СПОСОБ ИНТЕНСИВНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ ГЕРИЦИЯ ЕЖОВИКОВОГО Российский патент 2016 года по МПК A01G1/04 

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнологии.

Гериций ежовиковый (Hericium erinaceum), или гребенчатый, - целебно-съедобный ксилотрофный гриб, встречающийся в Европе, Азии, Америке (Stamets P. Growing Gourmet and Medicinal Mushrooms. - Hong Kong, 1993. - 552 p.; Заикина H.A. и др. Основы биотехнологии высших грибов (учебное пособие). - СПб.: «Проспект науки», 2007. - 336 с.). Относится к категории редких и требует охраны. Занесен в Красную книгу Российской Федерации (Грибы // Гарибова Л.В. и др. Красная книга РФ (растения и грибы).- М.: Товарищество научных изданий КМК, 2008. - С. 753-782) / Согласно лесному кодексу РФ (от 4 декабря 2006 г.; статья 11, пункт 3) собирать Hericium erinaceum в лесу запрещено. В настоящее время в мире наблюдается всевозрастающий бум производства и потребления культурных, экологически безопасных грибов (вешенки, шиитаке, шампиньоны и др.). Лидерами в области грибоводства издавна считаются страны Восточной Азии, где гериций любят за «крабовый» аромат, высокое содержание калия в сухом веществе, уникальные целебные и онкостатические свойства. Однако в сводках производства культурных грибов в Японии, Китае, Южной Корее гериций практически не встречается (Тишенков А.Д. Грибоводство в Южной Корее // Школа грибоводства, 2010, №5. - С. 45-48). Это показатель того, что до последнего времени в мире не был создан надежный способ интенсивного культивирования этого ценного гриба, а перспективы его использования как целебного в фунгофармацевтике и фунготерапии зачастую связывали с жидкофазной культурой мицелия in vitro.

Известен способ выращивания тремеллы, который приемлем и для выращивания гериция (Тишенков А.Д. Грибоводство в Китае // Школа грибоводства, 2006: №1. - С. 29-35; №2 - С. 29-36; №3 - С. 25-31). Способ основан на изготовлении из термостойкой колбасной оболочки диаметром 10 см и более субстратных «батонов» длиной 50-60 см (фиг. 1), заполненных сырым питательным субстратом, с тщательной завязкой концов (в один из которых вставляется плотная ватная пробка) и тщательной стерилизацией в автоклаве или термокамере. После стерилизации и остывания, в стерильном боксе один бок батона протирают спиртовой салфеткой и стерильным скальпелем делают 2-3 продольных разреза (по 8-10 см), один край которых оттягивают стерильным пинцетом и аккуратно засыпают дозу стерильного посевного мицелия гериция. После этого всю линию разрезов на батоне заклеивают толстым скотчем, через 18-20 дней скотч убирают, а батоны раскладывают на стеллажах в один слой отверстиями кверху, и из этих отверстий происходит плодоношение гриба. Способ был апробирован нами в ГНУ ДВ НИИСХ Россельхозакадемии. Недостатком его является излишняя кропотливость изготовления батонов, неудобства проведения инокуляции и излишнее количество манипуляций.

Известны и другие способы стерильного культивирования съедобных грибов-ксилотрофов: в сосудах, банках, термостойких мешочках. Способ, описанный в заявке Японии №49-6939, 1974 г., предусматривает заполнение банок любой конфигурации питательным субстратом, пригодным для выращивания грибов. Горлышко сосуда затягивают термостойкой воздухопроницаемой пленкой, которую в целях герметизации и удержания дополнительно обтягивают обручем или резинкой. Затем осуществляют процесс стерилизации и посева мицелия. Заращивание осуществляют в течение заданного времени. После этого покрытие снимают и продолжают процесс выращивания. В период между плодоношениями банки остаются открытыми, как и в технологии выращивания тремеллы. Наряду с исключительной кропотливостью и дополнительными затратами ручного труда большим недостатком всех, так называемых, восточноазиатских стерильных способов и приемов интенсивного выращивания любых грибов-ксилотрофов является то, что после расчетного открытия отверстий для плодоношения на культивационных сосудах или мешочках начинаются нерациональные потери от испарения субстратной влаги, резко возрастает доступность плодоносящей поверхности субстрата для инфекций и вредителей, гибель зачатков грибов от подсыхания (особенно в условиях полукустарных производств), что влечет невозможность достижения высоких значений продукционного потенциала.

Наиболее близким к заявляемому по технологии является способ интенсивного выращивания вешенок и производства субстратного посадочного мицелия для их экстенсивного культивирования (пат. РФ №2378821, 2010 г.). Выращивание грибов осуществляют в литровых стеклянных банках (можно использовать банки емкостью 0,7-1,5 л), заполненных субстратом, которые закрывают двумя слоями обжатой фольги, без обвязывания, и после стерилизации в автоклаве при давлении не менее 1,6-1,8 атм в течение 3-х часов и после остывания поверхность субстрата инокулируют маточным мицелием, оставляя при этом расстояние до 1 см (0,5-1 см) между инокулируемой поверхностью субстрата и покрытием из фольги. Заращивание поверхности субстрата проводят в течение 32-38 дней при температуре 20-22°C. После заращивания покрытие с банок не снимают, а сростки грибов, которые выходят из-под покрытия наружу, аккуратно выдергивают движением руки книзу, придерживая покрытие. Главных «волн» плодоношения две, интервал между ними 8-16 дней. После второго плодоношения покрытие снимают, а нижнюю большую часть субстрата с частично сбереженным урожайным потенциалом сохраняют при низких температурах и используют в качестве инокулята древесных чурок. Субстрат полово-опилочный в соотношении 2:1. Основной компонент субстрата (около 70%) - питательные целлюлозосодержащие сельскохозяйственные отходы: полова овса, мелко дробленные стержни початков кукурузы, соломенная труха или лузга подсолнечника. Опилки лиственных пород или ферментированные хвойные составляют 30% субстрата.

Однако данный способ интенсивного выращивания вешенки не может быть полностью приемлем для выращивания гериция ежовикового, требующего более щадящих условий выращивания при более длительном периоде (до 3-х месяцев), необходимых для достижения полной и максимальной плодоотдачи.

Задача настоящего изобретения заключается в разработке способа интенсивного выращивания целебно-съедобного ксилотрофного гриба гериция ежовикового, обеспечивающего гарантированное получение экономически достаточного уровня продуктивности, упрощение и удешевление производства деликатесного гриба, ограничение доступности поверхности субстрата для инфекций и вредителей.

Технический результат настоящего изобретения - упрощение процесса инокуляции, подбор более питательной и доступной основы субстрата, сохранение оптимальных условий плодообразования и плодоотдачи, позволяющих достигнуть большего (5-6) числа «волн» плодоношения гриба, сократить грибооборот до 2,5 мес. И снизить издержки при производстве.

Изобретение иллюстрируется изображениями.

Фиг. 1 - Китайская стерильная технология культивирования тремеллы, пригодная и для выращивания гериция, но трудозатратная.

Фиг. 2 - Эллипсоид дикорастущего гериция, снятый с живого дуба монгольского в Хабаровском районе.

Фиг. 3 - Способ от ДВ НИИСХ делает культуру гериция практически такой же эффективной, как и у вешенок.

Фиг. 4 - Лучший вариант выполнения способа - в литровых стеклобанках.

Фиг. 5 - Собранные плодовые тела гериция, выросшие на стеклобанках.

Указанный технический результат достигается тем, что в полово-опилочный питательный субстрат в качестве биодобавки-активатора роста и развития вносят зрелую тыкву, размолотую с коркой и семенами в количестве 30% от всей массы субстрата, а покрытие из фольги не снимают в течение всего грибооборота. Опытами, проведенными в отделе биотехнологий и защиты растений ГНУ ДВ НИИСХ Россельхозакадемии (с 18.09,2014 г. - ФГБНУ «ДВ НИИСХ»), установлено, что тыква является для гериция ежовикового доступным источником калия, что удовлетворяет биологической потребности гриба по калию. Нами также обнаружено, что тыква в субстрате существенно снижает негативное влияние на грибницу гериция метаболитов вредных плесеней или хвойных опилок, ослабляя их фунгистазис. В отношении покрытия стеклянных банок - они остаются закрытыми фольгой в течение всего грибооборота. Высокая и стабильная влажность воздуха и повышенное содержание углекислого газа, создаваемые между поверхностно инокулированным субстратом и покрытием из фольги, способствуют хорошему образованию зачатков и росту примордиев у гериция ежовикового, который в природе растет на твердых и живых породах дуба (фиг. 2). В отделе биотехнологий ГНУ ДВ НИИСХ Россельхозакадемии (с 18.09.2014 г. - ФГБНУ «ДВ НИИСХ») была изучена скорость роста грибных гиф ряда известных ксилотрофов на питательной среде КГА (в чашках Петри) и на автоклавированном зерне овса с добавлением опилок лиственных пород (в стеклянных банках). Невысокая скорость зарастания и низкая сопротивляемость конкурирующим грибам-микромицетам делают возможным искусственное интенсивное культивирование гериция ежовикового только по абсолютно стерильной технологии.

Способ интенсивного выращивания гериция ежовикового осуществляют в следующей последовательности. Готовят питательный субстрат. Лучшим питательным субстратом, обеспечивающим наибольшую урожайность, является овсяная полова (смесь пустых колосков, соломистых остатков, некоторого количества щуплых зерен и семян сорняков, в основном куриного проса) с добавлением опилок лиственных пород (2:1 или 1:1 - в зависимости от питательности половы (табл. 1), которая в большой массе высвобождается при подработке (сортировке) семенного зерна. При отсутствии овсяной половы можно использовать любые дешевые целлюлозосодержащие сельскохозяйственные отходы (мелкодробленые стержни початков кукурузы, полову ячменя, соломенную труху пшеницы и сои, лузгу подсолнечника и т.д.). При этом необходимо учитывать, что на хвойных опилках гериций ежовиковый вообще не растет, а чистое зерно уже является готовым пищевым продуктом. (Некоторый рост гриба наблюдался нами на хвойных опилках именно с добавлением тыквы.) В качестве биологической добавки-активатора роста и развития добавляют обыкновенную зрелую тыкву, размолотую на электромясорубке вместе с коркой и семенами в количестве 30% от всего количества субстрата. 30% - количество, определенное опытами (вносили от 10 до 30% тыквы - табл. 4). В емкостях смешивают компоненты питательного субстрата, заливают водопроводной водой и настаивают двое суток. Начинаются процессы набухания, осолодовения и микробиологической ферментации, что повышает продуктивный потенциал субстрата. По истечении двух суток свободную (лишнюю) воду сливают и раскладывают сырую смесь в одно- или двухлитровые стеклянные банки (можно 0,8 или 1,5 л), уплотняют содержимое деревянной «толкушкой» таким образом, чтобы между уплотненной поверхностью субстрата и краями стеклянных банок оставалось около 1 см. Наиболее эффективной плодоотдачей отличаются литровые стеклянные банки (табл. 2, 3). Однако двухлитровые оптимально помещаются в стандартном вертикальном автоклаве (3 ряда по 7 банок), требуют меньшее число манипуляций и в 2 раза сокращают расход покровной фольги, позволяя получить более 5 сборов за грибооборот. Затем банки покрывают двумя слоями (квадраты 13,5×13,5 см) обычной пищевой алюминиевой фольги (можно одним слоем новой фольги и двумя слоями использованной в предшествующих грибооборотах), которую слегка обжимают ладонью вокруг горлышка, не обвязывая, и ставят в разогреваемый вертикальный автоклав, застилая каждый слой покрытых банок бумажной и жестяной перфорированной прокладками. После наполнения автоклавов их закрывают, прогревая банки текущим паром, и автоклавируют при избыточном давлении 1,3-1,5 атм в течение 2-х часов. Затем выключают, не выпуская пар, оставляя банки в закрытом автоклаве для медленного остывания (до следующего утра). На следующий день автоклавы открывают, аккуратно вынимают банки (и прокладки) и подают их в стерильный бокс, включают на 3-3,5 часа бактерицидные лампы для поверхностной стерилизации и остывания поверхности субстрата до температуры менее 30°C. Инокуляцию проводят холодным маточным стерильным зерно-опилочным мицелием, который заранее приготавливают в мелких (0,5-0,7 л) стеклянных банках и хранят до самого момента инокуляции в бытовых холодильниках (Анненков Б.Г., Азарова В.А. Методические основы производства в ДальНИИСХ качественного посевного мицелия съедобных грибов-ксилотрофов // Лесные биологически активные ресурсы: Мат. Всеросс. конф. с междунар. участием. - Хабаровск: ДальНИИЛХ, 2013. - С. 238-242), набирая стерильной десертной ложкой разрыхленный (металлическим стерильным шпателем) инокулят, приподнимая фольгу (вблизи горящей спиртовки) и высыпая второй рукой из ложки на поверхность субстрата посадочный мицелий слоем 0,5 см, опускают фольгу и снова обжимают ее ладонью по окружности горлышка банки. Между инокулированной поверхностью субстрата и покрытием банки должно оставаться пространство 0,5-1 см. Инокулированные банки переносят (или перевозят) в чистую культивационную комнату, оборудованную пластиковыми (или проклеенными) окнами, уплотненной дверью, этажерочными деревянными стеллажами и напольными корытами (противенями) для воды и поддержания влажности воздуха. Оптимальная влажность воздуха 50-70%. Минимальная естественная освещенность (около 100 лк). Банки неплотно ставят на стеллажи и осуществляют заращивание при комнатной температуре (18-26°C) более месяца. В отличие от вешенки для получения товарной продукции не требуется масштабного проветривания культивационных помещений во время плодоношения, что позитивно сказывается на рентабельности производства ценного гриба, особенно в холодное зимнее время. Отсутствие необходимости проветривания культивационных помещений во время плодоношения объясняется тем, что высокая концентрация CO₂ в культивационных помещениях не оказывает негативного влияния на рост и форму плодовых тел гериция ежовикового, в отличие от вешенки обыкновенной, у которой резко падает продуктивность и ухудшается товарный вид грибов. По истечении срока заращивания (зависит от сезона и температуры) начинается самопроизвольное плодоношение гериция из-под фольги (фиг. 3 и 4). В течение двухмесячного грибооборота проводят не менее пяти сборов, аккуратно придерживая (придавливая) одной ладонью покрытие из фольги, выдергивают пальцами (двигая руку вниз) плодовые элипсоиды гриба (фиг. 5).

Пример

Испытание предлагаемого способа проводили в 2013-2014 гг. на базе отдела биотехнологий и защиты растений ГНУ ДВ НИИСХ Россельхозакадемии (с 18.09.2014 г. - ФГБНУ «ДВ НИИСХ»). Испытания проводили описанным выше способом, используя вместо овсяной половы полову ячменя. В качестве емкостей для субстрата использовали литровые стеклянные банки, в каждую из которых входило 600 г субстрата. Полова ячменя + опилки лиственных пород в соотношении 1:1 служили контролем. Результаты опытов приведены в таблице 4. Наибольший выход грибов (130,8 г с литровой банки) отмечался при добавлении в субстрат тыквы в количестве 30% от всего количества субстрата, когда период от инокуляции до первого сбора составлял 37-38 дней.

- Повторность вариантов - двадцатикратная.

- Субстрат полово-опилочный (8:2), влажность 75%.

- Температуры для плодоношения невысокие - 15-17°С.

Предлагаемый способ интенсивного выращивания гериция ежовикового позволяет быстро достигать в закрытых помещениях плодоотдачи в 20% и более, что несколько меньше по сравнению с возможным продукционным потенциалом вешенки обыкновенной - базового объекта мирового и отечественного грибоводства. Однако вешенку можно достаточно успешно интенсивно возделывать разными способами: стерильными, полустерильными и фактически нестерильными, а также «баночными», пакетными, в мешках и на брикетах. Биологическим запросам же экзотического гриба гериция ежовикового наиболее полно отвечает предлагаемый способ. Введение в субстрат биодобавки-активатора роста и развития тыквы и не снимаемое в течение всего грибооборота покрытие из фольги существенно снижают негативное влияние на грибницу гериция ежовикового метаболитов вредных плесеней, а благодаря тыкве субстрат становится более питательным. Позитивно сказывается на рентабельности производства ценного гриба гериция ежовикового, особенно в холодное зимнее время, то, что, в отличие от вешенки, для получения товарной продукции не требуется масштабного проветривания культивационных помещений.

Все эти факторы позволяют считать заявляемый способ интенсивного выращивания гериция ежовикового новым, отвечающим изобретательскому уровню и промышленно применимым. Он обеспечивает достижение заявленного технического результата - гарантированное получение товарных культурных грибов Hericium erinaseum в приспособленных помещениях при экономных затратах времени, сил и средств.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к грибоводству. Способ включает приготовление полово-опилочного питательного субстрата, заполнение им стеклянных банок, закрытие их двумя обжатыми слоями фольги, автоклавирование при оптимальных для гриба избыточном давлении и периоде времени, инокуляцию охлажденного субстрата мицелием с оставлением расстояния 0,5-1 см между инокулированной поверхностью и покрытием банки, заращивание более месяца (32-38 дней) при комнатной температуре (18-26°С) и образование грибов. При этом в полово-опилочный питательный субстрат в качестве биодобавки-активатора роста и развития вносят зрелую тыкву, размолотую с коркой и семенами, в количестве 30% от всей массы субстрата. Двухслойное покрытие не снимают в течение всего грибооборота. Для заполнения субстратом используют как литровые, так и двухлитровые стеклянные банки. Автоклавирование проводят при избыточном давлении 1,3-1,5 атм в течение 2-х часов. Во время плодоношения не требуется масштабного проветривания культивационных помещений. Способ позволяет упростить процесс инокуляции, подбирать питательную основу субстрата, сохранять оптимальные условия плодообразования и плодоотдачи. 3 з.п. ф-лы, 5 ил., 4 табл., 1 пр.

1. Способ интенсивного выращивания гериция ежовикового, включающий приготовление полово-опилочного питательного субстрата, заполнение им стеклянных банок, закрытие их двумя обжатыми слоями фольги, автоклавирование при оптимальных для гриба избыточном давлении и периоде времени, инокуляцию охлажденного субстрата мицелием с оставлением расстояния 0,5-1 см между инокулированной поверхностью и покрытием банки, заращивание более месяца (32-38 дней) при комнатной температуре (18-26°С) и образование грибов, отличающийся тем, что в полово-опилочный питательный субстрат в качестве биодобавки-активатора роста и развития вносят зрелую тыкву, размолотую с коркой и семенами, в количестве 30% от всей массы субстрата, а двухслойное покрытие не снимают в течение всего грибооборота.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для заполнения субстратом используют как литровые, так и двухлитровые стеклянные банки.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что автоклавирование проводят при избыточном давлении 1,3-1,5 атм в течение 2-х часов.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что во время плодоношения не требуется масштабного проветривания культивационных помещений.