CRESCIMENTO MICELIAL E PRODUÇÃO DE CORPOS FRUTÍFEROS DE Pleurotus

CRESCIMENTO MICELIAL E PRODUÇÃO DE CORPOS FRUTÍFEROS DE Pleurotus

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSOCAMPUS UNIVERSITÁRIO DE ALTA FLORESTADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA FLORESTAL

CRESCIMENTO MICELIAL E PRODUÇÃO DE CORPOS FRUTÍFEROS DE Pleurotus spp.EM DIFERENTES SUBSTRATOS

ALTA FLORESTA-MT

Junho de 2013.

DANA CAROLINE MALCHER

EDVALDO SANTANA DE ARAUJO

GEISON EMILIO DE CARVALHO

JOÃO PAULO S. DE REZENDE

KAMILA VARELA DE SOUZA

LILIAN DOS SANTOS S. ARAUJO

MARCELO BATISTA SOARES

CRESCIMENTO MICELIAL E PRODUÇÃO DE CORPOS FRUTÍFEROS DE Pleurotus spp.EM DIFERENTES SUBSTRATOS

Trabalho apresentado a Universidade do Estado de Mato Grosso, como requisito parcial para aprovação na disciplina de Microbiologia florestal, sob orientação da Profª. Grace David Queiroz.

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ALTA FLORESTA-MT

Junho de 2013.

CRESCIMENTO MICELIAL E PRODUÇÃO DE CORPOS FRUTÍFEROS DE Pleurotus spp.EM DIFERENTES SUBSTRATOS

RESUMO – O presente trabalho teve como objetivo testar a viabilidade de resíduos agronômicos e florestais, no cultivo de cogumelos comestíveis avaliando a velocidade do crescimento micelial, a produção e a eficiência biológica de Pleurotus ostreatus em substratos formulados a partir de resíduos lignocelulósicos regionais. A temperatura mínima e máxima durante a avaliação foi de 21ºC e 28ºC e UR superior a 75%. Os substratos utilizados foram casca de arroz (CA), bagaço de cana (BC), serragem de Tauari (Couratari oblongifolia) (SE), palha e caule da planta de milho triturada (PM). No experimento foram avaliados 12 tratamentos, compostos por: SE, CA, BC, PM, SECA, SEBC, SEPM, SECABC, SECAPM, SEBCPM, CABCPM, SECABCPM com três repetições cada. A avaliação da taxa de miceliação foi diária, a partir do 3º dia até o 12º sendo efetuado contagens através de régua quadriculada em 100 setores de 1 cm2 cada. Além do que todos os cogumelos colhidos foram pesados para cálculo de eficiência biológica e produtividade.

O substrato que apresentou os melhores valores para todas as analises foi o de palha e caule da planta de milho triturada.Foram identificados durante o cultivo, alguns fungos contaminantes, mais os mesmos foram retirados, isso fez com que esses contaminantes não afetassem o desenvolvimento florestal.

Palavras-chave: Pleurotus spp.; colonização; substratos; eficiência biológica; produtividade.

Sumário

1. INTRODUÇÃO

Os fungos são organismos que conseguem se desenvolver em diversos substratos. As fontes de carbono como polissacarídeos, lignina, glicose, manose, frutose, óleos e ácidos orgânicos são importantes fornecedores de energia para a atividade metabólica e consiste a base para a síntese de proteínas e substâncias de reserva, resultando em aproximadamente 50% do peso da matéria seca dos corpos de frutificação em carbono (ZANETTI, 1997). Através desta características pode-se propor alternativas de uso dos resíduos agroindustriais que são gerados pela população, embora que eles sejam biodegradáveis é necessário um tempo mínimo para se decompor, (Bonini, 2008). (SINGER; HARRIS, 1987).

O cultivo de cogumelos está diretamente ligado á reciclagem econômica de resíduos agrícolas e agroindustriais tais como: esterco bovino, equino, de aves, de porcos e de outros animais domésticos de palhas e de outros resíduos do trigo, do arroz, do milho, do algodão, da madeira, do bagaço de cana, de resíduos de serrarias e de muitos outros , pois gera um resíduo que pode ser facilmente reincorporado na natureza, ( CHANG, MILES, 1989;COCHRAN, 1978).

No gênero Pleurotus são encontradas várias espécies comestíveis, entre elas, Pleurotus ostreatus, P. florida, P. pulmonarius, P. sajor-caju, P. eous e P. cornucopiae. Essas espécies apresentam cores como cinza/azul-escuro, branco, marrom, amarelo e rosa. A cor do Pleurotus varia conforme influencia de iluminação, quantidade de CO2 e por outras variáveis.

O cultivo de Pleurotos sp. é recente, mas apesar disso tem se desenvolvido muito rapidamente,as espécies desse gênero já ocupam a terceira posição na produção comercial de cogumelos comestíveis no mundo, sendo cultivado em quase todos os lugares do mundo, (Obodai et al, apud Sartori, 2011). Por ser capaz de se desenvolver em vários tipos de substratos, permite observar de maneira direta o impacto positivo do cultivo de cogumelos no aproveitamento de resíduos agroindustriais, (Rosa, 2007)

Neste contexto, o presente estudo tem por objetivo testar a viabilidade de resíduos agronômicos e florestais, no cultivo de cogumelos comestíveis avaliando a velocidade do crescimento micelial, a produção e a eficiência biológica de Pleurotus ostreatus em substratos formulados a partir de resíduos lignocelulósicos regionais.

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1. Biologia dos cogumelos

Os cogumelos pertencem ao reino fungi, grupo de organismos com enorme variedade de formas, tamanhos e coloração, os quais se apresentam de forma distinta, variando do branco ao negro, passando por tons de amarelo, laranja e marrom; sendo mais raros, os fungos azulados, rosados e esverdeados, (Moura, 2008).

Esses seres podem ser unicelulares, quando formados por células isoladas, e pluricelulares, quando as células são agrupadas em filamentos. Os filamentos dos fungos pluricelulares são denominados hifas (Moura, 2008).

O crescimento deve-se, em parte, à expansão das hifas existentes, enquanto as novas hifas apicais servem para preencher os espaços gerados durante a expansão. As hifas que formam o basidioma maduro podem mostrar diferenciação considerável na sua estrutura e função. O conjunto de hifas entrelaçadas forma o micélio. O micélio que se desenvolve no interior do substrato, funcionando também como elemento de sustentação e de absorção de nutrientes, é chamado de micélio vegetativo. O que se projeta na superfície e cresce acima do meio de cultivo é o micélio aéreo e este, quando se diferencia para sustentar seus órgãos de disseminação constitui o micélio reprodutivo. Os cogumelos são, portanto corpos frutificados dos fungos, (Webster e Weber, 2007).

Os fungos são considerados seres heterotróficos, ou seja, se alimentam de matéria orgânica, através das hifas, e são classificados em saprobióticos, parasitas e simbióticos conforme o tipo de alimento que utilizam, (Herreira, 2001). São seres cosmopolitas com distribuição ampla na natureza, podendo ser encontrados na água, ar, solo, sobre seres vivos e em matéria orgânica morta.

2.1.1. Características do Gênero Pleurotus

O Pleurotus se alimenta de matéria orgânica em decomposição, transformam as estruturas orgânicas, complexas, que restam de plantas e animais. Na natureza decompõem madeira morta. Portanto, estes podem ser cultivados num grande leque de materiais residuais que contêm ligni-celulose, (Oei, 2006).

Esses cogumelos atuam liberando enzimas capazes de degradar a lignina, celulose, hemicelulose da madeira, assim conhecidos como causadores da podridão branca da madeira, (BONATTI et al., 2004.) Como a produção de enzimas lignocelulases permite converter compostos agrícolas de baixo valor econômico em produtos alimentícios de elevado teor proteicos, os pleutorus apresentam desenvolvimento rápido com produção satisfatória comercialmente.

Esses fungos apresentam um rápido crescimento miceliano e de frutificação, exigindo pouco controle de ambiente para seu cultivo. Não necessitam que o substrato sofra compostagem prévia e pode ser cultivado na maioria dos resíduos agrícolas, como sabugo de milho, palhas e casca de cereais, caule de bananeira e bagaço de cana.

O gênero Pleurotus pertence à família Agaricaceae Fr., incluída na ordem Agaricales. As espécies desse gênero possuem ampla distribuição mundial. Encontrados em florestas úmidas tropicais e subtropicais, tendo o Brasil, portanto clima propício para o seu desenvolvimento (PUTZKE;WARTCHOW,2008).

2.2 Informações nutricionais e Potencial terapêutico de Pleurotus

Fatores como o estágio de maturação, condições de cultivo, (que envolvem a composição do substrato, condições ambientais e métodos de cultivo), espécies e linhagens influenciam na composição química e nutricional, alterando os teores de proteínas, fibras, minerais e nos constituintes do aroma e do sabor dos cogumelos, geralmente, os cogumelos jovens são mais ricos em proteínas que os mais maduros ou abertos. (RIGONI et al., 2008), (STURION e OETTERER, 1995).

Mesmo com as alterações químicas, os cogumelos em média apresentam 80 a 90% em massa de água, e a massa seca oferece altos teores de proteínas, carboidratos, fibras, minerais (potássio, cálcio, ferro, zinco, magnésio e fósforo) e baixos teores de lipídios (IACOMINI, 2008). A influência do substrato na composição química é bastante significativa, pois esses organismos retiram seus nutrientes por meio das hifas que ficam em contato direto com esse material, onde absorvem os elementos essenciais podendo com estes acumular metais tóxicos como: chumbo, mercúrio, cádmio, arsênio e outros (RANDA e KUCERA, 2003).

A figura 1, demonstra a variação na composição química dos cogumelos, variando conforme espécies e tipo de substrato usado para a produção.

A produção de cogumelos é atraente como alternativa para incrementar a oferta de proteínas para países em desenvolvimento e com alto índice de desnutrição, pelo elevado conteúdo proteico e por conter vitaminas e abundância de aminoácidos essenciais, podendo ser comparado aos avos, leite e carne. O valor energético total dos cogumelos é entre 250 e 350 cal\Kg de cogumelos frescos (Sanchez, 2010).

As propriedades medicinais de Pleurotus são conhecidas na Ásia, Europa, América do Sul. Estudos mostram que o gênero possui a capacidade de modular o sistema imunológico, possui atividade hipoglicêmica e antitrombótica, diminui a pressão arterial e o colesterol sanguíneo, e possui ação antitumoral, antiinflamatória e antimicrobiana (GUNDE-CIMERMAN, 1999).

Fortes e Novaes (2006) demonstram que a suplementação dietética com fungos como P. ostreatus exerce efeitos nutricionais, medicinais e farmacológicos imprescindíveis, podendo ser utilizada como coadjuvante na terapia contra o câncer. São capazes de modular a carcinogênese nos estágios de iniciação, promoção e progressão, promovendo benefícios aos portadores de diversos tipos de câncer, principalmente através da estimulação do sistema imunológico.

2.3 Cultivo de cogumelos comestíveis

2.3.1 Métodos de cultivo

Visto que os cogumelos retiram seus nutrientes de uma forma direta, a escolha do substrato é das etapas mais importantes no processo de cultivo, sendo que um bom composto pode aumentar significativamente a produção. A escolha da tecnologia de cultivo e o preparo do substrato de cultivo dependem da espécie de cogumelo que se pretende cultivar, da disponibilidade e custo de resíduos agroindustriais, além de outros insumos e matérias primas.

Segundo Bonatii et al, (2004), o cultivo de Pleurotus objetivando a utilização do caldo de cultivo e da biomassa micelial para a extração de substâncias terapêuticas, como os antibióticos e polissacarídeos extracelulares com atividade antitumora acontece em meio líquido, já quando realizado visando a produção de corpos frutíferos com fins alimentares e para extração de princípios terapêuticos, se utiliza o cultivo sólido, utilizando principalmente resíduos agroindustriais.

O cultivo dos cogumelos comestíveis em substratos, se da inicio nos laboratórios, onde se obtém as linhagens e a produção do inoculante, sendo que deve se fazer a seleção do material disponível mais adequado, posteriormente a produção vai para as etapas de inoculação, (Eira; Minhoni, 1997; Marino, 1997).

2.4 Cultivos de Cogumelos no Brasil

O uso de cogumelos no Brasil teve inicio pelos indígenas, que utilizavam como alimento, medicamentos, atividades religiosas e culturais. O cultivo começou na década de cinquenta por técnicos do Instituto Biológico de São Paulo, ganhando projeção com a chegada de imigrantes chineses. Porem os agronegócios de cogumelos no Brasil ainda são reduzidos, essa atividade envolve poucos produtores, praticamente concentrados nas regiões Sul e Sudeste do Brasil, destacando-se Agaricus bisporus (champignon), Lentinula edodes (Shiitake), Pleurotus sajor-caju (hiratake), Pleurotus ostreatos (shimeji), e mais recentemente Agaricus brasiliensis (himematsutake) popularmente conhecido como cogumelo do sol (Urben, 2004).

O consumo do país é considerado baixo, segundo dados da EMBRAPA (2003), é cerca de 30g/ano por habitante, enquanto nos países europeus e asiáticos o consumo chega ao redor de 4,0 Kg. As maiores barreiras encontradas na comercialização de cogumelos no Brasil estão ligadas à crença popular quanto a sua natureza venenosa, preço, hábito alimentar e ao cultivo com baixa produtividade, (Braga, 1998).

2.5 Doenças e pragas

As pragas podem limitar produção de cogumelos comestíveis ou medicinais, sendo as de maior ocorrência no Brasil causadas por fungos, bactérias, insetos, ácaros e nematóides (Urben, 2004). Nas contaminações por fungos, esses microrganismos competem na assimilação dos elementos nutritivos do substrato prejudicando o crescimento vegetativo (micélio) e/ou produção dos corpos de frutificação, atrasando o desenvolvimento do cogumelo ou ainda danificando o tecido ao manchá-lo com lesões enegrecidas.

A contaminação em meio de cultura é normalmente causada por fungos presentes no ar principalmente durante os processos de isolamento e repicagens. Os fungos contaminantes também podem estar presentes no substrato durante a preparação do composto ou após esterilização de forma inadequada (Urben, 2004).

Os fungos contaminantes podem ser divididos em dois grupos: competidores e parasitas. Os competidores são aqueles que competem com o cogumelo utilizando o mesmo substrato de cultivo. Os parasitas usam o substrato e o próprio cogumelo como fonte de alimentação. Os fungos contaminantes geralmente se desenvolvem no composto devido à umidade elevada, falta de ventilação, em ambientes cuja limpeza ou manutenção foram deficientes e por esporos disseminados pelo vento e por insetos.

3. MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 MICRORGANISMO, MEIOS DE CULTURA E INOCULANTE

O cogumelo P. ostreatus utilizado neste estudo foram obtidos junto a Universidade a Universidade Estadual “Julio de Mesquita Filho” – UNESP Campus de Botucatu-SP e Campus de Ilha Solteira-SP. Os fungos ficaram preservados em meio batata-dextrose-ágar (BDA) no laboratório de Microbiologia da Universidade do Estado De Mato Grosso- UNEMAT, Campus Universitário de Alta Floresta- MT. Utilizou-se como meio para multiplicação grãos de trigo cozido.

O trigo foi acondicionado em frascos de vidro e autoclavado a 121°C e 1atm por 15 minutos. Após o resfriamento em temperatura ambiente e terem sidas levadas a câmara de fluxo laminar previamente esterilizada a fim de evitar contaminações, cada frasco recebeu 5 discos de 1cm de diâmetro de P. ostreatus crescido em BDA (Figura 1).

Os frascos ficaram mantidos em estufa a temperatura ambiente por um período de aproximadamente 15 dias até completa colonização dos grãos.

Figura 1: Meios de cultura e inoculante

3.2 PREPARO DO SUBSTRATO

Os resíduos utilizados neste trabalho foram os seguintes: casca de arroz (CA), bagaço de cana (BC), serragem de Tauari (Couratari oblongifolia) (SE), palha e caule da planta de milho triturada (PM), obtidos na região. Cada resíduo foi deixado de molho em água potável por um período de 8 horas e escorrido por pelo menos 4 horas acondicionado em sacos de pano (Figura 1). Os substratos assim obtidos foram autoclavados por 1 hora e 40 minutos a 121°C e 1 atm. Após isso foram pesadas as quantidades de resíduos para cada tratamento, misturados e separados em sacos de plástico.

Os quatro resíduos foram utilizados puros e misturados, sendo denominados de SE, CA, BC, PM, SECA, SEBC, SEPM, SECABC, SECAPM, SEBCPM, CABCPM, SECABCPM, tratamentos 1 a 12 sequencialmente. Na confecção das amostras para os tratamentos, cada amostra somaria um total de 400 g cada. Sendo assim os tratamentos seguiram a proporção do esquema abaixo:

Tratamentos

Subastratos

T1

450 g SE*

T2

450 g CA*

T 3

450 g BC*

T4

450 g PM*

T5

200 g SE + 200 g CA

T6

200 g SE + 200 g BC

T7

200 g SE + 200 g PM

T8

133,33 g SE + 133,33 g CA + 133,33 g BC

T9

133,33 g SE + 133,33 g CA + 133,33 g PM

T10

133,33 g SE + 133,33 g BC + 133,33 g PM

T11

133,33 g CA + 133,33 g BC + 133,33 g PM

T12

100 g SE + 100 g Ca+ 100 g BC + 100 g PM

SE*serragem de Tauari; CA* casca de arroz; BC* bagaço de cana; PM* palha e caule da planta de milho triturada.

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