استفاده از ضایعات کشاورزی برای تولید جدایه ایرانی قارچ Ganoderma applanatum (Pers.) Pat. و ارزیابی عملکرد و برخی خصوصیات دارویی

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد گروه علوم باغبانی و فضای سبز، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، ایران

2 استاد گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، ایران.

3 دانشجوی دکتری گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران.

4 نویسنده مسئول، استادیار علوم باغبانی، گروه علوم باغبانی و فضای سبز، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، ایران

5 دانشیار گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، ایران

6 دانشیار گروه مهندسی علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

چکیده

سابقه و هدف: انتخاب بستر کشت مناسب و هم‌چنین بررسی جایگزینی سایر ضایعات کشاورزی ارزان قیمت به جای تراشه چوب درختان با ارزش یکی از مهم‌ترین نکاتی است که باید در کشت و تولید قارچ‌های دارویی مورد توجه قرار گیرد. انتخاب بستر کشت مناسب قارچ‌ها و غنی‌سازی بستر با مکمل‌های آلی به طور گسترده‌ای تولید اندام بارده و ارزش دارویی قارچ‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
مواد و روش‌ها: این پژوهش در سالن کشت مجهز به دستگاه‌های کنترل دما، رطوبت و نور در دانشگاه زابل و به صورت فاکتوریل دو عاملی و در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با 3 تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل 10 نوع بسترهای کشت پایه تراشه چوب (خاک اره): درخت راش، تراشه چوب درخت بلوط، تراشه چوب درخت ممرز، تراشه چوب درخت صنوبر، تراشه چوب درخت اکالیپتوس، تراشه چوب درختچه گز، تراشه چوب انگور (ساقه‌های هرس شده)، تراشه چوب ساقه درخت خرما، تراشه چوب برگ درخت خرما و باگاس نیشکر بود. هم‌چنین به عنوان فاکتور دوم به هر کدام از بسترهای اصلی، 10 درصد از ترکیبات آلی نیتروژن‌دار شامل سبوس گندم، سبوس برنج، تفاله پنبه‌دانه و تفاله زیتون اضافه گردید.
یافته‌ها: نتایج این پژوهش نشان داد بیشترین عملکرد به میزان (5/145 گرم)، ماده خشک کل (8/36 گرم)، پروتئین اندام میوه‌ای (15/27 میلی‌گرم در 100 گرم ماده خشک)، خاکستر (97/4 درصد)، نیتروژن (38/4 میلی‌گرم در 100 گرم ماده خشک) و پلی-ساکارید کل (35/14 میلی‌گرم بر گرم ماده خشک) مربوط به بستر کشت ترکیبی تراشه چوب بلوط با سبوس گندم بود. بالاترین میزان آب قارچ (16/85 درصد) مربوط به بستر کشت تراشه چوب اکالیپتوس و بالاترین راندمان بیولوژیکی (71/19 درصد) مربوط به بستر کشت ترکیبی تراشه چوب بلوط با تفاله زیتون بود. بیشترین پتاسیم (299 میلی‌گرم در 100 گرم ماده خشک)، کلسیم (73/11 میلی‌گرم در 100 گرم ماده خشک) و ظرفیت آنتی اکسیدانی (25/54 درصد) مربوط به بستر کشت تراشه چوب بلوط ثبت شد. هم‌چنین نتایج حاکی از آن بود که در بستر کشت تراشه چوب بلوط کم‌ترین زمان از نظر زمان کامل شدن پنجه‌دوانی (40/29 روز)، کم‌ترین زمان برای پین‌دهی (13/43 روز) و در بستر کشت تراشه چوب درخت ممرز کم‌ترین زمان برای پیش رسی (26/70روز) ثبت شد.
نتیجه گیری: هرچند بستر کشت تراشه چوب بخصوص درخت بلوط به عنوان بستر مناسب برای پرورش قارچ گانودرما آپلاناتوم گزارش شد، اما دسترسی آسان و همچنین هزینه پایین‌تر سایر ضایعات لیگنوسلولزی کشاورزی، سبب شده تا بعنوان جایگزینی مناسب برای آن معرفی گردد. با توجه به نتایج این تحقیق استفاده از بسترهای ترکیبی و مکمل‌های آلی در کشت و تولید قارچ‌های دارویی بخصوص گانودرما آپلاناتوم توصیه می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The use of agricultural wastes to produce Iranian isolate of Ganoderma applanatum (Pers.) Pat. and evaluation its performance and some pharmacological properties

نویسندگان [English]

  • Mohammad Akram Esmaeil-zehi 1
  • Mahmoud Solouki 2
  • Behnaz Yousefshahi 3
  • Dariush Ramezan 4
  • Mahdi Pirnia 5
  • Mohammad Mehdi Zarabi 6
1 M.Sc. Student, Dept. of Horticulture and Landscape, Faculty of Agriculture, University of Zabol, Iran
2 . Professor, Dept. of Plant Breeding and Biotechnology, University of Zabol, Iran
3 Ph.D. Student, Dept. of Soil Science, Faculty of Agriculture, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Iran.
4 Corresponding Author, Assistant Prof. of Horticulture Science (Physiology and Vegetable Breeding), Dept. of Horticulture and Landscape, Faculty of Agriculture, University of Zabol, Iran
5 Associate Prof., Dept. of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Zabol, Iran
6 Associate Prof., Dept. of Horticulture Engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resourses, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: Selection a suitable substrate and also considering the replacement of other inexpensive agro-wastes instead of valuable wood chips is one of the most important points that should be considered in the cultivation and production of medicinal mushrooms. Selecting the appropriate substrate for fungi and enriching the substrate with organic supplements widely affects the production of fruiting bodies and the medicinal value of fungi.
Materials and methods: This research was carried out in a cultivation hall equipped with temperature, humidity and light control devices at Zabol University and conducted as a two-way factorial based on a completely randomized design with three replicates. Experimental treatments included 10 types of wood chip base substrates (sawdust): Beech tree, Oak wood chips, Hornbeam wood chips, Poplar wood chips, Eucalyptus wood chips, Tamarisk wood chips, Vine sawdust (pruned stems), Date palm sawdust, Date palm leaf sawdust and Sugarcane bagasse. Also, as the second factor, 10% of nitrogenous organic supplements including wheat bran, rice bran, cotton meal and olive pomace were added to each of the main substrates.
Results: The results of this study showed that the highest yield (145.5 gr), total dry matter (36.8 gr), fruit body protein (27.15 mg/100g D.M), ash (4.97 %), Nitrogen (4.38 mg/100g D.M) and total polysaccharide (14.35 mg/g D.M) were related to the combined substrate of oak wood chips with wheat bran supplementation. The highest amount of fungal water (85.16%) was related to the substrate of eucalyptus wood chips and the highest biological efficiency (19.71%) was related to the combined substrate of oak wood chips with olive pomace. The highest potassium (299 mg / 100 g dry matter), calcium (11.73 mg / 100 g dry matter) and antioxidant capacity (54.25%) were recorded for oak wood chips substrate. The results also showed that in the oak wood chip substrate the shortest time in terms of spawn running time (29.40 days), the shortest time for pinhead formation time (43.13 days) and in the hornbeam wood chip substrate the lowest time registered for precocity (70/26 days).
Conclusion: Although the wood chip substrate, especially oak chip was reported as a suitable substrate for growing Ganoderma applanatum, but easy access and lower cost of other agricultural and industrial lignocellulosic wastes make them a suitable alternative. According to the results of this study, the use of combined substrates and organic supplements in the cultivation and production of medicinal fungi, especially Ganoderma applanatum, is recommended.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Antioxidant capacity
  • Biological efficiency
  • Dry matter
  • Precocity
  • Total polysaccharide

مراجع

1.Azizi, M., Tavana, M., Farsi, M. and Oroojalian, F. 2012. Yield performance of Lingzi or Reishi medical mushroom, Ganoderma lucidum (W. Cart.:Fr.) P. Karst. (higher Basidiomycetes), using different waste materials as substrates. Int. J. Med. Mushrooms. 14: 5. 521-527.
2.Zied, D.C. and Pardo-Giménez, A. 2017. Edible and medicinal mushrooms. Technol. Applicat. 603p.
3.Staments, P. 2000. Growing gourmet and medicinal mushroom 3rd edition. Olimpia, WA: Ten Speed Press.
4.Kirk, P.M., Cannon, P.F., David, J.C.and Stalpers, J.A. 2001. Ainsworthand Bisby's Dictionary of the Fungi(No. Ed. 9). CABI publishing.
5.Mayzumi, F., Okamoto, H. and Mizuno, T. 1997. IV. Cultivation of reishi (Ganoderma lucidum) cultivation of reddish reishi (Ganoderma lucidum, Red). Food Rev. Int. 13: 3. 365-370.
6.Kim, B.K., Chung, H.S., Chung, K.S. and Yang, M.S. 1980. Studies on the antineoplastic components of Korean basidiomycetes. Kor. J. Mycol. 8: 107-113.
7.Nishitoba, T., Goto, S., Sato, H. and Sakamura, S. 1989. Bitter triterpenoids from the fungus Ganorderma applanatum. Phytochemistry. 28: 193-197.
8.Wasser, S.P. 2010. Medicinal mushroom science: history, current status, future trends, and unsolved problems. Int. J. Med. Mushrooms. 12: 1. 1-16.
9.Yuen, J.W. and Gohel, M.D. 2005. Anticancer effects of Ganoderma lucidum: a review of scientific evidence. Nutr. Cancer. 53: 1. 11-17.
10.Shi, M., Zhang, Z. and Yang, Y. 2013. Antioxidant and immunoregulatory activity of Ganoderma lucidum polysaccharide (GLP). Carbohydr. Polym. 95: 1. 200-206.
11.Gokce, E.C., Kahveci, R., Atanur, O. M., Gürer, B., Aksoy, N., Gokce, A., Sargon, M.F., Cemil, B., Erdogan, B. and Kahveci, O. 2015. Neuroprotective effects of Ganoderma lucidum polysaccharides against traumaticspinal cord injury in rats. Injury.
46: 11. 2146-2155.
12.Ma, H.T., Hsieh, J.F. and Chen, S.T. 2015. Antidi abetic effects of Ganoderma lucidum. Phytochemistry. 114: 109-113.
13.Pegler, D.N. 2002. Useful fungi of the world: the Ling-zhi. The mushroom of immortality. Mycologist. 16: 3.100-101.
14.Ueitele, I.S.E., Kadhila-Muandingi,N.P. and Matundu, N. 2014. Evaluating the production of Ganoderma mashroom on corn cobs. Afr. J. Biotechnol.13: 2215-2219.
15.Rolim, L.N., Sales-Campos, C., Cavalcanti, M.A.Q. and Urben, A.F. 2014. Application of Chinese jun-cao technique for the production of Brazilian Ganoderma lucidum strains. Braz. Arch. Biol.Technol. 57: 3. 367-373.
16.Erkel, E.I. 2009. The effect of different substrate mediums on yield of Ganoderma lucidum (Curt.: Fr.) Karst. J. Food Agric. Environ. 77: 3. 841-844.
17.Peksen, A. and Yakupoglu, G. 2009. Tea waste as a supplement for the cultivation of Ganoderma lucidum. World J. Microbiol. Biotechnol. 25: 4. 611-618.
18.Gurung, O.K., Budathoki, U. and Parajuli, G. 2012. Effect of different substrates on the production of Ganoderma lucidum (Curt.: Fr.) Karst. Our Nat. 10: 1. 191-198.
19.Lisiecka, J., Rogalski, J., Sobieralski, K., Siwulski, M., Sokol, S. and Ohga, S. 2015. Mycelium growth and biological efficiency of Ganoderma lucidum on substrate supplemented with different organic additives. J. Fac. Agr Kyushu Univ. 60: 2. 303-308.
20.Mohammadi-Goltapeh, A. and Pourjam, A. 1994. Principles of edible mushroom cultivation. Tarbiat Modares University Press. Tehran. 556p. (In Persian)
21.Mottaghi, H. 2005. Cultivation and production of edible mushrooms Lentinus (Shiitake). Andisheh Farda Publications. 176p. (In Persian)
22.Mottaghi, H. 2006. Oyster Mushroom and other Edible Mushroom, Technology and Producing. Andisheh Farda Publications. 328p. (In Persian)
23.Shen, Q., Liu, P., Wang, X. and Royse, D.J. 2008. Effects of substrate moisture content, log weight and filter porosity
on shiitake (Lentinula edodes) yield. Bioresour. Technol. 99: 17. 8212-8216.
24.Quds-Vali, A. 2010. Planting and Cultivating Edible and MedicinalFungi (Jun-Cao technology). Iranian Agricultural Science Publishing. 217p. (In Persian)
25.Rezaeian, S.H. and Pourianfar, H.R. 2017. Principles and bases of production of medicinal mushrooms in Iran. Publications University of Mashhad. 120p. (In Persian)
26.Emami, A. 1996. Plant decomposition methods. Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO). Soil and Water Research Institute. (In Persian)
27.Hejazi, A., Shahroudi, M. and Ardforosh, M. 2004. Index methodsin plant decomposition. University of Tehran Publications. 130p. (In Persian)
28.Mostofi, E. and Najafi, F. 2005. Analytical laboratory methods in horticultural sciences. University of TehranPublications. 136p. (In Persian)
29.DuBois, M., Gilles, K.A., Hamilton, J.K., Rebers, P.A. and Smith, F. 1956. Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Anal. Chem. 28: 3. 350-356.
30.Miliauskas, G., Venskutonis, P.R. and Van Beek, T.A. 2004. Screening of radical scavenging activity of some medicinal and aromatic plant extracts. Food Chem. 85: 231-237.
31.Atila, F. 2019. Compositional changes in lignocellulosic content of someagro-wastes during the productioncycle of shiitake mushroom. Sci. Hort. 245: 263-268.
32.Royse, D.J. 1985. Effect of spawn run time and substrate nutrition on yield and size of the shiitake mushroom. Mycologia. 77: 5. 756-762.
33.Curvetto, N.R., Figlas, D., Devalis, R. and Delmastro, S. 2002. Growth and productivity of different Pleurotus ostreatus strains on sunflower seed hulls supplemented with N-NH+4 and/or Mn. Bioresour. Technol. 84: 171-176.
34.Adenipekun, C.O. and Gbolagade, J.S. 2006. Nutritional requirements of Pleurotus florida (Mont.) Singer, a Nigerian mushroom. Pak. J. Nutr.5: 6. 597-600.
35.Harith, N., Abdullah, N. and Sabaratnam, V. 2014. Cultivation of Flammulina velutipes mushroom using various agro-residues as a fruiting substrate. Pesq. Agropec. Bras.49: 181-188.
36.Hassan, F.R.H., Medany, G.M. and Hussein, S.A. 2010. Cultivation ofthe king oyster mushroom (Plerrotus eryngii) in Egypt. Aust. J. Basic Appl. Sci. 4: 99-105.
37.Mandeel, Q.A., Al-Laith, A.A. and Mohamed, S.A. 2005. Cultivation of oyster mushrooms (Pleurotus spp.) on various lignocellulosic wastes. WorldJ. Microbiol. Biotechnol. 21: 601-607.
38.Richard, E. 2002. Cultivating communities of practice: A guide to managing knowledge. Harvard Business Press.
39.Atila, F., Tuzel, Y., Fernández, J.A., Faz Cano, A. and Sen, F. 2018. The effect of some agro–industrial wastes on yield, nutritional characteristics and antioxidant activities of Hericium erinaceus isolates. Sci. Hort. 238: 246-254.
40.Khan, M.D.A., Tania, M., Amin, S.M., Alam, N. and Udin, M.N. 2008. An investigation on the nutritional composition of mushroom (Pleurotus florida) cultivated on different substrates. Bangladesh J. Mushroom.2: 17-23.
41.Hoa, H.T., Wang, C. and Wang, C.H. 2015. The effects of different substrates on the growth, yield, and nutritional composition of two oyster mushrooms (Pleurotus ostreatus and Pleurotus cystidiosus). J. Mycol. 43: 4. 423-434.
42.Hassan, F.R.H. 2007. Cultivation of the monkey head mushroom (Hericium erinaceus) in Egypt. J. Appl. Sci. Res.
3: 1229-1233.
43.Sakamoto, Y. 2018. Influences of environmental factors on fruiting body induction, development and maturation in mushroom-forming fungi. Fungal Biol. Rev. 32: 4. 236-48.
44.Oei, P. 2003. Mushroom cultivation, appropriate technology for mushroom growers. Leiden: Backhuys Publishers.
45.Stajić, M., Persky, L., Hadar, Y., Friesem, D., Duletić-Laušević, S., Wasser, P. and Nevo, E. 2006. Effect of copper and manganese ions on activities of laccase and peroxidases in three Pleurotus species grown on agricultural wastes. Appl. Biochem. Biotechnol. 128: 87-96.
46.Yang, W., Guo, F. and Wan, Z. 2013. Yield and size of oyster mushroom grown on rice/wheat straw basal substrate supplemented with cotton seed hull. Saudi J. Biol. Sci. 20: 333-338.
47.Lin, Q., Long, L., Wu, L., Zhang, F., Wu, S., Zhang, W. and Sun, X. 2017. Evaluation of different agricultural wastes for the production of fruiting bodies and bioactive compoundsby medicinal mushroom Cordyceps militaris. J. Sci. Food Agric.
97: 3476-3480.
48.Gothwal, R., Gupta, A., Kumar, A., Sharma, S. and Alappat, B.J. 2012. Feasibility of dairy waste water (DWW) and distillery spent wash (DSW) effluents in increasing the yield potential of Pleurotus flabellatus (PF1832) and Pleurotus sajor-caju (PS 1610) on bagasse. J. Biotechnol. 2: 249-257.
49.Wang, D., Sakoda, A. and Suzuki, M. 2001. Biological efficiency and nutritional value of Pleurotus ostreatus cultivated on spent beer grain. Bioresour. Technol. 78: 293-300.
50.Atila, F. 2018. Comparative study on the mycelial growthl and yield of Ganoderma lucidum (Curt: Fr.) Karst. on different lignocellulosic wastes. Sheng Tai Xue Bao. 40: 2. 153-157.
51.Philippoussis, A., Diamantopoulou, P. and Israilides, C. 2007. Productivity of agricultural residues used for the cultivation of the medicinal fungus a Lentinula edodes. Int. Biodeterior. Biodegradation. 59: 3. 216-9.
52.Ashraf, J., Ali, M.A., Ahmad, W., Ayyub, C.M. and Shafi, J. 2013. Effect of different substrate supplements on oyster mushroom (Pleurotus spp.) production. Food Sci. Technol. 1: 3. 44-51.
53.Badalyan, S.M. 2003. Edible and medicinal higher Basidiomycetes mushrooms as a source of natural antioxidants. Int. J. Med. Mushrooms.5: 153-163.
54.Park, Y.J., Know, O.C., Son, E.S., Yoon, D.E., Han, W., Yoo, Y.B. and Lee, C.S. 2012. Taxonomy of Ganoderma lucidum from Korea based on rDNA and partial β-tubulin gene sequence analysis. Mycobiol. 40: 71-75.
پژوهش‌های تولید گیاهی
دوره 29، شماره 1
فروردین 1401
صفحه 85-109

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار