SUSTRATO Y SOPORTE PARA HONGOS MEJORADO
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona, en términos generales, con composiciones y métodos para el cultivo de hongos y lo similar, y en particular con una formulación de ingredientes para un medio de cultivo y en particular con un método para el cultivo de hongos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La palabra "seta" es un término genérico que describe varias especies de hongos entre los cuales sus variedades comestibles son muy populares como fuente alimenticia. Para cultivar setas, los cultivadores siembran el micelio en lugar de semillas o esporas. El micelio es un cultivo puro del hongo que se desarrolla y siembra en un material base o sustrato nutriente. La producción de micelio por lo general se lleva a cabo en un entorno de laboratorio comercial. Sinden (patente de los Estados Unidos Núm. 2,044,861 la cual se considera parte de la presente, como referencia) desarrolló un micelio con base de cereal (grain spawn) . El micelio en cereal sigue siendo la formulación de micelio de setas más popular en la industria del cultivo de setas. Es frecuente que el micelio se formule combinando varios
ingredientes, entre los que se incluyen células de setas, granos de cereales como trigo, centeno o mijo, un amortiguador como carbonato de calcio o sulfato de calcio y agua. El micelio soporta la multiplicación de las células de la seta en una forma utilizable por los cultivadores . Desde 1935, se han desarrollado formulaciones alternativas que incluyen sustratos con y sin cereales, entre los que se incluyen los siguientes ejemplos: agentes floculantes (Stoller, patente de los Estados Unidos Núm. 3,828,470), microcápsulas (Holtz, patente de los Estados Unidos Núm. 4,420,319), algodón (Tan, EPA 0107911), granos inflados (Tan, patente de los Estados Unidos Núm. 4,542,608), hidromel (Romaine, patente de los Estados Unidos Núm. 4,803,800), residuos de pastas celulósicas al sulfato ( asakuni, patente de Japón Núm. JP 6-090619) , líquidos de fermentación (Holtz, patente de los Estados Unidos Núm. 5,934,012), perlita (Bascougnet, O 96/05720), proteína (Kananen, patente de los Estados Unidos Núm. 6,041,544) y papel (Kananen WO 99/041969), las cuales se consideran parte de la presente, como referencia. Estas formulaciones se conocen como micelios sustrato {substrate spawns) . Por lo general, el cultivo de setas comprende varias etapas muy bien definidas. Primero, se produce un
medio o matriz nutritiva especifica (composta de setas, aserrín, etc.)- Este material normalmente se pasteuriza o esteriliza. Luego, se añade el micelio sustrato y se mezcla durante una etapa que se conoce como inoculación ( spawning) . Después de la inoculación el micelio de la seta crece y coloniza la matriz nutriente. En muchos casos esto tarda de 13 a 16 días. Esta' etapa se conoce como incubación {spawn run) . Después de la incubación, algunas especies de setas requieren la adición de una capa no nutriente sobre la matriz nutritiva, esto con el fin de estimular el hongo para la producción de las setas. Esta capa no nutriente se conoce como capa de cobertura {casing layer) . Por lo general, la capa envolvente se compone de una mezcla de musgo de turba (peat moss) y agentes amortiguadores o tierra. También, se han desarrollado varios sustratos que no son de granos para que los hongos se desarrollen en la capa de cobertura sobre el lecho. Estas formulaciones se conocen como micelio de cobertura {casing spawn) . El micelio de cobertura comprende, por lo general, mezclas de perlita, vermiculita, composta colonizada o lo similar. Se ha encontrado que la adición de micelio de cobertura disminuye el tiempo que tarda el micelio en colonizar la cobertura. El periodo en el que
el micelio del hongo coloniza la cobertura se denomina case hold, case run o set-back . Después de que la capa de cobertura se coloniza, el ambiente de cultivo se controla para a ayudar a estimular el desarrollo del primordio del hongo que dará lugar a la fructificación de las setas que se podrán cosechar. La distribución del tamaño y espaciamiento de los primordios de hongo son un factor comercialmente significativo que se conoce como "pinset", que en español significa ajuste de clavado. Este factor determina el número, tamaño y calidad de la cosecha de las setas. Los primordios muy separados producirán cultivos escasos de setas grandes. Los primordios muy juntos y que crecen al mismo tiempo producirán un cultivo en el que los hongos son pequeños, de baja calidad y su cosecha es costosa. El ajuste de clavado ideal contiene un número moderado de primordios con buena separación y con varios grados de madurez. A esto se le denomina factor escalonado o " staggered pinset". Con un factor escalonado, la cosecha se puede levantar en varios días. Esto produce los mejores rendimientos y la mejor calidad que permiten la máxima recuperación a los cultivadores. El cultivo de setas comestibles requiere que la producción esté libre de otros hongos y bacterias. A menudo esto se dificulta porque el entorno en el que se
cultivan las setas está lejos de ser estéril. Existen muchos competidores microbianos y organismos patógenos que con frecuencia ocasionan pérdidas en el cultivo. Las pérdidas debidas a competidores microbianos y patógenos pueden tener diferente impacto desde leves inconvenientes hasta pérdidas devastadoras. Por lo tanto, en la industria del cultivo de setas existe la necesidad de una formulación mejorada de un medio de cultivo para hongos y lo similar, que promueva la rápida colonización y reduzca la duración de la incubación, y de una formulación que permita un crecimiento más rápido de la capa de cobertura y un mejor factor escalonado.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN Según la presente invención, se presentan composiciones y métodos para el cultivo de hongos y lo similar. La presente invención proporciona un medio mejorado para el crecimiento de hongos, entre los que se incluyen setas y organismos similares, el medio incluye una cantidad eficaz de cascarilla de avena. La presente invención también proporciona un medio que promueve la rápida colonización del cultivo al reducir la duración de la incubación en al menos 15 a 30%. Por otra parte, el medio de cultivo de la presente invención contiene
cascarilla de avena que inhibe la aparición de ciertas enfermedades y competidores de las setas. También, la presente invención proporciona un micelio de cobertura formado por un medio de cultivo que incluye una cantidad eficaz de cascarilla de avena, el medio de cultivo de la presente invención permite un crecimiento más rápido y vigoroso en la capa de cobertura y un mejor factor de escalonado . La presente invención proporciona medios de cultivo utilizados en formulaciones tanto con micelio sustrato como micelio de cobertura, que contienen cantidades eficaces de cascarilla de avena. La cascarilla de avena está formada por las cáscaras de las semillas de la planta de cultivo común, Avena sativa. Las cáscaras son un producto residual que se desecha durante la producción de la harina de avena, la avena rolada, etc. Inesperadamente se ha encontrado que la cascarilla de avena tiene una notable e insospechada habilidad para nutrir, hospedar, contener y transportar el micelio de hongo cuando se combina en cantidades adecuadas. También serian adecuadas otras cáscaras de semilla de cereal que tengan estructura y propiedades para portar el micelio, similares a las de la cascarilla de avena.
DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Cabe señalar que las descripciones de la presente invención se han simplificado ilustrando aquellos elementos que son relevantes para entender con más claridad la invención, mientras que se han eliminado otros elementos que pueden ser muy conocidos. Las personas con experiencia ordinaria en la técnica se darán cuenta de que se puede pensar en otros materiales para implementar las diferentes modalidades de la presente invención. La descripción se presentará a continuación. En una modalidad de la presente invención, las setas se cultivan utilizando un medio para su crecimiento, constituido por una cantidad eficaz de cascarilla de avena. Un ejemplo de un método para obtener las setas conforme a la presente invención, incluye los siguientes pasos. Se prepara un medio de cultivo que contiene una cantidad eficaz de cascarilla de avena. El medio de cultivo de la presente invención está constituido por cascarilla de avena en una proporción aproximada de 1 a 55% del peso total del medio de cultivo, de preferencia aproximadamente 10 a 25% y con la máxima preferencia aproximadamente 15 a 20%; de manera opcional contiene una sal de calcio como carbonato de calcio y/o sulfato de calcio en una proporción aproximada de 0 a 10% del peso total, de preferencia aproximadamente
4 a 6%; de manera opcional contiene nutrientes nitrogenados como salvado de trigo, salvado de avena, salvado de arroz o polvo de soya, en una proporción aproximada de 0 a 30% del peso total, de preferencia aproximadamente 10 a 20%; opcionalmente, nutrientes nitrogenados como el salvado de trigo, salvado de avena, salvado de arroz o polvo de soya en el intervalo de aproximadamente 0 a 30% del peso total, opcionalmente, material particulado no nutritivo como vermiculita, musgo de turba o fibra de cáscara de coco en el intervalo de 0 a 30% del peso total, de preferencia de aproximadamente 10 a 20%; y humedad o agua en el intervalo aproximado de 30 a 70% del peso total, de preferencia aproximadamente 40 a 60% y con la máxima preferencia aproximadamente 50%. En una modalidad, una formulación (denominada
"XCI" en los siguientes ejemplos) de la presente invención puede ser: 15% de cascarilla de avena, respecto al peso total; 15% de vermiculita, respecto al peso total; 15% de salvado de trigo, respecto al peso total; 3% de carbonato de calcio (creta) , respecto al peso total; 2% de sulfato de calcio (yeso), respecto al peso total; y 50% de agua, respecto al peso total. El medio de cultivo de la presente invención se inocula con el micelio del hongo mediante la adición y mezcla de una cantidad eficaz de células de micelio de
setas para formar el micelio sustrato. Al crecer, el micelio del hongo crece y sale del micelio sustrato y coloniza la matriz nutriente durante la incubación. Después de la incubación, se puede adicionar una capa no nutriente, conocida como capa de cobertura, sobre la matriz nutriente con el fin de estimular la producción de las setas. Para reducir el tiempo de colonización de la cobertura o case hold, se pueden agregar a la capa de cobertura, productos de micelio de cobertura específicos, los cuales comprenden un medio de cultivo que contiene una cantidad eficaz de cascarilla de avena. Después de que la capa de cobertura se coloniza, el entorno de cultivo se puede manipular para ayudar a estimular la producción de las setas. La formulación del micelio de cobertura puede ser o no igual a la formulación del micelio sustrato. En otra modalidad, una mezcla nutritiva como la que se describió en lo anterior, se coloniza con micelio de hongo. Luego, el bloque colonizado resultante se usa como sustrato nutritivo para la producción directa de setas .
EJEMPLO 1 En tres experimentos realizados en una granja setas de Quincy, Florida propiedad del cesionario del
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registro, una formulación de la presente invención (XCI: 15% de cascarilla de avena, respecto al peso total; 15% de vermiculita, respecto al peso total; 15% de salvado de trigo, respecto al peso total; 3% de carbonato de calcio (creta) , respecto al peso total; 2% de sulfato de calcio (yeso), respecto al peso total; y 50% de agua, respecto al peso total) se comparó con dos controles CAC (composta incubada y cortada) en 6.35 kg por bandeja, y CI-2 (fórmula de micelio de cobertura sin cascarilla de avena, producto comercial de la cesionaria del registro) . El propósito de las pruebas fue evaluar el desempeño de la formulación con respecto a las alternativas más comunes cuando se use como micelio de cobertura. Cada experimento consistió en tres tratamientos aplicados como cobertura, de la siguiente manera: XCI a 0.9 kg por bandeja, CAC a 6.35 kg por bandeja y CI-2 a 0.9 kg por bandeja. Se prepararon seis bandejas de cada tratamiento en cultivos 126, 189 y 196. Cada bandeja se mantuvo en observación. Los resultados fueron los siguientes: el día 8 después de la cobertura, las bandejas CAC y XCI presentaron micelio intenso con notable y grueso velo crecimiento rizomórfico. Las bandejas con la fórmula CI-2 mostraron crecimiento pero con un velo de micelio más delgado y más uniforme. El día 13 después de la cobertura, la bandeja XCI tenia abundancia de primordios
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del tamaño de un dedo pulgar y bien espaciados entre si. Las bandejas CAC también tenían primordios grandes. Las bandejas CI-2 tenían menos primordios y más pequeños. El día 16, las bandejas XCI y CAC estaban listas para cosecharse, con un abundante cultivo de setas grandes. Las bandejas CI-2 tenían un retraso de uno o dos días y no eran abundantes. En estos experimentos, el XCI fue más agresivo para promover un cultivo de alto y rápido rendimiento que el CI-2. También, el XCI produjo un cultivo con el mismo valor y en el mismo tiempo que el CAC aun cuando se utilizó una cantidad mucho más pequeña. Los cultivadores comentaron que el XCI fue el mejor y más potente micelio de cobertura que habían utilizado. Por otra parte, la persona que observó este experimento señaló que el segundo y tercer cambio con el XCI superó en rendimiento al CAC.
EJEMPLO 2 Se hicieron dos pruebas en una granja de setas propiedad de la cesionaria del registro, localizada en Kittanning, Pennsylvania , en donde se usó una formulación (XCI) en lugar del micelio de grano convencional, es decir, se adicionó a la capa de composta de las charolas de setas. Este experimento se repitió dos veces, una vez
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en el cultivo M38 y otra vez en el cultivo M46. En cada caso, el XCI se usó en una proporción de 300 g por bandeja para inocular tres bandejas. Los controles fueron CI-2 (fórmula de micelio de cobertura sin cascarilla de avena, producto comercial de la cesionaria del registro) y micelio de grano convencional. Los dos controles se emplearon en una proporción de micelio de 300 g por bandeja en tres bandejas cada uno. En las dos pruebas, la colonización de la composta con el CI-2 comercial fue lenta y débil, por lo que el cultivo se retrasó. El micelio en grano colonizó la composta en los 13 días usuales. Sin embargo, el XCI indujo una muy rápida colonización de la composta que estaba lista para pasar a la cobertura en diez días.
EJEMPLO 3 En otra granja más se llevaron a cabo tres pruebas para evaluar el valor de la formulación (XCI) cuando se usa en la cobertura. En cada prueba, se prepararon seis bandejas con XCI y se colocaron en un cuarto de crecimiento donde el balance de las bandejas se preparó mediante el tratamiento estándar del cultivador, el CI-2 (fórmula de micelio de cobertura sin cascarilla de avena, producto comercial de la cesionaria del registro) .
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En las tres pruebas, los cultivadores pudieron observar que el cultivo de setas se produjo con mejor "escalonamiento" cuando se usó XCI. Es decir, el tamaño y espaciamiento de las setas en las bandejas XCI fue más propicio para cosechar el cultivo durante más días y obtener mejores rendimientos y setas de mayor calidad. Los cultivadores concluyeron que el cultivo desarrollado en el medio XCI era de mayor valor y requirió menos esfuerzo para producirlo que el cultivo con CI-2 convencional. Aun cuando la invención se haya descrito en términos de modalidades particulares en una aplicación, la persona con experiencia ordinaria en la técnica, a la luz de los conceptos de la presente, podrá generar modalidades y modificaciones adicionales sin desviarse del espíritu o del alcance la invención reclamada. Por lo tanto, cabe señalar que las descripciones en la presente se proporcionan sólo para facilitar la comprensión de la invención y no deben interpretarse como limitantes de la misma.
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