RU2026882C1

RU2026882C1 - Method of coprinus cinereus cultivation

Info

Publication number: RU2026882C1
Application number: SU914954039A
Authority: RU
Inventors: М.С. Долгова; И.А. Долгов
Original assignee: Долгова Мария Семеновна
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1995-01-20

Abstract

FIELD: microbiological industry. SUBSTANCE: method involves utilization of urea instead of ammonia as a source of nitrogen, and substrate is moistened with nutritional medium containing additionally sodium chloride, potassium hydrogen phosphate, magnesium sulfate, iron sulfate and soap-stock. Optimal conditions for fungus cultivation using medium proposed: initial pH is 7-9, cultivation temperature is 25-35 C, substrate humidity is 50-60%. Incubation is carried out for the first 4-5 days under anaerobic and then - under aerobic conditions. Invention can be used for sowing mycelium or spore preparing, in agriculture for increase of nutritional straw value, etc. EFFECT: increased fungus growth, its enzymic activity, pollution of environment is excluded, decreased fermentation period of substrate, etc. 4 tbl

Description

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способу выращивания Coprinus cinereus, и может быть использовано для получения посевного мицелия или спор, а также в сельском хозяйстве для повышения питательной ценности соломы и в научно-исследовательской работе. The invention relates to the microbiological industry, and in particular to a method for growing Coprinus cinereus, and can be used to obtain seed mycelium or spores, as well as in agriculture to increase the nutritional value of straw and in research work.

Известен способ "Биологическое превращение соломы в корм для животных" [1]. The known method "Biological conversion of straw into animal feed" [1].

Известен также способ приготовления корма для жвачных животных [2]. There is also known a method of preparing food for ruminants [2].

Основным недостатком этих способов является то, что наблюдаются большие потери (до 50%) несвязанного аммиака, что приводит к загрязнению окружающей среды. The main disadvantage of these methods is that there are large losses (up to 50%) of unbound ammonia, which leads to environmental pollution.

Кроме того, в прототипе из-за удлиненной лагфазы могут развиваться посторонние (неидентифицированные) грибы. Не учитываются и потребности грибов в ионах фосфора, натрия, магния, калия, серы и железа, необходимых для роста и развития гриба. В данных условиях рост Coprinus cinereus может быть крайне замедленным ввиду отсутствия в среде активаторов роста (соапсток), оказывающих стимулирующее влияние на интенсивность развития гриба и его целлюлозолитическую и ксиланазную активности. In addition, in the prototype due to the elongated lagphase, extraneous (unidentified) fungi can develop. The needs of mushrooms in ions of phosphorus, sodium, magnesium, potassium, sulfur and iron, necessary for the growth and development of the fungus, are not taken into account. Under these conditions, the growth of Coprinus cinereus can be extremely slow due to the absence of growth activators (soap stocks) in the medium, which have a stimulating effect on the intensity of fungus development and its cellulolytic and xylanase activity.

Цель изобретения - повышение интенсивности роста и ферментативной активности гриба и создание экологически чистых условий для культивирования гриба. The purpose of the invention is to increase the growth rate and enzymatic activity of the fungus and the creation of environmentally friendly conditions for the cultivation of the fungus.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что создаются селективные условия (определенный состав среды, необходимое значение pH среды, температура культивирования и влажность субстрата), обеспечивающие предоминантное развитие Coprimus cinereus, который, как установлено в опытах, обладает способностью синтезировать уреазу и использовать азот мочевины. Выделяющийся в результате гидролиза мочевины аммиак препятствует развитию посторонней микрофлоры. The essence of the proposed method lies in the fact that selective conditions are created (a certain composition of the medium, the necessary pH value of the medium, the temperature of cultivation and the humidity of the substrate), ensuring the predominant development of Coprimus cinereus, which, as established in the experiments, has the ability to synthesize urease and use urea nitrogen. Ammonia released as a result of urea hydrolysis prevents the development of extraneous microflora.

П р и м е р 1. Для приготовления питательной среды минимального состава вносят следующие компоненты, мг/100 г (на сухое вещество): Мочевина 1000,0 Хлористый натрий 73,0
Фосфорнокислый дву- замещенный калий 54,8 Сернокислый магний 18,3 Сернокислое железо 0,073 Соапсток 73,0
Водопроводная вода до 50-60% влажности
Измельченную солому или древесные опилки смачивают до 50-60% влажности предварительно приготовленной питательной средой герметически закрывают и ставят в термостат.PRI me R 1. For the preparation of a nutrient medium of the minimum composition make the following components, mg / 100 g (per dry substance): Urea 1000.0 Sodium chloride 73.0
Dibasic phosphate, potassium 54.8 Magnesium sulfate 18.3 Iron sulfate 0.073 Soapstock 73.0
Tap water up to 50-60% humidity
Chopped straw or sawdust is moistened to 50-60% humidity with a previously prepared nutrient medium, hermetically closed and placed in a thermostat.

Внесение в среду указанных минеральных веществ обеспечивает определенную буферность и необходимое значение pH среды. При этом обеспечиваются пищевые потребности Coprinus cinereus в ионах фосфора, натрия, магния, калия, серы и железа, необходимых для интенсивного развития мицелия, получения спор и процессов метаболизма ферментов. The introduction of these minerals into the medium provides a certain buffering and the necessary pH value of the medium. At the same time, the nutritional needs of Coprinus cinereus are provided for the ions of phosphorus, sodium, magnesium, potassium, sulfur and iron, which are necessary for the intensive development of mycelium, production of spores and enzyme metabolism processes.

Введение в питательную среду соапстока усиливает интенсивность роста гриба и его целлюлозолитическую и ксиланазную активности. The introduction of Soapstock into the growth medium enhances the growth rate of the fungus and its cellulolytic and xylanase activity.

Исходное значение pH питательной среды 7-9 и температура культивирования 25-35^оС.The initial pH of the nutrient medium 7-9 and the temperature of cultivation 25-35 ^about C.

Как было установлено в опытах, для более быстрого прорастания грибных спор инкубацию в течение первых 4-5 сут проводят в анаэробных условиях (без доступа воздуха), а затем в аэробных. As was established in experiments, for faster germination of fungal spores, incubation during the first 4-5 days is carried out under anaerobic conditions (without access to air), and then in aerobic ones.

П р и м е р 2. Для приготовления питательной среды оптимального состава используют следующие компоненты, мг/100 г (на сухое вещество): Мочевина 1500,0 Хлористый натрий 109,5
Фосфорнокислый дву- замещенный калий 73,0 Сернокислый магний 36,5 Сернокислое железо 0,083 Соапсток 365,0 Водопроводная вода до 50-60%
влажности
Культивирование проводят как в примере 1.PRI me R 2. For the preparation of a nutrient medium of optimal composition, the following components are used, mg / 100 g (per dry substance): Urea 1500.0 Sodium chloride 109.5
Two-substituted phosphate potassium 73.0 Magnesium sulfate 36.5 Iron sulfate 0.083 Soap stock 365.0 Tap water up to 50-60%
humidity
Cultivation is carried out as in example 1.

П р и м е р 3. Для приготовления питательной среды максимального состава вносят следующие компоненты, мг/100 г (на сухое вещество): Мочевина 2000,0 Хлористый натрий 146,0
Фосфорнокислый дву- замещенный калий 91,3 Сернокислый магний 54,7 Сернокислое железо 0,102 Соапсток 730,0
Водопроводная вода до 50-60%
влажности
Культивирование проводят как в примере 1.PRI me R 3. For the preparation of a nutrient medium of the maximum composition make the following components, mg / 100 g (per dry substance): Urea 2000.0 Sodium chloride 146.0
Phosphate bisubstituted potassium 91.3 Magnesium sulfate 54.7 Iron sulfate 0.102 Soap stock 730.0
Tap water up to 50-60%
humidity
Cultivation is carried out as in example 1.

Данные по влиянию соотношений компонентов питательной среды на интенсивность роста и ферментативную активность гриба представлены в табл.1. Data on the influence of the ratios of the components of the nutrient medium on the growth rate and enzymatic activity of the fungus are presented in Table 1.

Уменьшение компонентов приводит к снижению роста и ферментативной активности гриба, тогда как увеличение заграничных параметров вызывает ингибирование развития гриба. A decrease in the components leads to a decrease in the growth and enzymatic activity of the fungus, while an increase in foreign parameters causes inhibition of the development of the fungus.

П р и м е р 4. Для доказательства воздействия на метаболическую активность гриба, таких факторов, как температура, pH и влажность субстрата был проведен специальный опыт (см. табл.2). PRI me R 4. To prove the effects on the metabolic activity of the fungus, factors such as temperature, pH and humidity of the substrate, a special experiment was conducted (see table 2).

Из табл.2 следует, что оптимальные условия для выращивания Coprinus cinereus создаются при исходном значении pH среды 7-9, температуре культивирования 25-35^оС и влажности субстрата 50-60%. При излишнем увлажнении снижается интенсивность прорастания субстрата, а при более низкой влажности пpоисходит быстрое высыхание субстрата и биосинтетическая активность гриба значительно снижается.It follows from Table 2 that the optimum conditions for growing Coprinus cinereus created when the initial value of pH 7-9 environment, culture temperature of 25-35 ^{° C} and 50-60% humidity substrate. With excessive moisture, the rate of substrate germination decreases, and at lower humidity, the substrate dries quickly and the biosynthetic activity of the fungus is significantly reduced.

В табл. 3 приведены результаты сравнительной оценки эффективности исследований метаболической активности Coprinus cinereus при использовании известного и предлагаемого способов. In the table. 3 shows the results of a comparative assessment of the effectiveness of studies of the metabolic activity of Coprinus cinereus using the known and proposed methods.

Как видно из табл.3, при использовании предлагаемого способа удается стимулировать интенсивность синтеза белка на 12,2%, а целлюлозолитическую и ксиланазную активности - на 19,0 и 12,3% соответственно. При визуальных наблюдениях отмечается наиболее бурный рост. As can be seen from table 3, when using the proposed method, it is possible to stimulate the intensity of protein synthesis by 12.2%, and cellulolytic and xylanase activity - by 19.0 and 12.3%, respectively. Visual observations show the most rapid growth.

Применение среды и создание оптимальных условий как и в опытах с соломой дает возможность успешно культивировать Coprineus cinereus и на древесных опилках лиственных пород деревьев. На этом субстрате гриб также хорошо растет, синтезирует целлюлазу и ксиланазу. Следовательно, древесные опилки могут быть перспективным сырьем для культивирования Coprineus cinereus. Однако активность целлюлазы (2,5±0,2 ед/г) и ксиланазы (41,46±2,43 ед/г) при выращивании гриба на древесных опилках была несколько ниже, чем на измельченной соломе. The use of the medium and the creation of optimal conditions, as in experiments with straw, make it possible to successfully cultivate Coprineus cinereus on sawdust of deciduous trees. On this substrate, the fungus also grows well, synthesizes cellulase and xylanase. Therefore, sawdust can be a promising raw material for the cultivation of Coprineus cinereus. However, the activity of cellulase (2.5 ± 0.2 u / g) and xylanase (41.46 ± 2.43 u / g) when growing the fungus on sawdust was slightly lower than on chopped straw.

Установлено, что инокулирование субстрата посевным мицелием или спорами с использованием предлагаемого способа выращивания в значительной степени способствует интенсификации роста гриба и его ферментативной активности. It was found that inoculating the substrate with seed mycelium or spores using the proposed method of cultivation significantly contributes to the intensification of the growth of the fungus and its enzymatic activity.

Исследованиями также показано, что использование мицелия в качестве инокулюма в экспоненциальной фазе роста гриба увеличивает его начальную скорость, что приводит к сокращению срока ферментации на 2-5 сут. Это имеет важное практическое значение при приготовлении корма для сельскохозяйственных животных. Studies have also shown that the use of mycelium as an inoculum in the exponential growth phase of the fungus increases its initial speed, which leads to a reduction in the fermentation time by 2-5 days. This is of great practical importance in the preparation of feed for farm animals.

Одним из главных требований, предъявляемых к корму, является отсутствие токсических соединений. Как показали исследования, экстракт мицелия Coprinus cinereus при инкубации с выделенными из рубца жвачных инфузориями не оказывал на их жизнедеятельность отрицательного воздействия. Это свидетельствует о безвредности мицелия для жвачных животных. One of the main requirements for feed is the absence of toxic compounds. As studies have shown, the mycelium extract of Coprinus cinereus during incubation with ruminant ciliates isolated from the rumen did not adversely affect their livelihoods. This indicates the safety of mycelium for ruminants.

Обогащенная грибом солома, используемая в среде в качестве единственного источника питания, лучше обеспечивает рост амилолитических, протеолитических, молочно-кислых и усваивающих азот мочевины бактерий, обитающих в рубце жвачных животных, по сравнению с нативной и обработанной 1,5%-ным раствором аммиака соломой, т.е. значительно повышается доступность питательных веществ микорма для микрофлоры в опытах in vitro (см. табл.4). Так установлено, что наиболее интенсивный рост амилолитических, молочно-кислых, протеолитических и усваивающих азот мочевины бактерий обеспечивается на средах с микормом, используемым в качестве единственного источника питания, по сравнению с нативной и обработанной аммиаком соломой. Straw enriched with fungus, used as the sole source of nutrition in the medium, provides better growth of amylolytic, proteolytic, lactic acid, and urea-nitrogen-absorbing bacteria that live in the rumen of ruminants compared to native straw treated with a 1.5% ammonia solution , i.e. significantly increases the availability of micronut nutrients for microflora in in vitro experiments (see table 4). It was found that the most intensive growth of amylolytic, lactic acid, proteolytic and nitrogen-absorbing urea bacteria is provided on media with mikorm, used as the sole source of nutrition, in comparison with native straw treated with ammonia.

Применение этого способа культивирования позволяет более глубоко изучить физиолого-биохимические свойства гриба и механизмы, контролирующие биосинтез ферментов, и с учетом этих свойств, а также пищевых потребностей, можно проводить направленное воздействие на его жизнедеятельность. The use of this cultivation method allows a deeper study of the physiological and biochemical properties of the fungus and the mechanisms that control the biosynthesis of enzymes, and taking into account these properties, as well as nutritional needs, it is possible to conduct a directed effect on its vital activity.

Важным фактором является и то, что при использовании предлагаемого способа культивирования повышается интенсивность роста гриба и его ферментативная активность, исключается загрязнение окружающей среды аммиаком, сокращается лагфаза развития гриба, тем самым сокращается срок феpментации и ингибируется развитие нежелательной микрофлоры. An important factor is the fact that when using the proposed cultivation method, the growth rate of the fungus and its enzymatic activity increases, environmental pollution by ammonia is excluded, the developmental phase of the fungus is reduced, thereby reducing the fermentation period and inhibiting the development of undesirable microflora.

Следует также отметить, что увлажнение предлагаемой средой соломы значительно повышает ее питательную ценность. It should also be noted that moistening the proposed environment of straw significantly increases its nutritional value.

Claims

METHOD OF CULTIVATION OF COPRINUS CINEREUS at 25 - 35 ^o С and pH 7-9 on a substrate containing chopped straw or wood moistened with water up to 50 - 60% humidity, characterized in that they use a substrate containing additional urea, sodium chloride, phosphate disubstituted potassium , magnesium sulfate, iron sulfate and soap stock in the following ratio of components, mg / 100 g of substrate (per dry substance):
Urea - 1000 - 2000
Sodium Chloride - 73 - 146
Disubstituted potassium phosphate - 54.8 - 91.3
Magnesium sulfate - 18.3 - 54.7
Iron sulfate - 0,073 - 0,102
Soapstock - 73 - 740