ITAQ20100002A1 - PROGRAMMED AND SYNCHRONIZED PRODUCTION OF THE PLEUROTUS ERYNGII MUSHROOM OBTAINED THROUGH PHYSICAL-CHEMICAL AND MECHANICAL TRAUMATIZATION - Google Patents

PROGRAMMED AND SYNCHRONIZED PRODUCTION OF THE PLEUROTUS ERYNGII MUSHROOM OBTAINED THROUGH PHYSICAL-CHEMICAL AND MECHANICAL TRAUMATIZATION Download PDF

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Description

“PRODUZIONE PROGRAMMATA E SINCRONIZZATA DEL FUNGO PLEUROTUS ERYNGII OTTENUTA TRAMITE TRAUMATIZZAZIONE FISICO-CHIMICA E MECCANICA†⠀ œ PROGRAMMED AND SYNCHRONIZED PRODUCTION OF THE PLEUROTUS ERYNGII MUSHROOM OBTAINED THROUGH PHYSICAL-CHEMICAL AND MECHANICAL TRAUMATIZATIONâ €

RIASSUNTO SUMMARY

Viene rivendicata la innovazione tecnica che introduce nella coltivazione del fungo Pleurotus eryngii una fase di “stimolazione†, un periodo di almeno una settimana, tra le fasi di “incubazione†e di “produzione†. Questa fase di stimolazione consiste in una serie di bruschi cambiamenti delle condizioni colturali e di stimoli scioccanti ai quali viene sottoposto il micelio del fungo, nella fase di incubazione, quando à ̈ giunto alla fme della fase di crescita “log†. La stimolazione viene effettuata tramite il danneggiamento meccanico (fresatura) dello strato superficiale del micelio vegetativo, combinato al capovolgimento del substrato ed alla brusca variazione delle condizioni dei parametri colturali, nell’ambito di ben definiti intervalli di temperatura, umidità, luce, concentrazione di C02. Tali operazioni e la eliminazione meccanica dei primordi disetanei dei corpi fruttiferi, che si sono formati in tempi diversi, permette di ottenere contemporaneamente, in una sola raccolta ed in tempi programmati, il massimo della produzione. The technical innovation that introduces in the cultivation of the mushroom Pleurotus eryngii a phase of â € œstimulationâ €, a period of at least one week, between the â € œincubationâ € and â € œproductionâ € phases is claimed. This stimulation phase consists of a series of abrupt changes in growing conditions and shocking stimuli to which the mushroom mycelium is subjected, in the incubation phase, when it has reached the end of the â € œlogâ € growth phase. The stimulation is carried out through the mechanical damage (milling) of the surface layer of the vegetative mycelium, combined with the overturning of the substrate and the sudden change in the conditions of the crop parameters, within well-defined ranges of temperature, humidity, light, concentration of C02. These operations and the mechanical elimination of the uneven origins of the fruiting bodies, which were formed at different times, allows to obtain at the same time, in a single harvest and in programmed times, the maximum production.

PRODUZIONE PROGRAMMATA E SINCRONIZZATA DEL FUNGO PLEUROTUS ERYNG11 OTTENUTA TRAMITE TRAUMATIZZAZIONE FISICO-CHIMICA E MECCANICA PROGRAMMED AND SYNCHRONIZED PRODUCTION OF THE PLEUROTUS ERYNG11 MUSHROOM OBTAINED THROUGH PHYSICAL-CHEMICAL AND MECHANICAL TRAUMATIZATION

La specie Pleurotus eryngìi (“cardoncello†) à ̈ un fungo edule del quale à ̈ iniziata la coltivazione circa trenta anni fa. The species Pleurotus eryngìi (â € œcardoncelloâ €) is an edible mushroom whose cultivation began about thirty years ago.

Un esame specifico sugli aspetti tecnici della coltivazione ed economici del mercato europeo à ̈ di Pleurotus eryngìi stato recentemente effettuato da PACIONI G. (Commercial situation and technical aspects of Pleurotus eryngìi cultivation in Europe. International Mushroom Symposium, Jinju, Rep. Korea: 35-66, 2008), mentre i metodi di coltivazione adottati in Italia sono riportati dal libro di FERRI F., ZJALIC S., REVERBERI M., FABBRI A.A., FANELLI C., 2007. I funghi. Coltivazione e proprietà medicinali. Edagricole, Bologna, Italia. A specific examination on the technical and economic aspects of the European market is by Pleurotus eryngìi recently carried out by PACIONI G. (Commercial situation and technical aspects of Pleurotus eryngìi cultivation in Europe. International Mushroom Symposium, Jinju, Rep. Korea: 35-66, 2008), while the cultivation methods adopted in Italy are reported in the book by FERRI F., ZJALIC S., REVERBERI M., FABBRI A.A., FANELLI C., 2007. Mushrooms. Cultivation and medicinal properties. Edagricole, Bologna, Italy.

Questa attività si sviluppa sulle fasi di: This activity develops on the phases of:

• produzione di inoculo; â € ¢ inoculum production;

• incubazione del substrato inoculato, che avviene in locali climatizzati ed umidificati, al buio, con una temperatura di 25-28°C, con una HR prossima al 95%; • produzione, durante la quale il substrato ormai completamente colonizzato dal micelio fimgino ( fase “lag†) viene, in genere, trasferito in serra con luce naturale, disposto sul pavimento o bancali, coperto con un terriccio di varia composizione detto “casing†e sistematicamente inumidito. â € ¢ incubation of the inoculated substrate, which takes place in air-conditioned and humidified rooms, in the dark, with a temperature of 25-28 ° C, with an HR close to 95%; â € ¢ production, during which the substrate now completely colonized by the fimgino mycelium (â € œlagâ € phase) is generally transferred to the greenhouse with natural light, placed on the floor or pallets, covered with a soil of various composition called â € œcasingâ € and systematically moistened.

La produzione va avanti per qualche settimana fornendo diverse raccolte dette “volate†. Si tratta di una coltivazione stagionale che viene condotta da ottobre ad aprile-maggio. La tecnica della copertura (“casing†) à ̈ stata oggetto di numerosi studi anche recenti (Gyòrfi, J. & Hajdù, Cs., 2007. International Journal of Horticultural Science 13 (2): 3336; Rodriguez Estrada A.E., Jimenez-Gasco M., Royse D.J., 2009. Bioresource Technology 100; 5270-5276). The production goes on for a few weeks providing various collections called â € œvolateâ €. It is a seasonal cultivation that is carried out from October to April-May. The roofing technique (â € œcasingâ €) has been the subject of numerous recent studies (Gyòrfi, J. & Hajdù, Cs., 2007. International Journal of Horticultural Science 13 (2): 3336; Rodriguez Estrada A.E., Jimenez- Gasco M., Royse D.J., 2009. Bioresource Technology 100; 5270-5276).

Dalle informazioni presenti in letteratura si evince che la specie fungina Pleurotus eryngii per la produzione dei corpi fruttiferi necessita: 1 - di una temperatura inferiore a quella di crescita del micelio vegetativo; 2- necessita di luce; 3- necessita di un accumulo di anidride carbonica, che nelle coltivazioni viene inconsapevolmente favorito dalla tecnica del casing. Le tecniche attualmente in uso presentano una serie di problemi riassumibili in: From the information present in the literature it can be deduced that the fungal species Pleurotus eryngii for the production of fruiting bodies requires: 1 - a temperature lower than that of growth of the vegetative mycelium; 2- needs light; 3- it requires an accumulation of carbon dioxide, which in crops is unknowingly favored by the casing technique. The techniques currently in use present a series of problems which can be summarized as:

a- stagionalità della produzione possibile solo nei periodi con temperatura esterna piuttosto bassa; b- stagionalità della produzione possibile solo nei periodi con una intensità luminosa adeguatamente bassa; c- coltivazione in locali senza adeguato controllo dei parametri ambientali (umidità, temperatura, rapporto ossigeno/anidride carbonica, illuminamento); dcoltivazione in locali non adeguati dal punto di vista igienico-sanitario sia per la axenicità della coltivazione, soggetta a numerosi attacchi parassitari fungini, batterici ed animali; erudimentali sistemi di stimolazione della produzione dei corpi fruttiferi affidata all’andamento climatico naturale; f- mancanza di una definizione precisa delle esigenze fisio logiche-colturali delle varie fasi di sviluppo del fungo; g- operazioni di raccolta prolungate nel tempo per consentire più “volate†di produzione. seasonality of production possible only in periods with rather low external temperatures; b- production seasonality possible only in periods with suitably low light intensity; c- cultivation in premises without adequate control of environmental parameters (humidity, temperature, oxygen / carbon dioxide ratio, lighting); dcultivation in premises that are not adequate from the hygienic-sanitary point of view both for the axenicity of the cultivation, subject to numerous attacks by fungal, bacterial and animal parasites; erudimentary systems of stimulation of the production of fruiting bodies entrusted to the natural climatic trend; f- lack of a precise definition of the physiological-cultural needs of the various stages of development of the fungus; g- harvesting operations prolonged over time to allow for more â € œvolateâ € of production.

TROVATO FOUND

La nostra invenzione consiste nel sottoporre il micelio del fungo Pleurotus eryngii, giunto alla fine dello sviluppo vegetativo, ad un trattamento combinato di ben definite condizioni fisico-chimiche e interventi meccanici per indurre in maniera controllata, programmata e sincronizzata, la produzione di corpi fruttiferi. L’innovazione del processo produttivo deriva dalla introduzione tra le fasi di incubazione e quella di produzione di una fase di stimolazione, con una durata di almeno una settimana, e dalla precisa standardizzazione dei parametri necessari per indurre la fruttificazione, oltre alla utilizzazione di nuovi parametri sin qui trascurati e di nuove tecniche colturali, come la traumatizzazione meccanica ed il capovolgimento del substrato. Our invention consists in subjecting the mycelium of the Pleurotus eryngii mushroom, which has reached the end of vegetative development, to a combined treatment of well-defined physico-chemical conditions and mechanical interventions to induce the production of fruiting bodies in a controlled, programmed and synchronized manner. The innovation of the production process derives from the introduction between the incubation and production phases of a stimulation phase, with a duration of at least one week, and from the precise standardization of the parameters necessary to induce fruiting, in addition to the use of new hitherto neglected parameters and new cultivation techniques, such as mechanical traumatization and overturning of the substrate.

La traumatizzazione meccanica consiste in una fresatura della superficie di produzione con lame rotanti che consentono la rimozione di 2-3 mm di spessore del substrato colonizzato per eliminare i primordi “disetanei†dei corpi fruttiferi, che via via si sono formati durante la fase finale della incubazione, e per stimolare una nuova fase riproduttiva, sincronizzata e contemporanea. Alla fresatura fa seguito rimmediato trattamento, in appositi locali, dove le condizioni ambientali cambiano drasticamente sottoponendo il micelio ad una serie di ulteriori e contemporanei stress traumatizzanti relativi a: Mechanical traumatization consists in milling the production surface with rotating blades that allow the removal of 2-3 mm thick of the colonized substrate to eliminate the â € œdisetaneâ € origins of the fruiting bodies, which gradually formed during the final phase of incubation, and to stimulate a new, synchronized and contemporary reproductive phase. The milling is followed by immediate treatment, in special rooms, where the environmental conditions change drastically, subjecting the mycelium to a series of further and contemporaneous traumatizing stresses related to:

1 - Temperatura che passa dai 22-24°C della fase di incubazione ai 14-16°C nella fase di stimolazione, per una settimana, per poi passare ai 15-17°C della fase di produzione; 1 - Temperature that goes from 22-24 ° C in the incubation phase to 14-16 ° C in the stimulation phase, for a week, and then moves on to 15-17 ° C in the production phase;

2 - Umidità che passa dal 65% della fase di incubazione a 90-95% nella fase di stimolazione, per una settimana, per poi passare a 85-90% della fase di produzione; 2 - Humidity that passes from 65% of the incubation phase to 90-95% in the stimulation phase, for a week, and then passes to 85-90% of the production phase;

3 - Nella fase di stimolazione, la superficie del substrato fresata, detta “di produzione†, posizionata verso l’alto nella fase di incubazione, viene posta verso il basso (“capovolgimento†) producendo un disorientamento dei sistemi di percezione della forza di gravità; nella fase di produzione verrà ricollocata nuovamente verso l’alto per permettere lo sviluppo dei corpi fruttiferi con geotropismo negativo; 3 - In the stimulation phase, the milled substrate surface, called `` production '', positioned upwards in the incubation phase, is placed downwards (`` overturning '') producing a disorientation of the perception systems of the force of gravity ; in the production phase it will be relocated again upwards to allow the development of fruiting bodies with negative geotropism;

4 - Anidride carbonica (C02) che da 400-500 ppm della fase di incubazione passa a 1000-1500 ppm nella fase di stimolazione, per una settimana, per poi passare a 1500-1800 ppm della fase di produzione; 4 - Carbon dioxide (C02) which passes from 400-500 ppm in the incubation phase to 1000-1500 ppm in the stimulation phase, for a week, and then passes to 1500-1800 ppm in the production phase;

5 - Illuminamento che, dalla fase di incubazione che avviene al buio, passa, nella fase di stimolazione, ad una illuminazione di 200-500 lux con luce fredda, ricca di emissioni nella banda del blu 430-460 nm, per poi passare alla fase di produzione dove l'illuminamento non ha caratteristiche particolari. 5 - Illumination which, from the incubation phase which takes place in the dark, passes, in the stimulation phase, to an illumination of 200-500 lux with cold light, rich in emissions in the blue band 430-460 nm, and then passes to the phase where the lighting has no particular characteristics.

Tutto ciò consente di ottenere, con una singola operazione di raccolta, il maggior quantitativo possibile di funghi, la cui produzione potrà essere svincolata dagli andamenti stagionali, con tempi di produzione certi. All this makes it possible to obtain, with a single harvesting operation, the greatest possible quantity of mushrooms, whose production can be released from seasonal trends, with certain production times.

La tecnica à ̈ stata messa a punto utilizzando la varietà coltivata “ columna' ’ del fungo Pleurotus eryngii, per la quale à ̈ stata presentata domanda di registrazione presso la CCIAA deir Aquila (n. AQ2009V 000001 del 27.07.2009). La cv columna à ̈ il prodotto di una selezione mirata che ha avuto come obiettivo l’ottenimento di un ceppo a bassa fertilità, con scarsissima produzione di spore e quindi idoneo ad essere coltivato in ambiente confinato e controllato dal punto di vista della sterilità e dei parametri ambientali. La tecnica à ̈, comunque, ugualmente efficace, come à ̈ stato dimostrato, anche per altri ceppi di Pleurotus eryngii. The technique was developed using the cultivated variety â € œ columna 'of the Pleurotus eryngii mushroom, for which an application for registration at the Chamber of Commerce of the Aquila was presented (n. AQ2009V 000001 of 27.07.2009) . CV columna is the product of a targeted selection which had the objective of obtaining a low fertility strain, with very low spore production and therefore suitable for cultivation in a confined and controlled environment from the point of view of sterility and environmental parameters. The technique is, however, equally effective, as has been demonstrated, also for other strains of Pleurotus eryngii.

L’elenco dei brevetti sui metodi di coltivazione di Pleurotus eryngii, registrati al 10 gennaio 2010, à ̈ il seguente: The list of patents on the cultivation methods of Pleurotus eryngii, registered on 10 January 2010, is as follows:

1- JP7184473 (A), 1995-07-25, inv. Matsui Masakichi, dep. Matsui Masakichi. A01 Gl/04; 2- JP2000209944 (A), 2000-08-02, inv. Kimura Eiichi, Shigihara Takashi, dep. Kinokkusu KK.A01 Gl/04; 1- JP7184473 (A), 1995-07-25, inv. Matsui Masakichi, dep. Matsui Masakichi. A01 Gl / 04; 2- JP2000209944 (A), 2000-08-02, inv. Kimura Eiichi, Shigihara Takashi, dep. Kinokkusu KK.A01 Gl / 04;

3- JP2002233239 (A), 2002-08-20, inv. Kimura Eiichi, Shigihara Takashi, dep. Kinokkusu KK. A01G1/04; 3- JP2002233239 (A), 2002-08-20, inv. Kimura Eiichi, Shigihara Takashi, dep. Kinokkusu KK. A01G1 / 04;

4- JP2006020571(A), 2006-01-26, registrato anche come JP4207859(B2), inv. Okazaki Yoshirou, Suematsu Shinichi, Koseya Taisuke, Miyagawa Kimie, dep. Toyo Seikan Kaisha LTD. A01G1/G4; 4- JP2006020571 (A), 2006-01-26, also registered as JP4207859 (B2), inv. Okazaki Yoshirou, Suematsu Shinichi, Koseya Taisuke, Miyagawa Kimie, dep. Toyo Seikan Kaisha LTD. A01G1 / G4;

5-GR20040100265 (A), 2006-03-28, registrato anche come GR1006089(B2), inv. Georgios Zervakis, dep. Georgios Zervakis, Codice int. A01G1/04, A01H15/00, C12N1/14. 5-GR20040100265 (A), 2006-03-28, also registered as GR1006089 (B2), inv. Georgios Zervakis, dep. Georgios Zervakis, Codex int. A01G1 / 04, A01H15 / 00, C12N1 / 14.

La presente invenzione si differenzia nettamente per 1- la introduzione di una fase di “stimolazione†, di almeno una settimana, tra la fase di “incubazione†e quella di “produzione†; 2- la utilizzazione sinergica di tecniche di stress fisiologico e di traumatizzazione meccanica; 3- la precisa definizione dei parametri necessari alle varie fasi della coltivazione; e per questo motivo ne viene chiesta la registrazione brevettuale. The present invention clearly differs in 1- the introduction of a â € œstimulationâ € phase, of at least one week, between the â € œincubationâ € and the â € œproductionâ € phase; 2- the synergistic use of physiological stress and mechanical trauma techniques; 3- the precise definition of the parameters necessary for the various stages of cultivation; and for this reason patent registration is requested.

Claims (1)

PRODUZIONE PROGRAMMATA E SINCRONIZZATA DEL FUNGO PLEUROTUS ERYNGH OTTENUTA TRAMITE TRAUMATIZZAZIONE FISICO-CHIMICA E MECCANICA RIVENDICAZIONI 1 - Un processo tecnologico che consente una produzione, pianificata e temporalmente sincronizzata, dei corpi fruttiferi del fungo Pleurotus eryngii basato sul brusco cambiamento di ben definite e nette condizioni colturali atte, per mezzo di shock meccanici e chimico-fìsiche, a traumatizzare il micelio fimgino in modo da indurlo ad entrare in produzione in modo contemporaneo e ottimale; questo processo include una nuova fase, chiamata "fase di stimolazione", inserita tra le normali fasi di incubazione e di produzione e la utilizzazione di parametri colturali, anche nuovi, strettamente definiti per tutte le diverse fasi dell’intero processo. 2- Il processo secondo la rivendicazione 1, in cui Tarticolo utilizza un nuovo procedimento detto “fase di stimolazione†, che consiste nell’ esporre il micelio fungino, che ha completamente colonizzato il substrato colturale, a condizioni ed azioni traumatizzanti; 3- Il processo secondo le rivendicazione 1 e 2, in cui Tarticolo inserisce le condizioni ed azioni traumatizzanti nella “fase di stimolazione†immediatamente dopo la fine dello sviluppo vegetativo della fase di incubazione (“fase log†) quando sta per iniziare la fase di latenza della crescita, “fase lag†, che prelude alla formazione dei corpi fruttiferi; 4- Il processo secondo le rivendicazione 1-3, in cui gli articoli, utilizza idonee concentrazioni di anidride carbonica per la induzione dei corpi fruttiferi del fungo in sostituzione della copertura, “casing†, metodo sin qui usato; 5- Il processo secondo le rivendicazioni 1-4, in cui gli articoli, utilizza un aumento di concentrazione dell’ anidride carbonica (C02) nella “fase di stimolazione†che passa a valori di 1000-1500 ppm dai 400-500 ppm della fase incubazione C02, mentre la fase di produzione avviene a 1500-1800ppm. 6- Il processo secondo le rivendicazioni 1-5, in cui gli articoli, utilizza una illuminazione a luce fredda con una ricca emissione nella banda di 430-460 nm ed un illuminamento di 200-500 lux per la induzione dei corpi fruttiferi nelle “fase di stimolazione†e di produzione, mentre rincubazione avviene al buio; 7- 11 processo secondo le rivendicazioni 1-6, in cui gli articoli, utilizza, airinizio della “fase di stimolazione†, una fresatura meccanica della superficie del substrato colonizzato per la rimozione del micelio vecchio e dei primordi dei corpi fruttiferi alla fine della fase di incubazione; 8- Il processo secondo le rivendicazioni 1-7, in cui gli articoli, utilizza, nella “fase di stimolazione†, un abbassamento della temperatura a 14-16°, dai 22-24° della fase incubazione, mentre la produzione avviene a 15-17° ; 9- Il processo secondo le rivendicazioni 1-8, in cui gli articoli, utilizza il capovolgimento del substrato produttivo per il periodo di durata della “fase di stimolazione†; 10- Il processo secondo la rivendicazione 1-9, in cui gli articoli, utilizza, nella “fase di stimolazione†, un innalzamento del umidità fino al 90-95% rispetto al 65% della fase incubazione, mentre la produzione avviene a 80-85%.PROGRAMMED AND SYNCHRONIZED PRODUCTION OF THE PLEUROTUS ERYNGH MUSHROOM OBTAINED THROUGH PHYSICAL-CHEMICAL AND MECHANICAL TRAUMATIZATION CLAIMS 1 - A technological process that allows a planned and temporally synchronized production of the fruiting bodies of the Pleurotus eryngii mushroom based on the abrupt change of well-defined and clear cultural conditions suitable, by means of mechanical and chemical-physical shocks, to traumatize the mycelium fimgino in order to induce it to go into production in a contemporary and optimal way; this process includes a new phase, called the "stimulation phase", inserted between the normal incubation and production phases and the use of cultural parameters, even new ones, strictly defined for all the different phases of the entire process. 2- The process according to claim 1, in which the article uses a new procedure called â € œstimulation phaseâ €, which consists in exposing the fungal mycelium, which has completely colonized the growing substrate, to traumatizing conditions and actions; 3- The process according to claims 1 and 2, in which the article inserts traumatizing conditions and actions in the `` stimulation phase '' immediately after the end of the vegetative development of the incubation phase (`` log phase '') when the latency phase of growth, â € œlag phaseâ €, which is a prelude to the formation of fruiting bodies; 4- The process according to claims 1-3, in which the articles uses suitable concentrations of carbon dioxide for the induction of the fruiting bodies of the fungus in place of the covering, â € œcasingâ €, a method used up to now; 5- The process according to claims 1-4, in which the articles, uses an increase in the concentration of carbon dioxide (C02) in the â € œstimulation phaseâ € which passes to values of 1000-1500 ppm from 400-500 ppm of the C02 incubation phase, while the production phase takes place at 1500-1800ppm. 6- The process according to claims 1-5, in which the articles, uses cold light illumination with a rich emission in the 430-460 nm band and an illuminance of 200-500 lux for the induction of the fruiting bodies in the â € œstimulation phaseâ € and production, while reincubation takes place in the dark; 7- The process according to claims 1-6, in which the articles uses, at the beginning of the `` stimulation phase '', a mechanical milling of the surface of the colonized substrate for the removal of the old mycelium and the primordium of the fruiting bodies at the end of the incubation phase; 8- The process according to claims 1-7, in which the articles uses, in the `` stimulation phase '', a lowering of the temperature to 14-16 °, from 22-24 ° of the incubation phase, while the production takes place at 15-17 °; 9- The process according to claims 1-8, in which the articles, uses the overturning of the productive substrate for the duration of the â € œstimulation phaseâ €; 10- The process according to claim 1-9, in which the articles uses, in the â € œstimulation phaseâ €, an increase in humidity up to 90-95% compared to 65% of the incubation phase, while the production takes place at 80 -85%.
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