ES2229926B1 - Procedimiento de produccion de ganoderma lucidum. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de producción de Ganoderma lucidum. El procedimiento se caracteriza por la formulación del sustrato de Ganoderma lucidum a base de paja de cereales, tales como el trigo o la cebada, y consiste en un tratamiento térmico de pasteurización del sustrato a una temperatura máxima comprendida entre los 65ºC y 75ºC. A continución se siembra el compost obtenido con semilla de Ganoderma lucidum para, finalmente, ensacar el sustrato en bolsas de polietileno perforadas y sin filtro.

Description

Procedimiento de producción de Ganoderma lucidum.

Campo técnico de la invención

La presente invención se encuadra dentro del sector agrícola.

Más específicamente, la presente invención posibilita la producción de esporóforos del moho basidiomiceto Ganoderma lucidum a las grandes plantas de compostaje de sustratos para seta ostra y champiñones ya existentes en España, Europa y América.

Este proceso se suma a los conocidos para aprovechamiento de los excedentes de paja de trigo y cebada, tanto en agricultura como en ganadería, y da la posibilidad de producción a las explotaciones de cultivo de seta ostra y champiñones en los meses calurosos, cuando la actividad de estas instalaciones prácticamente se paraliza.

Estado de la técnica anterior a la invención

La Ganoderma (Ganoderma lucidum Leyss ex Fr. Karst) es una seta políporo. Pertenece a la familia de las ganodermatáceas, hongos leñosos en ménsula o pedicelados, con costra dura o resinosa y esporas distintivas provistas de poro germinal y pared gruesa y ornamentada.

Esta seta se conoce vulgarmente en castellano como seta pipa (España), hongo de pipa, nenejín, oreja de palo, flor de tierra (Latinoamérica), pipa o paella en catalán o ardegai pipa en vasco. En China se la nombra Ling Zhi, pero su nombre más conocido es el de Reishi, denominación japonesa con la que se comercializan numerosos preparados supuestamente medicinales.

En la medicina tradicional china, y en las culturas donde estos conocimientos ancestrales han tenido influencia, se ha venerado como un hongo milagroso por su capacidad para prolongar la vida, siendo considerado como paradigma de salud en Asia. Se ha creído que las sustancias que produce pueden estimular o modular los sistemas del cuerpo humano para luchar contra la enfermedad. La Ganoderma es también conocida por sus renombradas propiedades antitumorales y de estimulación inmune, (Kim et al., Int. J. Mol. Med (1999), 4(3):273-277), efectos cardiovasculares (Lee et al., Chem. Pharm. Bull. (1990 ), 38:1359-1364), tanto como por su lucha contra los radicales libres y su actividad hepatoprotectora (Lin et al., J. Etnopharmacol., (1995), 47(I):33-41). Existen dos grupos de sustancias a las que se les atribuyen los efectos beneficiosos de esta seta: triterpenos y polisacáridos, aunque no hay evidencia clínica que lo demuestre. (Mekkawy et al., Phytochemistry, (1998), 49(6):1651-1657; Wasser et al., Crit. Rev. Immunol., (1999), 19(1):65-96). En todo caso, se ha realizado y se sigue realizando un considerable esfuerzo de aislamiento y caracterización de estas sustancias. Alrededor de cien triterpenos han sido aislados tanto del píleo como del micelio de la Ganoderma, a los que sólo unos pocos se les ha testado su bioactividad (Mizuno et al. 1995. Reishi, Ganoderma lucidum and Ganoderma tsugae: bioactive substances and medicinal effects. Food Rev. Int. 11(1).173-178).

Paralelamente a los esfuerzos por dilucidar la actividad farmacológica de la Ganoderma, una parte de la industria productora de setas ha dedicado su atención a las técnicas de cultivo más apropiadas, sin que estas técnicas se diferencien básicamente de las utilizadas en la producción de otras setas.

Comparado con el volumen de producción de otras setas al nivel mundial el cultivo de Ganoderma es una actividad casi anecdótica, con una producción estimada de 4.500 toneladas en 1997, cuando ya en 1991 la producción mundial de setas rondaba las 4.300.000 toneladas (Royse, D.J. 1996. Specialty mushrooms. P. 464-475. In: J. Janick (ed.), Progress in new crops. ASHS Press, Arlington, VA.). La producción de nuevas variedades de setas en Europa ha experimentado un incremento en la última década siguiendo la tendencia mundial. Así, la Ganoderma se está convirtiendo en la seta medicinal por antonomasia en todo el mundo, cuando hoy en día cualquier documento en el que se hable de las propiedades medicinales de las setas probablemente la nombrará. En estas condiciones se comercializan multitud de productos con el reclamo de este hongo: cápsulas, ampollas bebibles, tinturas, dentífricos, sucedáneos de café, champús y jabones, e incluso existen patentes para utilizarla como aditivo en cerveza.

Para entender el estado de la técnica ayuda conocer la taxonomía y ecología de la Ganoderma. Ganoderma lucidum es la especie pivote en la que se centra el concepto del género Ganoderma y que, aunque empieza a tener un gran interés industrial, su taxonomía queda por aclarar, porque hasta ahora los estudios se han basado en la caracterización morfológica de las setas, tanto en el ámbito macroscópico (coloración, ausencia o presencia de estípite, tamaño del píleo, etc.) como microscópico (tamaño de las esporas, presencia o ausencia de determinadas células especializadas en el himenóforo, etc.), en el estudio de sus hospedantes y en el uso de reactivos colorantes, que no son datos concluyentes cuando la idea de especie se basa en la interfertilidad de los taxones. Es por lo que algunos taxonomistas la incluyen en el llamado Ganoderma lucidum Complex (Guía Incafo. Hongos, tomo I, pag 508) en el que entran las siguientes especies: G. oregonense, G. tsugae, G. curtisii, G. japonicum, G. neojaponicum o G. sinense. Esto ha sido así porque Ganodermas muy distintas morfológicamente crecen en diversas latitudes sobre maderas tan diferentes como la de las encinas, chopos o diversos tipos de coníferas cuando las condiciones son las apropiadas. Pero, como se ha comentado, la actual taxonomía centra sus estudios en caracteres biológicos de interfertilidad y huella genética con técnicas PCR-rDNA. Aunque este trabajo está por hacer, se puede decir que la tendencia es a agrupar dentro de una misma especie todas estas setas, sobre todo desde que la experiencia en el cultivo ha demostrado que cepas de distintos orígenes fructifican perfectamente en maderas de las que no son nativas y que los fenotipos se ven muy afectados por el ambiente. La propia naturaleza del trabajo del taxonomista puede explicar que las monografías más relevantes hayan apuntado en el pasado reciente en distinta dirección, tendiendo a la diferenciación de especies más que al agrupamiento (monografia de Gilbertson y Ryvarden 1987, North American Polypores: Vol I y II y la monografía de Zhao, The Ganodermataceae in China, de 1989).

La Ganoderma es un hongo cosmopolita, distribuido fundamentalmente en zonas templadas o tropicales. Aquellas culturas que la han utilizado tradicionalmente optaron en un principio por su recolección. No se pueden aventurar fechas sobre el comienzo de su cultivo, mucho más cuando la historia del cultivo de setas habla del siglo XVIII para el mundo occidental y de más de un milenio para el mundo oriental. Lo importante es que tarde o temprano se intentó el cultivo de las especies más apreciadas y que las tecnologías que lo han posibilitado han utilizado, por ejemplo, el diseño industrial más refinado para construir máquinas que han permitido la automatización de muchos de los procesos implicados, sobre todo aquellos que resultaban muy penosos para la mano de obra. Hoy en día el cultivo industrial de setas combina multitud de disciplinas que se han ido desarrollando, sobre todo, según el grado de implicación económica en la problemática del cultivo: fitopatología, física, química y biología de sustratos, automatización, conservas, marketing, etc.

En Europa y en América no existen más de tres setas importantes para la industria: Agaricus bisporus o champiñón, Pleurotus o seta ostra y Lentinula edodes o shiitake. El shiitake está empezando a introducirse con fuerza, aunque todavía no es del todo conocida. En el resto del mundo se cultivan del orden de veinte especies distintas en mayor o menor medida. La producción de cada una de estas setas se adapta mejor a uno o dos sistemas de producción, aunque sea posible utilizar otros menos eficientes o cuya eficiencia se mida teniendo en cuenta factores importantes en una determinada zona geográfica. Así se utilizan técnicas muy distintas para producir setas en diferentes partes del mundo y que haya setas que se puedan producir en unos lugares y no en otros. Los conocimientos tradicionales del cultivo, la disposición de tecnología y el clima son algunos de los factores más importantes para la producción.

El gran incremento experimentado en la producción de nuevas especies de setas en las dos últimas décadas se puede explicar, obviando la necesaria demanda del mercado, desde el punto de vistas del estado de la técnica en combinación con una característica común a todos estos microorganismos: su condición de saprobios facultativos, es decir que son organismos que tienen la capacidad de desarrollarse sobre otro ser orgánico muerto o sobre sustancias orgánicas, utilizando estos sustratos como alimento, tanto como, según las circunstancias, infectar otro organismo vivo. Este relativamente sencillo comportamiento metabólico es el que posibilitó el cultivo rudimentario de hongos con técnicas que imitaban muy de cerca a la naturaleza.

Una de las referencias históricas del cultivo de un hongo saprobio como el shiitake (Lentinula edodes) tiene como origen China (Przybylowicz y Donoghue 1990, Shiitake growers handbook). En 1313, el autor chino Wang Cheng indica en su Libro de Agricultura como seleccionar un buen lugar para el cultivo, elegir los troncos ideales y tratarlos para que produjeran shiitake. Su método consistía en golpear la corteza con un hacha y cubrir los troncos con tierra. Después de un año, se cubrían los troncos con ramas y hojas y se regaban profusamente. Una técnica parecida fue introducida en Japón entre los años 1500 y 1600 por los chinos y desde entonces los japoneses son líderes en el cultivo de shiitake en troncos. Para un microbiólogo es claro que resulta altamente probable que esta fuera una de las primeras técnicas utilizadas en el cultivo de una seta. La explicación se basa en que la madera viva y protegida por la corteza es una materia estéril, en su interior no existen contaminantes. Por lo tanto, si se trocean troncos de una zona boscosa donde se ha detectado el crecimiento de shiitake y este ya ha depositado su carga de esporas, se golpea la corteza introduciendo las esporas para que colonicen esta materia inerte y se le dan las condiciones apropiadas de cultivo, obtendremos setas casi con toda seguridad. Aquellos métodos rudimentarios dieron lugar a estudios de los diferentes tipos de madera, silvicultura, serrado y tratamiento de la madera, selección de cepas, técnicas de inoculación, de mecanización para el manejo de la enorme cantidad de troncos, etc. Esta técnica tuvo su mayor desarrollo en Japón inmediatamente después de la II guerra mundial. Con ella se puede cultivar la mayoría de hongos saprobios de interés comercial: Auricula spp., Flammulina Velutipes, Grifola frondosa, Hericium erinaceus, Hypsizygus marmoreus, Pleurotus spp., Pholiota nameko, Tremella fuciformis, Ganoderma lucidum, etc.

La preocupación por la escasez de árboles, el poco rendimiento obtenido y la gran inversión en tiempo hizo que con la experiencia acumulada de este primer método industrial se fuera ensayando paralelamente el cultivo en serrín suplementado y esterilizado. Este es el sustrato más eficiente en la actualidad para cultivar shiitake y el utilizado para cultivar la gran mayoría de los hongos saprobios enumerados en el párrafo anterior. Con él se obtiene la máxima eficiencia biológica empleado mucho menos tiempo. La esterilización de sustratos para el cultivo de hongos saprobios es un proceso que implica la utilización de vapor de agua a presión o sin ella. Existen varios métodos de llevarla a cabo, pero el resultado final es la obtención de un sustrato muerto, en el que se han destruido totalmente las bacterias, esporas y micelios de hongos y levaduras. La base teórica de este método de cultivo es muy sencilla, pero la realización técnica se ha perfeccionado en algunos casos hasta niveles de mecanización no conocidos en otros sectores de la industria de producción de setas. Se utilizan tanto bolsas como botellas de polipropileno (ver patentes JP2000300067 y JP2001103839 en las que se ofrece una muestra de la sofistificación del cultivo en botella de polipropileno). En este último caso el proceso está totalmente mecanizado y de nuevo fue desarrollado en Japón para extenderse a otros países cercanos como Corea. En el primer caso las bolsas pueden utilizarse en explotaciones modestas, pero para utilizar el método de las botellas de polipropileno se necesitan inversiones millonarias y gerencia muy experimentada.

El método de cultivo en sustrato esterilizado en botellas de polipropileno ha posibilitado la explotación industrial de una gran variedad de setas saprobias que no se adaptan bien a ningún otro método industrial, básicamente por las necesidades de inducción de primordios. Los casos de Pleurotus eryngii, Flammulina velutipes (Japón produjo 103.357 toneladas en 1993), Hyzsizygus marmoreus (48.479 toneladas en Japón durante 1993), Pholiota nameko (22.613 toneladas sólo en Japón en 1993) son ejemplos de setas que no estarían masivamente en el mercado si no fuera por el desarrollo de esta tecnología (Royse, D.J. 1996. Specialty mushrooms. P. 464-475). Pasamos a explicar brevemente esta tecnología.

Con el sustrato preparado, que consiste básicamente en serrín de frondosas, en algunos casos se utilizan coníferas, y salvado de arroz en una proporción 4:1, mezclado e hidratado, se rellenan botellas de polipropileno resistente al calor, con una capacidad de 800 a 1.000 ml. Estas botellas van provistas de un filtro para preservar la esterilidad que puede ser manipulado mecánicamente al sembrar. Más tarde se esteriliza (4 horas a 95ºC y 1 hora a 120ºC) y una vez se ha enfriado se inocula mecánicamente para incubarlo a 25º por un periodo de 20 a 25 días. Según la seta de que estemos hablando se procederá de una u otra forma para la inducción de primordios.

Otras setas no se adaptan a este método, como son los casos del shiitake o la Auricularia spp., que fructifican y producen con otro tipo de envases, ya que utilizan toda la superficie colonizada para producir sus carpóforos, como en el caso del shiitake o la recolección se hace imposible en las botellas, como en el caso de la Aurícula spp. En estos casos la mejor opción es la utilización de bolsas de polipropileno, ya que se pueden eliminar sin dañar el sustrato colonizado o perforar para facilitar el afloramiento de setas.

Respecto al cultivo en bolsas de polipropileno hay que indicar que existen dos tendencias en el ámbito mundial, cada una de ellas con sus ventajas e inconvenientes. Una de las tendencias, la más desarrollada en Japón, Estados Unidos y Europa utiliza bolsas con un filtro termosellado; con dos funciones: evitar la perdida de humedad del sustrato y posibilitar la respiración. En este caso las bolsas se llenan aproximadamente hasta su mitad de sustrato, dejando una cámara de aire, se esterilizan (4-5 horas a 121º o 12 horas a 100º), se inoculan, se sellan y se germinan para pasar a las fases de cultivo. En China, Taiwan y Malasia está muy arraigado el cultivo en bolsas cilíndricas, sin cámara de aire, a las que se les coloca un tapón con filtro mediante diferentes sistemas de anclaje. Ambos son sistemas que no se adaptan a la mecanización por la falta de rigidez y la delicadeza del plástico. Son sistemas que se adaptan bien a lo que se pueden considerar medianas empresas dentro de la industria del cultivo de setas. Una de las setas más importantes para la industria, el shiitake, se cultiva idóneamente en ambos tipos de bolsas.

Después de lo expuesto se puede definir el estado de la técnica para el cultivo de Ganoderma. Un artículo excelente sobre el estado de la técnica se puede encontrar en la publicación electrónica www.mushworld.com, escrita por Alice W. Chen el 01/12/2001 con el título "Cultivation of the Medicinal Mushroom Ganoderma lucidum (Curt.: Fr.) P. Karst (Reishi) in Nort America (1)". Este artículo lo completa la autora, en meses posteriores, en la misma publicación electrónica www.mushworld.com con otros cuatro artículos de mismo título, salvo el número final entre paréntesis que los numera como (2), (3), (4) y (5).

El grueso de la producción de Ganoderma se realiza en bolsas de polipropileno cilíndricas, de 3 a 5 litros de capacidad, rellenas de sustrato esterilizado y a las que se las dota de un anillo filtrante. En Japón se utiliza el método de botella de polipropileno. El sustrato, en ambos casos, está compuesto de serrín de diversos árboles y una quinta parte aproximadamente de salvado de arroz, aunque existen multitud de fórmulas, casi tantas como cultivadores. La razón por la que se utilizan bolsas cilíndricas obedece a las particulares características del cultivo de esta seta. En primer lugar, para obtener ejemplares de calidad para el mercado, se debe concentrar toda la energía de la bolsa en la producción de uno o dos carpóforos, cosa que se consigue, con este hongo, exponiendo una mínima parte del sustrato al aire, ya que será allí donde únicamente se generen los primordios. La mínima apertura del anillo permite, en segundo lugar, evitar la perdida de humedad, parámetro fundamental para el buen desarrollo de las funciones metabólicas del micelio, mucho más cuando para el buen desarrollo de las setas se necesita, en su última fase de maduración, una humedad relativa del aire baja, en comparación con la gran mayoría de las setas, para no ser atacadas por bacterias y hongos microscópicos (aspergillus spp. y penicilium spp.) que pueden malograrlas. Hay que explicar que el desarrollo de una seta de Ganoderma necesita, en las mejores condiciones, dos meses de desarrollo para obtener ejemplares de máxima calidad, circunstancia que compromete la producción si no se es muy cuidadoso y observador de las condiciones de cultivo.

Otra tendencia muy extendida es el cultivo en trozos de troncos, inoculados y enterrados, en un proceso que tiene muchos puntos comunes con el cultivo en tronco del shiitake. Este sistema se utiliza en zonas donde es fácil obtener madera a buen precio; lo utilizan cultivadores importantes de EE.UU. (Vitasol (Organotech products), San Antonio, Texas) y en muchas zonas de China.

Se resume de lo dicho que en la actualidad la Ganoderma se produce en sustrato esterilizado formulado a partir de serrín o sobre troncos.

Explicación de la invención

Hay que retomar en este apartado la historia del cultivo industrial de setas. Se pueden encontrar documentos chinos milenarios donde se describe el cultivo del shiitake, seta saprobia que pertenece al numeroso grupo de hongos que crecen sobre la madera, aquellos que poseen un sistema enzimático capaz de degradar los polisacáridos que la componen y aprovechar su energía, aquellos que los cultivadores conocen como degradadores primarios de la madera. El cultivo artificial de lo que se conoce como degradadores secundarios es más reciente, si no mucho más reciente. El primer hongo degradador secundario que se empezó a cultivar industrialmente fue el Agaricus bisporus (el champiñón), hace tan sólo dos siglos. Si nos fijamos en su metabolismo, se puede definir como un hongo subcoprófilo.

En el siglo XVIII se empezaron a dar los primeros pasos cerca de París para su cultivo industrial y hoy en día es el hongo comercial mejor estudiado. A pesar de lo que se pueda pensar, siendo la seta cultivada más común en el mercado, es difícil de producir, en algunos aspectos mucho más complicado que cualquier degradador primario de la madera. La explicación es sencilla, para producir champiñón hay que dominar la elaboración de su compost.

Compostar es, en el sentido amplio del concepto, la reducción biológica de desechos orgánicos a humus, una sustancia del suelo aprovechable por las raíces de las plantas. Este proceso se repite sin fin en cualquier sitio donde crezca una planta, es una parte de la lógica que soporta la vida en la Tierra. Pero una definición más común de compostaje comporta la intervención del hombre en el tratamiento de materias orgánicas de desecho para producir materiales aprovechables en granjas, huertas o jardines, para cultivar setas o abonar nuestras plantas. Compostar implica necesariamente la utilización de grandes volúmenes de materias primas, se dice que se trabaja en masa, para hacer rentables las operaciones gracias a la utilización de maquinaria y al aprovechamiento del calor que genera la propia masa.

Lo que el hombre ha conseguido, con la acumulación de conocimientos sobre la naturaleza del compostaje, es dirigir las compostas, beneficiando o perjudicando según a qué microorganismos. Esta tarea puede ser muy complicada cuando no existe una caracterización física, química y microbiológica clara de los sustratos utilizados para cultivar una u otra seta. Por eso la tendencia, hoy que el mercado demanda diversidad en las setas y se crean empresas sin experiencia en compostaje, es que los productores opten por sistemas fácilmente reproducibles, y la respuesta a sus necesidades pasa por la esterilización de sustratos. Un sustrato esterilizado para Lentinula edodes puede funcionar muy bien para Pleurotus, Hericium, Ganoderma, etc. No ocurre lo mismo con un sustrato pasteurizado, selectivo, en la mayoría de los casos, únicamente para una seta.

Sólo existen dos setas con gran importancia económica que, actualmente, se cultiven en sustratos pasteurizados en masa: Agaricus bisporus (champiñón) y Pleurotus ostreatus (y afines). Mención aparte merece el caso de Volvariella volvacea, de gran importancia económica en Asia y cuyo cultivo se realiza normalmente en sustrato fermentado, sin un tratamiento en cámara, aunque parece ser que se tiende a la pasteurización cuando su producción pasa a ser una actividad industrial y deja de ser mera subsistencia. Agaricus bisporus crece en un compost de unas características totalmente distintas al compost donde crece Pleurotus ostreatus y afines. Tampoco Pleurotus ostreatus y sus afines pueden crecer en el compost de Agaricus bisporus.

Media docena más de setas se cultivan en sustratos pasteurizados en masa, pero su cultivo es regional o, en algunos casos, anecdótico, tal como revisamos a continuación.

Agrocybe aegerita es conocida como seta de chopo en España y como Pioppino en Italia. Se cultiva en sustrato pasteurizado en masa en Italia y su cultivo, aún siendo una seta apreciada en muchos países no se ha extendido. El sustrato es selectivo para este hongo y su preparación requiere conocimientos que no se han difundido, sobre todo porque, aunque es una seta muy apreciada gastronómicamente, su cultivo es muy penoso por la gran cantidad de problemas a las que se enfrenta el cultivador.

Pleurotus eryngii es conocida como seta de cardo en España y Cardonchello en Italia. Se cultiva en sustrato pasteurizado en masa en Italia, aunque se está tendiendo al cultivo en sustrato esterilizado para evitar las enfermedades criptogámicas que le afectan. El sustrato necesario es diferente al de Pleurotus ostreatus y sus afines. Esta es una de las pocas excepciones desde el punto de vista metabólico en el Género Pleurotus, pues todas las especies de este Género con importancia económica en la actualidad se desarrollan bien en un sustrato en el que crezca Pleurotus ostreatus.

Lentinula edodes, conocida como shiitake, necesita mucha investigación para poder ser producida en sustrato pasteurizado en masa a partir de paja de cereales, pues tiene muchos inconveniente con respecto a los métodos en que se usa la esterilización. En el instituto INRA francés han investigado su producción.

Lepista nuda, Stropharia rugoso-annulata y Coprinus comatus se producen en diferentes sustratos pasteurizados, pero es una actividad casi desconocida de la que no existe apenas información.

Citamos a continuación las referencias más importantes.

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Vedder, P.J.C. 1979. Culture moderne des champignons.

Para dar el paso final en la argumentación tenemos que introducir unas apreciaciones sobre la filogenia de setas cultivadas en sustrato pasteurizado en masa. Se sigue en este caso la taxonomía propuesta por Ainsworth, G.C., 1971. Ainsworth and Bisby's Dictionary of Fungi.

Todas las setas que hemos enumerado en los párrafos anteriores se clasifican dentro de cinco familias: Tricholomataceae, Strophariaceae, Volvariaceae, Agaricaceae y Coprinaceae. Es decir, todas las setas que se cultivan en sustrato a base de paja de cereales y pasteurizado en masa pertenecen al Orden de los Agaricales. Pues bien, Ganoderma lucidum es la primera seta que se puede cultivar industrialmente en un sustrato a base de paja de cereales y pasteurizado en masa y que pertenece a otro Orden: Aphyllophorales, familia Ganodermataceae.

Esto abre las puertas, además, a futuras innovaciones en el cultivo de Aphyllophorales de importancia económica en sustratos a base de paja de cereales pasteurizados en masa, cuando existen varias especies interesantes para la industria de las setas medicinales y comestibles dentro de este Orden: Grifola frondosa (familia Polyporaceae), Coriolus Versicolor (familia Polyporaceae), Polyporus Tuberaster (familia Polyporaceae), Schizophyllum Commune (familia Schizophyllaceae), Sparassis spp. (familia Sparassidaceae), Stereum Hirsutum (familia Stereaceae), Hericium spp. (familia Hydnaceae), Forres Fomentarius (familia Polyporaceae), Laetiporus Sulphureus (familia Polyporaceae), etc.

Las ventajas de este método de producción de Ganoderma lucidum con respecto al estado de la técnica anterior son cinco:

1.

Automatización del cultivo allí donde la utilización de mano de obra resulta muy conflictiva por la penosidad del trabajo. Las perforaciones para el intercambio gaseoso, figura 1(2), no necesitan aislarse con dispositivos filtrantes, pues el sustrato posee microflora protectora frente a posibles contaminantes. Con el método de bolsas de polipropileno, los dispositivos filtrantes deben colocarse manualmente.

2.

Utilización de polietileno en vez de polipropileno, permitiendo así la compactación del sustrato, el termosellado automático y un óptimo tratamiento mecánico por parte de máquinas paletizadoras, soportando perfectamente además el maltrato a que se someten las bolsas en las manipulaciones posteriores en las naves de cultivo. El polietileno no se puede utilizar cuando se trabaja con altas temperaturas.

3.

Utilización de pajas de cereales, materia prima excedente en muchos países, con la consiguiente protección de los bosques.

4.

Utilización de un tratamiento térmico muy económico, ya que la mayor parte del calor es generado en el interior de la masa y no es necesaria la utilización de temperaturas más allá de los 70ºC.

5.

Obtención de cuerpos fructíferos sin estípite, con gran proporción de himenóforo con respecto al píleo. Esto se consigue por la gran cantidad de sustrato con que se rellenan los sacos. La ausencia de estípite es una característica de este método de cultivo y se debe a la rápida disipación del CO_{2} en las perforaciones para el intercambio gaseoso, figura 1 (2).

Descripción de los dibujos

La figura 1(1) muestra una clásica bolsa de polietileno plegada, rellenada de sustrato y termosellada mecánicamente por una máquina ensacadora automática de compost.

La figura 1(2) muestra las perforaciones de 2 centímetros de diámetro por las que el sustrato respira y produce las fructificaciones. La colonización del sustrato por parte del micelio de Ganoderma lucidum prefiere poca ventilación, por lo que es suficiente la realización de 8 agujeros, simétricamente distribuidos, por ejemplo, como en la figura 1.

La figura 2 muestra el aspecto de la bolsa después de 2 meses de producción.

La figura 2(1) muestra una seta de Ganoderma lucidum totalmente desarrollada.

Realización de la invención

El compostaje de sustratos para champiñón se lleva a cabo clásicamente en dos fases. La primera fase a su vez se puede dividir en dos partes fundamentales, una primera manipulación en la que se realiza un proceso físico con los materiales: trituración, mezcla y homogeneización y una segunda manipulación en la que se produce calor y los microorganismos generan amoníaco con las proteínas que pueden obtener del sustrato, que es la forma nitrogenada que pueden utilizar para generar sus propios tejidos. La sucesión de microorganismos transforman el nitrógeno y la lignina en un complejo húmico beneficioso para posteriores generaciones de microorganismos. La segunda fase persigue dos objetivos fundamentales: pasteurización, para eliminar los insectos, semillas y microorganismos patógenos, y acondicionamiento, para crear alimento que sólo beneficie el crecimiento del hongo que nos interesa. Después de estos tratamientos comunes, el compost obtenido para el champiñón nada tiene que ver con el obtenido para Ganoderma lucidum.

La realización práctica de la invención puede abordarse en teoría con distintas proporciones y formulaciones del sustrato y tratamientos de pasteurización. En este caso se ha realizado un cultivo industrial en las instalaciones de Pleochamp, S.L., fábrica de compost para setas ubicada en Sisante (Cuenca, España). El blanco de siembra se ha elaborado así mismo en el laboratorio de micelios de la propia planta. El proceso se ha realizado en los meses de junio a septiembre de 2003.

Se sembraron 4 toneladas de compost con 100 Kg de blanco de siembra de Ganoderma lucidum y se ensacaron en 200 bolsas. Se produjeron 150-200 gramos de Ganoderma desecada por bolsa, eficiencia biológica pareja a la obtenida con métodos actuales.

Se selecciona paja de cereales con buenas características físicas, químicas y microbiológicas. Una buena opción es la combinación de una parte de paja de cebada caballar y otra de trigo. El trigo proporciona estructura al sustrato. La paja debe ser nueva y a poder ser cultivada en secanos, ya que esto favorece la idoneidad de su composición química y preserva de contaminaciones.

Se procede al picado e hidratación de la paja hasta un 65 o 70% en el sinfín del molino. El largo de la paja debe revisarse según las características de cada tipo de paja. Ganoderma lucidum se beneficia de un sustrato bien hidratado y compactado, por lo que es necesario picar corta la paja.

Se añaden las enmiendas y los suplementos para tamponar el ph a 7,5 y llevar el contenido en nitrógeno a 1,5 (proteina/6.5). El ph regula con carbonato cálcico y la proteína se aporta con gránulos de cáscara de girasol (la composición de la cáscara de girasol varía entre un 4 y 6% de proteína y un 5% de carbohidratos totales).

La suplementación se puede realizar con cualquier aditivo rico en proteínas que pueda adaptarse al cultivo de setas. En este caso utilizamos gránulos de cáscara de pipas de girasol, ya que se pueden formular correctamente desde fábrica y ofrecen muy buenas características de manejabilidad e hidratación. Utilizamos un 1% de producto, formulado especialmente, sin la adicción de melazas. El almacenamiento de los suplementos debe hacerse cuidadosamente para que no se degrade el contenido en proteína.

Se forma un cordón con una máquina volteadora y se deja fermentar durante 24 horas oxigenando por volteo en tres ocasiones para beneficiar a la flora termófila. Esta fase I se diferencia de la del compost de champiñón por su corta duración, para evitar la reducción de sustancias orgánicas y la generación de excesiva microflora, que no es aprovechable por un hongo degradador primario de la madera como Ganoderma lucidum.

Se introduce el sustrato en la cámara de pasteurización y se procede al tratamiento térmico aeróbico controlado. Esta operación debe hacerse con sumo cuidado, pues si la densidad en menor en alguna zona de la cámara, el flujo de aire se dirigirá hacia esa zona y se creará una composta anaerobia que no funcionará correctamente.

La curva de temperatura y ventilación debe ajustarse para obtener un sustrato selectivo para Ganoderma lucidum. La clave del éxito del proceso de la fase II es conseguir llegar al punto de exterminación de microorganismos patógenos sin comprometer el acondicionamiento posterior. Para conseguir este objetivo se debe combinar tiempo y
temperatura.

La flora termófila protectora aguanta más horas la acción de la temperatura que la patógena (hongos Trichoderma fundamentalmente) por lo que se adopta una estrategia bien conocida en las plantas de compost: subir la temperatura en 4 horas a 70ºC y mantenerla durante 3 ó 4 horas.

Una vez alcanzada la pasteurización (eliminación de patógenos) se aborda el acondicionamiento, para el cual se baja la temperatura hasta los 50º a 55ºC y se mantiene 48 horas, durante las cuales, se inactivará paulatinamente el crecimiento de los microorganismos y se apreciará una bajada de temperatura que, una vez alcance 30ºC, nos indicará que el compost está preparado para ser sembrado.

El proceso de la fase II debe proporcionar el oxigeno necesario para la generación de la microflora. Se estima que el proceso se estará realizando correctamente si una llama es capaz de mantenerse encendida dentro de la cámara (11% de oxigeno en el compost).

Si todo ha ido bien se habrán generado hongos tipo humícola y actinomicetos (Nocordia, Streptomyces y Thermoactinomyces) entre otros termófilos beneficiosos.

El compost debe sembrarse con un 5% de blanco de siembra. Las cepas se pueden aislarse fácilmente de variedades silvestres o conseguirse a través de colecciones de cultivos tipo como por ejemplo: German Collection of Microorganins and Cell Cultures, DSMZ nº 3515, nº 3534, nº 9621; Centraalbureau voor Schimmelcultures, CBS nº 251.61, nº 176.30; American Type Culture Collection ATCC nº 52412.

El blanco de siembra se elabora sobre distintos tipos de cereales (mijo, trigo, centeno, etc.).

La máquina ensacadora debe prepararse para que el sustrato sea comprimido dentro del saco con la densidad idónea. No deben quedar espacios huecos dentro del saco. En caso contrario no se producirá la colonización.

El micelio de Ganoderma lucidum tolera y se beneficia de valores de dióxido de carbono por encima del 5% (50.000 ppm). Valores menores pueden inactivar el blanco de siembra. Además de la compresión del sustrato, al saco deben realizársele pocas perforaciones por dos razones: aumentar el contenido de CO_{2} y obtener pocas fructificaciones pero de máxima calidad.

Las bolsas sembradas se llevan a las salas de germinación y se colocan suficientemente juntas para que generen el calor necesario para su germinación (31ºC en el corazón de la bolsa). La temperatura ambiente debe rondar los 25ºC. En 3 ó 4 días se apreciará un aroma característico de la germinación de este hongo que nos indicará que todo va bien.

En estas condiciones las setas aparecerán a los 20 días. No deben regarse hasta que tengan 4 centímetros de diámetro. Las setas se pueden regar durante las dos primeras semanas de crecimiento y se debe dejar de hacerlo para que completen su desarrollo sin dar la posibilidad de ataque a hongos tipo penicillium y aspergillus. El saco evita la perdida de humedad del sustrato y la necesidad de elevar la humedad relativa en las naves de fructificación.

Durante el desarrollo de las setas, la temperatura de las naves de fructificación deben estar por encima de los 25ºC, viéndose beneficiadas por temperaturas altas extremas, siempre que se rieguen los suelos en tal caso.

Claims (3)

1. Procedimiento de producción de Ganoderma lucidum en sustrato formulado con paja de cereales, consistente en:

a)

Tratamiento térmico del sustrato alcanzando temperaturas máximas entre 65ºC y 75ºC.

b)

Siembra del sustrato con semilla de Ganoderma lucidum.

c)

Ensacado del sustrato en bolsas de polietileno perforadas.

2. Procedimiento de producción de Ganoderma lucidum en sustrato formulado con paja de cereales, según la reivindicación 1, caracterizado por la utilización de un sustrato formulado a partir de paja de trigo o cebada.

3. Prodedimiento de producción de Ganoderma Lucidum en sustrato formulado con paja de cereales según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por la ausencia de filtro en las perforaciones de ventilación de las bolsas.