Crescimento micelial radial de Lentinula edodes (shiitake) em cascas de palmito de palmeira-real (Archontophoenix alexandrae) C. N. V. BITTENCOURT¹, H. C. A. NUNES 2, R. S. LAZZARIS 3, L. B. B. TAVARES 4 Laboratório de Engenharia de biomassas, Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental, Universidade Regional de Blumenau - CEP 879030-000 Blumenau Santa Catarina Brasil. 1 Telefone: (47) 9197-0667 e-mail: carolinaviann@bol.com.br; 2 Telefone: (47) 9197-0667 e-mail: hca.nunes@gmail.com; 3 Telefone: (49) 9963-8929 e-mail: raissalazzaris@hotmail.com; 4 Telefone: (47) 32216136 e-mail: lorenafurb@gmail.com RESUMO - Esse trabalho teve por objetivo avaliar com base em um planejamento fatorial, a influência da casca e do estipe do palmito (palmeira real), bagaço de mandioca e farelo de soja, na velocidade de crescimento micelial radial de L. edodes (cogumelo shiitake). A ausência de bagaço e farelo influenciou negativamente, resultando na menor velocidade de crescimento (0,089 mm/dia). Comparando os resultados obtidos a partir da adição de estipe e bainha, o estipe apresentou maior velocidade de crescimento (2,4 mm/dia), provavelmente devido a relação entre os elementos carbono e nitrogênio da casca (C/N 63:1). A melhor condição de cultivo formação de micélio do shiitake foi aquela com maior quantidade de estipe e menor de casca. Portanto, o uso dos resíduos de palmeira (casca e estipe) para a produção desse cogumelo são promissores, pois além de acrescentar sustentabilidade a cadeia de produção de palmito, poderão agregar valor à produção do cogumelo shiitake. ABSTRACT - This work aimed to evaluate based on a factorial design, the influence of the shell and the palm stipe (royal palm), cassava bagasse and soybean meal in the radial mycelial growth rate of L. edodes (shiitake mushroom). The absence of bagasse and soybean meal adversely affected, resulting in slower velocity (0.089 mm / day). Comparing the results from the addition of the stipe and the sheath, the stipe showed better results in increasing the growth rate (2.4 mm / day), probably to the ratio between the elements carbon and nitrogen observed in the sheaths of palm heart (C/N 63:1). Therefore, the best condition of culture for mycelium higher speed of shiitake is that contains greater mass stipe and lower sheaths. Therefore, the use of sheathsand stipe in mushroom cultivation is promising because it can add sustainability and adding value to the production of shiitake. PALAVRAS-CHAVE: Crescimento radial; basidiomiceto; planejamento fatorial. KEYWORDS: Radial growth; basidiomycete; factorial design.
1. INTRODUÇÃO Os cogumelos comestíveis são considerados alimentos de alta qualidade nutricional por serem ricos em proteínas, aminoácidos, fibras e vitaminas B1, B2, B12, C, D e E (Heleno et al. 2012). Portanto, podem ser uma alternativa ao fornecimento de proteínas (Finimundy et al. 2014). Dentre os cogumelos comestíveis, as espécies mais consumidas são o champignon de Paris (Agaricus bisporus), seguido pelo shiitake (Lentinula edodes) e o shimeji (Pleurotus sp) (Lemos, 2009). Desses cogumelos, o shiitake, além do seu valor nutritivo, possui em sua composição compostos medicinais, como polissacáridos, terpenóides, esteróis e lipídeos, que são eficazes no tratamento de várias infecções e tumores, entre outras finalidades medicinais (Wang et al. 2009). Portanto, o consumo desse cogumelo associa benefícios nutricionais e medicinais. Além desses benefícios o cogumelo shiitake é conhecido por apresentar a habilidade de degradar biomassas lignocelulósicas, obtendo a partir delas compostos necessários para o seu crescimento, como carbono, nitrogênio, entre outros (Donini et al. 2005). Portanto é possível aproveitar biomassas lignocelulósicas de origem agroindustrial, as quais muitas vezes são consideradas resíduos, para o cultivo desse cogumelo, acrescentando sustentabilidade no processo de produção desse alimento, agregando assim valor ao produto (Sales-Campos, 2008). Dentre as biomassas, pode-se mencionar os resíduos do processamento de palmito da palmeira real (Archontophoenix alexandrae), tais como as bainhas medianas (cascas de palmito) e o estipe (sustentação do palmito e das folhas) que na obtenção do palmito em conserva, representa aproximadamente 70% do seu peso total (Ramos, 2005). Nesse contexto esse trabalho teve como objetivo verificar a influência das bainhas e do estipe de palmeira real suplementados com farelo de soja e mandioca, como meio de cultivo para estudar a velocidade de formação de micélio do fungo L. edodes (shiitake) em placa de Petri, e analisar o crescimento micelial radial ao longo do tempo. 2. MATERIAL E MÉTODOS 2.1. Fungo utilizado e conservação da cepa Os ensaios foram realizados com a espécie Lentinula edodes (LE-96/13), fornecida pelo Módulo de Cogumelos da Universidade Estadual Paulista/UNESP Botucatu/SP e armazenada a 4ºC ± 1ºC em tubos de ensaio com Batata-dextrose-ágar (BDA - matriz primária). 2.2. Sistema em placa de Petri Para o sistema de cultivo utilizado nesse estudo sobre a influência da bainha e dos suplementos na velocidade de crescimento micelial radial, foi empregado um planejamento fatorial 2 3 com ponto central, variando a concentração de bainha mediana de palmeira-real, bagaço de mandioca e farelo de soja, totalizando assim 9 ensaios. Para totalizar 3g de resíduo usado em cada ensaio, a massa de bainha foi completada com estipe de palmeira-real (Tabela 1). Todos os ensaios foram realizados em quadriplicata.
Tabela 1- Matriz do planejamento fatorial 2³ com ponto central juntamente com a massa de estipe usado para completar 3 g de resíduo em cada ensaio. Ensaio Estipe (g) Bagaço de mandioca (g) Farelo de soja (g) Bainha (casca) (g) B1-1 (0,3) -1 (0) -1 (0) +1 (2,7) B2 +1 (2,5) -1 (0) -1 (0) -1 (0,5) B3-1 (0,3) +1 (1) -1 (0) +1 (2,7) B4 +1 (2,5) +1 (1) -1 (0) -1 (0,5) B5-1 (0,3) -1 (0) +1 (0,15) +1 (2,7) B6 +1 (2,5) -1 (0) +1 (0,15) -1 (0,5) B7-1 (0,3) +1 (1) +1 (0,15) +1 (2,7) B8 +1 (2,5) +1 (1) +1 (0,15) -1 (0,5) B9 0 (1,6) 0 (0,5) 0 (0,075) 0 (1,4) O conteúdo de substrato de cada ensaio foi colocado em béquer juntamente com 0,15 g de ágar e 30 ml de água destilada e esterilizado em autoclave (121ºC por 1 hora). Posteriormente o conteúdo foi distribuído em placas de Petri e, em seguida, inoculados um disco (7 mm de diâmetro) de micélio de L. edodes no centro das mesmas. As placas foram mantidas a 25 ºC ± 1ºC, na ausência de luz. A cada 24 horas foi feita a leitura do crescimento micelial radial em quatro quadrantes de cada placa, até ocorrer a colonização completa das mesmas. 2.3. Análise estatística A análise estatística foi realizada através de análise de variância (ANOVA) e do Teste de Tukey, com nível de significância de 5%. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO A partir dos resultados apresentados pela tabela 3, observou-se que os ensaios contendo maior massa de estipe (e menor massa de bainha) apresentaram as maiores velocidades médias radiais (ensaios B8, B4, B9, B6 e B2). Além disso, o ensaio com maior velocidade média de crescimento radial (ensaio B8) continha maior massa de suplementos (farelo de soja e mandioca).
Tabela 2 - Velocidade média radial total, equação da reta e coeficiente de determinação dos ensaios realizados. Letras iguais não diferem no teste de tukey a 5%. Ensaio Vm radial total (mm/dia) Equação da reta Coeficiente de Determinaçã o B1 0,096c y(t) = 0,5t - 2,2633 0,997 B2 2,635ab y(t) = 3,4065t - 10,474 0,998 B3 0,962cd y(t) = 1,6561t - 7,8468 0,984 B4 3,096a y(t) = 4,0539t - 12,411 0,999 B5 1,938bd y(t) = 2,9011t - 12,135 0,997 B6 2,757ab y(t) = 3,5604t - 11,009 0,998 B7 0,793c y(t) = 1,746t - 10,974 0,983 B8 3,135a y(t) = 4,2065t - 13,826 0,998 B9 2,966ab y(t) = 3,8536t - 11,957 0,999 Ns gráficos de superfícies de resposta (Figura 1) é possível verificar que a massa de bainha foi a variável que mais influenciou na velocidade média de crescimento. Os ensaios mais indicados para obter maior velocidade de crescimento são aqueles localizados na zona vermelha dos gráficos, ou seja, os ensaios com menor massa de bainha e maior massa de estipe. Figura 1 - Gráficos de superfícies de resposta relacionando bainha de palmeira real (casca) com bagaço de mandioca (A) e farelo de soja (B), assim como farelo de soja com bagaço de mandioca (C) A B C
O fato dos ensaios com maiores concentrações de estipe terem apresentado maiores velocidades médias radiais pode estar relacionado com a relação carbono/ nitrogênio (C/N) encontrada nos resíduos da palmeira e na suplementação empregada. Enquanto o estipe possui uma relação C/N de 15:1, a casca apresenta uma relação aproximadamente quatro vezes superior (63:1), indicando que a bainha possui sete vezes mais carbono que o estipe e apresenta um desequilíbrio entre as concentrações de carbono e nitrogênio. O nitrogênio é considerado uma das fontes mais importantes para a formação do micelial do fungo, influenciando diretamente na colonização do meio pelas hifas. Portanto, quanto menor a concentração pode ocasionar menor crescimento. Quanto a influência dos suplementos (farelo de soja e mandioca) utilizados no meio de cultura, Silva et al. (2005) em seu trabalho com L. edodes observaram que o tipo e a concentração dos suplementos nutricionais influenciam no crescimento do micélio desse cogumelo comestível. Esses autores verificaram que o uso de fonte de nitrogênio, como o farelo de arroz, trigo e soja no substrato de cultivo aumentou o crescimento micelial, com destaque para o farelo de soja. Portanto o nitrogênio adicionado aos substratos lignocelulósicos favorece a multiplicação celular e promove a formação do micélio. O mesmo efeito foi observado nesse estudo com a linhagem (LE-96/13). 4. CONCLUSÕES Resíduos sólidos do processamento da palmeira real para a produção de palmito em conserva, tanto o estipe da planta como a casca (bainhas), podem ser usados como matéria prima (substrato) para o cultivo do cogumelo shiitake, uma vez que mostraram viabilidade para promover o crescimento micelial. Contudo, a porção do estipe parece ser a mais indicada por ter proporcionado maior velocidade de crescimento micelial. A utilização de suplementos como o farelo de soja e bagaço de mandioca ao substrato de produção de micélio, também influenciaram positivamente para aumentar a velocidade do crescimento micelial do fungo L. edodes. Portanto, os mesmos são indicados como fonte nutricional para cultivo do cogumelo shiitake, para melhorar o balanço de carbono e nitrogênio do meio. 5. AGRADECIMENTOS Ao MCTI/CNPq-Biotec, processo 402593/2013-8, pelas bolsas DTI para o desenvolvimento deste trabalho. Ao CNPq pela bolsa de produtividade de L. B. B. Tavares. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Donini, L. P.; Bernardi, E.; Minotto, E.; Nascimento, J. S (2005). Desenvolvimento in vitro de Pleurotus spp. sob a influência de diferentes substratos e dextrose. Arquivos do Instituto Biológico, São Paulo, 72 (3), 331-338.
Finimundy,T. C.; Dillon, A. J. P.; Henriques, J. A. P.; Ely, M. R (2014). A Review on General Nutritional Compounds and Pharmacological Properties of the Lentinula edodes Mushroom. Food and nutrition Sciences, 5, 1095-1105. Heleno, S. A., Barros, L., Martins, A., Queiroz, M. J., Santos-Buelga, C. and Ferreira, I.C. (2012) Phenolic, Polysaccharidic, and Lipidic Fractions of Mushrooms from Northeastern Portugal: Chemical Compounds with Antioxidant Properties. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 60, 4634-4640. Lemos, F. M (2009). Elaboração e caracterização do produto análogo a hambúrguer de cogumelo Agaricus brasiliensis (Dissertação de mestrado). Universidade Federal do Paraná, Curitiba. Ramos, M. G (2005). Dissecação e características dos componentes de plantas de palmeirareal-da-austrália. In Encontro nacional de produtores de palmeira-real, 3, Balneário Camboriú, Brasil. Sales-Campos, C (2008). Aproveitamento de resíduos madeireiros e da agroindústria regional para o cultivo de fungos comestíveis de ocorrência na região amazônica (Tese Doutorado). Universidade Federal do Amazonas, Manaus. Silva, E. M.; Machuca, A.; Milagres, A. M. F (2005). Effect of cereal brans on Lentinula edodes growth and enzime activities during cultivation on forestry waste. Letters in Applied Microbiology. v. 40, p. 283-288. Wang, X.; Zhang, L. (2009) Physicochemical Properties and Antitumor Activities for Sulfated Derivatives of Lentinula. Carbohydrate Research, 344, 2209-2216.