. 3.4 litros, mostrando 17 cm de diâmetro e 15 cm de altura. Depois da esterilização, os sacos que continham os compostos foram assepticamente inoculados com 3 g de sementes e incubados a 25ºC por três semanas. Os sacos foram abertos após a formação de primórdias e mantidos à temperatura ambiente, com umidade relativa de 80%.
Determinação de umidade
A umidade dos substratos iniciais e compostos antes do cultivo foi determinado numa incubadora a 105ºC triplamente. A umidade dos frutos foi determinada a 60ºC, em uma incubadora com circulação de ar forçada.
Cálculo de consumo de composto (CC), produtividade (P) e percentagens de eficiência biológica (BE)
CC = 100 ¾ {(peso do composto final seco/peso do composto inicial seco) x 100}
P = (peso dos cogumelos secos/peso do composto inicial seco) x 100
BE = (peso dos cogumelos frescos / peso do composto inicial seco) x 100
Composição química de biomassa
CA, MG, Cu, Fe, Mn e Zn foram encontrados pela espectrofotometria de absorção atómica. O total de N foi determinado pelo método Kjedahl, P e B pela calorimetria, K por fotometria de chama e S por turbidimetria. A digestão do perclórico nítrico foi utilizada, com excepção para N, digestão de perclórico sulfúrico e para B, digestão seca. O teor de cinzas foi obtido no forno de muffle após 3 horas a 550ºC. A proteína bruta total foi obtida utilizando o fator de conversão (N x 6.25) e o dispositivo de Soxhlet para extrair os lipídios brutos.
Análise estatística
O programa SAS, com o procedimento Npar1way foi usado para comparar a produção de biomassa nos dois compostos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A umidade relativa do ar diária (%) e as médias de temperatura local (° c), onde os sacos com os compostos permaneceram após serem abertos, foram, respectivamente, 78,5 % ± 4.94 e 26.8ºC ± 1.87. As leituras foram tomadas com termohigrômetro em dois períodos: o primeiro entre 9: 00 e 12: 00 h (± 1.72 do 79.3 % ± 3.64 e 26.2ºC) e o segundo entre 13: 00 e 16: 00 h (± 1.87 de 77 % ± 5.96 e 27.4ºC).
o canarii ( Fig. 1 ) mostrou um micélio branco que colonizou a superfície inteira de compostos depois de 21 dias de incubação a 25ºC. No entanto, na compostagem com bagaço-de-cana a colonização foi mais rápida e revelou um micélio mais denso do que na compostagem com serragem de eucalipto. As primóridas aumentavam em tamanho e alongavam-se, tornando-se um píleo rudimentar. Posterior alargamento e diferenciação produziu um cogumelo em miniatura com uma estipe, píleo e himeneu (*véu), que cobria as lamelas. Após este ponto, um alongamento muito rápido e expansão resultaram na formação de um cogumelo maduro característico desta espécie. Os cogumelos colhidos após a abertura do píleo, no composto com bagaço, apresentavam diversos tamanhos, atingindo diâmetro de 9 cm e altura de 10cm. A melhor produtividade (4.47 % p 1.34), eficiência biológica (± 20.41 de 55.66 %) e média de consumo de composto (± 4.59 de 38.78 %) foram observadas neste composto.
Os cogumelos comestíveis Agrocybe perfecta e Pleurotus ostreatoroseus foram cultivados em composto com bagaço de cana e apresentaram valores semelhantes aos obtidos com O. canarii . No composto adicionado de 20 % de sêmeas de trigo, a produtividade para cada cogumelo foi de 4.91 % e 5.55 %, respectivamente. Além disso, quando o composto foi completado com 30 % de sêmeas de trigo, um aumento da produtividade foi obtido para ambos, A. perfecta (7.16 %) e P. ostreatoroseus (5.64 %). O consumo de composto foi determinado apenas para o P. ostreatoroseus , 32.75 % e 39.13 % quando a suplementação era 20 % e 30 % de sêmeas de trigo, respectivamente (5).
A produção de cogumelos no composto com serragem de eucalipto correspondeu a 1/3 da produção em bagaço de cana. Além da produção inferior de cogumelos, estes eram menores, com uma aparência menos vigorosa, chegando a um máximo de 5 cm de diâmetro para 6 cm de altura. A produtividade, (1.38 % p 0.48), eficiência biológica (± 7.57 do 19.51 %) e porcentagens de consumo de composto (± 3.25 do 26.65 %) foram também inferiores quando comparados com o cultivo no bagaço de cana. Os cogumelos frescos apresentaram sabor suave, textura suave, com uma estipe mais consistente. Quando armazenados em um refrigerador, 4ºC, eles mantiveram boa aparência e a consistência por cerca de 7 dias.
As médias de biomassa seca e fresca produzidas na compostagem com bagaço de cana foram, respectivamente, 120.12 g ± 44.13 e 9.67 g ± 2.89, considerando que no composto com serragem de eucalipto, estas médias foram, respectivamente, de 36.01 ± 13.97 g e 2.54 g ± 0.89 g. Estas variações foram estatisticamente significativas a 5 % de significância segundo a análise estatística não-paramétrica de Wilcoxon, feito com o programa SAS, seguindo o procedimento de Npar1way (10).
Tabela 1 apresenta médias de quatro análises de alguns constituintes de biomassa do O. canarii , tomadas no cogumelo desidratado, obtido nos compostos com bagaço de cana ou serragem de eucalipto. Como regra, os valores encontrados não eram diferentes entre si, no entanto, maiores montantes foram observados na biomassa do cogumelo cultivado em serragem de eucalipto. Neste composto, o cogumelo teve crescimento inferior, concentrando substâncias em sua biomassa. A elevada taxa de Cu encontrada na biomassa do cogumelo cultivado em serragem de eucalipto (ppm 187.00 p 10.13), quando comparados aos valores do mesmo elemento na biomassa cultivada em bagaço de cana (ppm 12.75 p 8.42), provavelmente é devido ao fato da madeira ser tratada com produtos químicos baseados em cobre (fungicidas).
Esses valores realçam a importância da escolha do substrato, procurando não só uma melhor produtividade, mas também a qualidade do produto final.
O produto é importante, mas ainda mais importante é a sua composição. Outro fato mostra que elevadas taxas de determinados microelementos tiveram um efeito tóxico sobre o crescimento do fungo, como no caso da compostagem com serragem de eucalipto, especificamente no que diz respeito a 'Cu'. (hhahaha)
Alguns dos elementos residuaus, tais como 'Cu' e 'Zn', tornam-se tóxicos a níveis apenas algumas vezes superiores aos necessários para o crescimento otimizado (6).
O desvio padrão do boro, cobre e dos valores de manganês na biomassa dos cogumelo obtidos quando bagaço de cana-de-cana foi usado como substrato, e os valores de cálcio, enxofre, boro, ferro e manganês na biomassa dos cogumelos obtidos com o subtrato de serragem de eucalipto apresentadaram alta variabilidade, provavelmente causada pelo baixo número de repetições (quatro) e pelo fato de que as análises foram feitas em épocas diferentes. Além disso, a alta variabilidade pode ser explicada por outros problemas experimentais, como a distribuição heterogênea destes íons na biomassa.
o. canarii revelou grande potencial para aplicações futuras. No entanto, estudos adicionais são necessários para uma melhor avaliação deste cogumelo comestível, visando ua introdução no mercado como alimento. Composição de substrato mais adequada e condições de cultivo são necessários para melhorar a eficiência biológica e a produtividade. Há também a necessidade de avaliar a digestibilidade do substrato, depois de cultivo, como um complemento à alimentação de ruminantes.
Introdução
a bioconversão da lignocelulose é, naturalmente, lenta e limitada a poucos microrganismos, devido à sua estrutura complexa e heterogênea. Os fungos 'white rot' destacam-se por serem especialmente ativos como decompositores de lignocelulose. São os únicos fungos capazes de completar a mineralização da lignigna (9). Estes microrganismos são capazes de deslignifizar a madeira seletivamente, modificando ou degradando a lignina e transformando os substratos lignocelulósicos desta decomposição em alimentos de alta qualidade para ruminantes (1), ou utilizando os polissacarídeos liberados pela hidrólise e fermentação, para produzir combustíveis e outros produtos químicos (3,8). Cogumelos podem decompor eficientemente substratos lignocelulósicos sem a necessidade de pré-tratamentos. Assim, uma grande variedade de resíduos agrícolas pode ser usado como substrato para a produção alimentar e simultaneamente favorecer a sua reciclagem (3).
Há algumas espécies de cogumelos cultivados para alimentação (11). Entre estas, apenas seis são cultivadas à escala industrial: Flammulina velutipes, Lentinula edodes, Volvariella volvacea, Pleurotus ostreatus, Agaricus brunnescens e Agaricus bitorquis (7). No Brasil, até 1995, apenas A. bisporus, P. ostreatus e L. edodes eram cultivadas comercialmente (4). Apesar do pouco uso dos cogumelos nos gêneros alimentícios no Brasil, estes fungos, além de seu agradável sabor, têm um valor nutricional alto, sendo boas fontes de minerais e vitaminas. Em alguns países, mais notavelmente a China e o Japão, onde os cogumelos são tradicionalmente consumidos, determinadas espécies são utilizadas devido suas propriedades farmacêuticas e tônicas (2).
Oudemansiella canarii, um cogumelo comestível Agaricales, é comum no território brasileiro. Pode ser encontrado em diferentes biomas colonizando muitas espécies de plantas, incluindo o pinheiro brasileiro. Neste estudo, a strain CCB 179 foi avaliada para produção de basidiomas em de bagaço-de-cana e serragem de eucalipto.
MATERIAL E MÉTODOS
Microorganismo
A cultura pura do Oudemansiella canarii (CCB 179) veio da coleção de culturas de Basidiomicetos (CCB) do Instituto de botânica, São Paulo, Brasil. O micélio foi transferido da cultura de estoque para o centro de um Petri contendo agar e extrato de malte (dextrose 2 %, extrato de malte 2%, peptone 0,1 %, agar 2 %) e incubado a 25ºC por 15 dias.
Preparação da semente
Três pedaços de 1,5 cm do meio de ágar colonizado por micélio do fungo foram inoculados em uma jarra de vidro de 500 mL, da qual ¾ do volume continha grãos de trigo, anteriormente cozidos por 15 minutos e adicionado de 1 % CaCO3 (w/w). O pote foi incubado a 25ºC por três semanas, até a colonização total do substrato.
Condições de cultura
o. canarii foi cultivado em bagaço de cana-de-açúcar (200 g) ou serragem de eucalipto completados com 50 g de sêmeas de trigo em catorze repetições. Os substratos foram misturados manualmente em bandejas e água de torneira foi adicionada até chegar a 70 % de umidade. Os substratos foram embalados em sacos de polipropileno e autoclavados a 121ºC por 60 minutos. A umidade foi calculada em relação ao peso seco dos componentes. O volume nos sacos foi c.a. 3.4 litros, mostrando 17 cm de diâmetro e 15 cm de altura. Depois da esterilização, os sacos que continham os compostos foram assepticamente inoculados com 3 g de sementes e incubados a 25ºC por três semanas. Os sacos foram abertos após a formação de primórdias e mantidos à temperatura ambiente, com umidade relativa de 80%.
Determinação de umidade
A umidade dos substratos iniciais e compostos antes do cultivo foi determinado numa incubadora a 105ºC triplamente. A umidade dos frutos foi determinada a 60ºC, em uma incubadora com circulação de ar forçada.
Cálculo de consumo de composto (CC), produtividade (P) e percentagens de eficiência biológica (BE)
CC = 100 ¾ {(peso do composto final seco/peso do composto inicial seco) x 100}
P = (peso dos cogumelos secos/peso do composto inicial seco) x 100
BE = (peso dos cogumelos frescos / peso do composto inicial seco) x 100
Composição química de biomassa
CA, MG, Cu, Fe, Mn e Zn foram encontrados pela espectrofotometria de absorção atómica. O total de N foi determinado pelo método Kjedahl, P e B pela calorimetria, K por fotometria de chama e S por turbidimetria. A digestão do perclórico nítrico foi utilizada, com excepção para N, digestão de perclórico sulfúrico e para B, digestão seca. O teor de cinzas foi obtido no forno de muffle após 3 horas a 550ºC. A proteína bruta total foi obtida utilizando o fator de conversão (N x 6.25) e o dispositivo de Soxhlet para extrair os lipídios brutos.
Análise estatística
O programa SAS, com o procedimento Npar1way foi usado para comparar a produção de biomassa nos dois compostos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A umidade relativa do ar diária (%) e as médias de temperatura local (° c), onde os sacos com os compostos permaneceram após serem abertos, foram, respectivamente, 78,5 % ± 4.94 e 26.8ºC ± 1.87. As leituras foram tomadas com termohigrômetro em dois períodos: o primeiro entre 9: 00 e 12: 00 h (± 1.72 do 79.3 % ± 3.64 e 26.2ºC) e o segundo entre 13: 00 e 16: 00 h (± 1.87 de 77 % ± 5.96 e 27.4ºC).
o canarii ( Fig. 1 ) mostrou um micélio branco que colonizou a superfície inteira de compostos depois de 21 dias de incubação a 25ºC. No entanto, na compostagem com bagaço-de-cana a colonização foi mais rápida e revelou um micélio mais denso do que na compostagem com serragem de eucalipto. As primóridas aumentavam em tamanho e alongavam-se, tornando-se um píleo rudimentar. Posterior alargamento e diferenciação produziu um cogumelo em miniatura com uma estipe, píleo e himeneu (*véu), que cobria as lamelas. Após este ponto, um alongamento muito rápido e expansão resultaram na formação de um cogumelo maduro característico desta espécie. Os cogumelos colhidos após a abertura do píleo, no composto com bagaço, apresentavam diversos tamanhos, atingindo diâmetro de 9 cm e altura de 10cm. A melhor produtividade (4.47 % p 1.34), eficiência biológica (± 20.41 de 55.66 %) e média de consumo de composto (± 4.59 de 38.78 %) foram observadas neste composto.
Os cogumelos comestíveis Agrocybe perfecta e Pleurotus ostreatoroseus foram cultivados em composto com bagaço de cana e apresentaram valores semelhantes aos obtidos com O. canarii . No composto adicionado de 20 % de sêmeas de trigo, a produtividade para cada cogumelo foi de 4.91 % e 5.55 %, respectivamente. Além disso, quando o composto foi completado com 30 % de sêmeas de trigo, um aumento da produtividade foi obtido para ambos, A. perfecta (7.16 %) e P. ostreatoroseus (5.64 %). O consumo de composto foi determinado apenas para o P. ostreatoroseus , 32.75 % e 39.13 % quando a suplementação era 20 % e 30 % de sêmeas de trigo, respectivamente (5).
A produção de cogumelos no composto com serragem de eucalipto correspondeu a 1/3 da produção em bagaço de cana. Além da produção inferior de cogumelos, estes eram menores, com uma aparência menos vigorosa, chegando a um máximo de 5 cm de diâmetro para 6 cm de altura. A produtividade, (1.38 % p 0.48), eficiência biológica (± 7.57 do 19.51 %) e porcentagens de consumo de composto (± 3.25 do 26.65 %) foram também inferiores quando comparados com o cultivo no bagaço de cana. Os cogumelos frescos apresentaram sabor suave, textura suave, com uma estipe mais consistente. Quando armazenados em um refrigerador, 4ºC, eles mantiveram boa aparência e a consistência por cerca de 7 dias.
As médias de biomassa seca e fresca produzidas na compostagem com bagaço de cana foram, respectivamente, 120.12 g ± 44.13 e 9.67 g ± 2.89, considerando que no composto com serragem de eucalipto, estas médias foram, respectivamente, de 36.01 ± 13.97 g e 2.54 g ± 0.89 g. Estas variações foram estatisticamente significativas a 5 % de significância segundo a análise estatística não-paramétrica de Wilcoxon, feito com o programa SAS, seguindo o procedimento de Npar1way (10).
Tabela 1 apresenta médias de quatro análises de alguns constituintes de biomassa do O. canarii , tomadas no cogumelo desidratado, obtido nos compostos com bagaço de cana ou serragem de eucalipto. Como regra, os valores encontrados não eram diferentes entre si, no entanto, maiores montantes foram observados na biomassa do cogumelo cultivado em serragem de eucalipto. Neste composto, o cogumelo teve crescimento inferior, concentrando substâncias em sua biomassa. A elevada taxa de Cu encontrada na biomassa do cogumelo cultivado em serragem de eucalipto (ppm 187.00 p 10.13), quando comparados aos valores do mesmo elemento na biomassa cultivada em bagaço de cana (ppm 12.75 p 8.42), provavelmente é devido ao fato da madeira ser tratada com produtos químicos baseados em cobre (fungicidas).
Esses valores realçam a importância da escolha do substrato, procurando não só uma melhor produtividade, mas também a qualidade do produto final.
O produto é importante, mas ainda mais importante é a sua composição. Outro fato mostra que elevadas taxas de determinados microelementos tiveram um efeito tóxico sobre o crescimento do fungo, como no caso da compostagem com serragem de eucalipto, especificamente no que diz respeito a 'Cu'. (hhahaha)
Alguns dos elementos residuaus, tais como 'Cu' e 'Zn', tornam-se tóxicos a níveis apenas algumas vezes superiores aos necessários para o crescimento otimizado (6).
O desvio padrão do boro, cobre e dos valores de manganês na biomassa dos cogumelo obtidos quando bagaço de cana-de-cana foi usado como substrato, e os valores de cálcio, enxofre, boro, ferro e manganês na biomassa dos cogumelos obtidos com o subtrato de serragem de eucalipto apresentadaram alta variabilidade, provavelmente causada pelo baixo número de repetições (quatro) e pelo fato de que as análises foram feitas em épocas diferentes. Além disso, a alta variabilidade pode ser explicada por outros problemas experimentais, como a distribuição heterogênea destes íons na biomassa.
o. canarii revelou grande potencial para aplicações futuras. No entanto, estudos adicionais são necessários para uma melhor avaliação deste cogumelo comestível, visando ua introdução no mercado como alimento. Composição de substrato mais adequada e condições de cultivo são necessários para melhorar a eficiência biológica e a produtividade. Há também a necessidade de avaliar a digestibilidade do substrato, depois de cultivo, como um complemento à alimentação de ruminantes.
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