Características de las glóquidas

Se utilizaron glóquidas de tuna obtenidas de la producción del poblado de San Felipe Teotitlán, Nopaltepec, Estado de México. De acuerdo con ^{Ulloa-Leitón et al. (2021}), las glóquidas contienen 41% (±0.2) de celulosa, 41% (±0.2) de hemicelulosa y 5.27% (±0.2) de lignina, miden 1 667 µm (±292) de largo y 67.3 µm (±9.56) de diámetro, con densidad de 0.1574 g ml^-1.

El micelio (F2) de la colección de cepas del Instituto de Ecología, AC (INECOL), se sembró en mezclas de granos de sorgo (S) y glóquidas molidas (EM) o enteras (EE), de acuerdo con los tratamientos indicados en el Cuadro 1. Previo a la preparación de los tratamientos, se limpió el material, retirando las basuras grandes. El sorgo se lavó con agua corriente por inmersión, para eliminar impurezas y granos rotos, se escurrió y secó durante 12 h extendiendo el material sobre papel absorbente. Posteriormente, se prepararon los tratamientos indicados.

Las muestras de cada unidad experimental se colocaron en frascos con capacidad de 200 y 450 ml para glóquida molida y entera, respectivamente. Una vez realizadas las mezclas, se registraron los pesos secos de cada unidad experimental, se taparon y homogeneizaron. Posteriormente, se les adicionó hasta saturación una solucion alcalina compuesta por hidróxido de calcio comercial Ca(OH)₂ al 1.8% y bicarbonato de sodio comercial (NaHCO₃) al 1%, permaneciendo por 12 h en esta condición aquéllas con glóquida molida y por 24 h las de glóquida entera, dado que ésta lleva más tiempo para su hidratación (Figura 1).

Figura 1 Unidad experimental, a) pesado; b) homogeneizado; c) saturación con solución alcalina; y d) tiempo de reposo. 

Una vez concluida la hidratación, las muestras se filtraron en cedazo de organza, se pesaron y colocaron nuevamente en su frasco (previamente lavado con jabón), finalmente, se les colocó una tapa de papel aluminio (Figura 2).

Figura 2 a) filtrado de muestras; y b) muestra filtrada. 

Las unidades se esterilizaron en olla de presión a 20 libras durante 20 min, se enfriaron a temperatura ambiente y se inocularon con 3 g del micelio de Pleurotus sp., en campana de flujo laminar. Se incubaron a 25 °C por 11 días, tiempo en el cual alcanzaron 100% de colonización. En este periodo, cada tres días se homogeneizaban las muestras (Figura 3). Previo a la siembra del micelio, se registró el peso en húmedo de cada unidad experimental para valorar este parámetro en la mezcla de sustrato.

Figura 3 a, b) muestras en incubación; y c, d) muestras colonizadas. 

Variables evaluadas

El grado de invasión del micelio se evaluó con base en: tipo de crecimiento, textura, color, micelio aéreo y densidad, para lo cual se construyó una escala hedónica por variable (Cuadro 2), de acuerdo con la propuesta por (^{Rodríguez-Macías, 1996}) modificada para los fines de este experimento (Figura 4).

Figura 4 Parámetros evaluados. a) tipo de crecimiento; b) textura; c) color; d) micelio aéreo; y e) densidad del micelio. 

Desde el punto de vista del crecimiento ideal del micelio de Pleurotus en los sustratos, en la valoración del parámetro tipo de crecimiento, éste debe tender a la homogeneidad, la textura debe ser algodonosa; el color preferentemente blanco, con presencia de micelio aéreo y densidad alta a muy alta.

Con el objetivo de confirmar que el micelio se desarrolló en las glóquidas de tuna en las diferentes mezclas, se tomaron muestras de los mejores tratamientos y se realizaron observaciones en estereoscopio. Las variables evaluadas se procesaron con pruebas no paramétricas de análisis de medias y contrastes en el paquete Estadístico Statistical Analysis Software (SAS) con número de licencia 70074773 con un nivel de confianza de 95%.

Grado de invasión del micelio

El análisis de varianza de las características evaluadas con escala hedónica indicó que al menos dos tratamientos fueron significativamente distintos en cada una de las variables (Cuadro 3).

Con base en las variables evaluadas, a los 11 días de inoculación de los sustratos con Pleurotus sp., los tratamientos 90S-10EM y 80S-20EE presentaron características ideales esperadas en el desarrollo del micelio y superiores al testigo. El tratamiento 90S-10EM presentó crecimiento homogéneo, textura aterciopelada, color amarillento, micelio aéreo presente y muy alta densidad, en 80S-20EE el crecimiento fue homogéneo, textura algodonosa, color blanco y muy alta densidad, aunque sin presencia de micelio aéreo (Figura 5).

Los tratamientos restantes en glóquida molida (EM) y entera (EE), alcanzaron la colonización completa y homogénea a los 11 días, obteniendo una calidad cercana a la ideal en atributos como tipo de crecimiento, textura y densidad, incluso mejor que el testigo (Figura 5). Cuando las condiciones nutricionales del sustrato son favorables, se beneficia la ramificación de las hifas, así como la cantidad de biomasa producida (^{Prosser y Tough, 1991}; ^{Arana-Gabriel et al., 2014}), en consecuencia, los resultados del experimento muestran que las glóquidas molidas contribuyen a mejorar las condiciones del sustrato tradicional para el desarrollo del micelio de Pleurotus. Si bien las mejores mezclas fueron las antes señaladas, de forma cualitativa, en los seis tratamientos con glóquidas molidas o enteras, se apreció una colonización completa y homogénea con micelio de muy denso a denso.

Figura 5 Grado de colonización del micelio a los 11 días de incubación. a) testigo; b) 90S-10EM; c) 80S-20EM; y d) 70S-30EM. 

La textura del micelio fue de algodonosa a aterciopelada, que de acuerdo con ^{López-Ramírez (2014}) este tipo de textura se alcanza cuando las hifas están bien ramificadas y compactas. El color del micelio fue de amarillento a blanquecino, el color amarillento puede deberse a que algunas glóquidas se adhieren a las paredes del frasco y evidencian la pigmentación de estas estructuras, ya que al hidratarse desprenden colores que van del amarillo a rosa intenso (Figura 6).

Figura 6 Comparación de color, a) testigo; y b) 70S-30EM. 

El parámetro micelio aéreo es importante pues de acuerdo con ^{Rahardjo et al. (2002}) su presencia es indicativa de una favorable difusión de oxígeno para el proceso respiratorio del hongo. En este sentido, todos los tratamientos con EM al igual que el testigo, facilitaron este tipo crecimiento y en particular la mezcla 90S-10EM. En cambio, con EE su presencia fue menor y no se reflejó en la comparación de medias.

Todas las características morfológicas del micelio valoradas en este estudio concuerdan con las reportadas por ^{Gaitán-Hernández (2005}) quien indica que el micelio debe ser blanco, algodonoso y con una densidad regular, así como lo expuesto por ^{Bermúdez-Savón et al. (2007}) al describir a las colonias como blancas, algodonosas de regular densidad y micelio aéreo presente.

Asimismo, ^{Suárez-Arango y Holguín-Hernández (2011}) lograron un desarrollo homogéneo, denso, blanco y con crecimiento abundante en dos semanas de incubación en grano de trigo. Para Flammulina mexicana y Lyophyllum aff. Shimeji también se reportan desarrollos de micelio denso, con porcentaje de colonización de 98.3% a los 20 días de inoculación en granos de trigo (^{Arana-Gabriel et al., 2014}). Desde el punto de vista del productor de setas, un micelio homogéneo y con alta densidad refleja que tiene el suficiente vigor para obtener una cosecha rápida y abundante.

Al igual que en la selección de semilla para los cultivos agrícolas, el productor se asegura que la ‘semilla’ a utilizar sea la adecuada y la reconoce como adecuada cuando la estructura del micelio es abundantemente algodonosa y compacta (^{López-Ramírez, 2014}), esta apreciación del productor es acertada ya que es un indicador de que existe mayor cantidad de micelio.

La prueba de contrastes con lo observado en el Cuadro 4, en el C1, muestra que el tratamiento 90S-10EM presentó las mejores características de desarrollo del micelio, pues existen diferencias altamente significativas en tres de cinco variables evaluadas. Con este contrate se confirma el resultado obtenido en la prueba de medias. Para el caso de 70S-30EE (C3), también resultó altamente significativo en cuanto a textura, color y micelio aéreo. El contraste que compara a todos los tratamientos que contienen glóquidas molidas vs glóquida entera, muestra que cuando la mezcla contiene EM, el desarrollo del micelio se ve muy favorecido a través de las variables cualitativas tipo de crecimiento, micelio aéreo y densidad, en tanto que con EE destaca en textura y color. Estos resultados son concluyentes de que las glóquidas son un excelente material que puede ser utilizado para la producción de micelio en cualquiera de las dos formas de manejo, la elección dependerá de lo que resulte más práctico para el productor.

Contenido de humedad del sustrato

La humedad del sustrato es un factor crítico para el desarrollo óptimo del micelio, este parámetro promedio en la mezcla con EM al 10% fue de 39.7 (±1.5%), para 20% de 46.3% ±2.2 (H) y en la de 30% de 50.9% ±1.1 (H), en tanto que la del sorgo fue de 33.7% ±0.4 (H). Para las mezclas con EE al 10% H fue de 47.2 ±2.2%, para 20% de 55.1 ±3.8 (H) y en 30% de 62.3 ±1.9 (H). De acuerdo con ^{Sánchez y Royse (2001}), contenidos de humedad inferiores a 50% no son adecuados y mayores a 80% tienen un efecto negativo en el crecimiento de Pleurotus sp. ^{Garzón-Gómez y Cuervo-Andrade (2008}) señalan que el contenido óptimo de humedad depende de la especie de hongo y del sustrato seleccionado, ya que cada sustrato posee características particulares de capacidad de retención de agua, por tanto, la humedad óptima en cada sustrato estará condicionada por esta característica. Con base en estos referentes, los resultados obtenidos en las mezclas ensayadas en la presente investigación indicaron que las glóquidas favorecen la retención de humedad del sustrato dentro de las condiciones óptimas para el desarrollo del micelio.

Observaciones estereoscópicas del micelio en el sustrato

Las observaciones del desarrollo del micelio en las mezclas con mayor proporción de EM y EE muestran, por una parte, que las glóquidas tienden a adherirse a los granos de sorgo (Figura 7a y 7b) debido a la presencia de barbas retrorsas, por otra parte, también se aprecia que las glóquidas se agrupan formando agregados granulares (Figura 7b).

Figura 7 a) glóquidas adheridas al grano de sorgo invadido con micelio; y b) gránulo de glóquidas enteras colonizado por Pleurotus sp. 

Estas imágenes evidencian que el micelio se desarrolló envolviendo a las glóquidas y esta invasión es favorecida por los espacios intra y entre gránulos (Figura 8a y 8b) derivados de la conformación de agregados por las estructuras, que favorecen la aireación y la retención apropiada de humedad.

Figura 8 a) gránulo de glóquidas molidas invadidas por micelio; y b) invasión del micelio dentro del granulo de glóquidas. 

De acuerdo con ^{Harris (2008}), el tamaño de partícula del sustrato es determinante para el desarrollo del micelio, con ventajas en el grado de colonización cuando se usan materiales que aumenten la superficie de contacto. Por tanto, puede concluirse que las glóquidas mezcladas con granos de sorgo funcionan como mejorador del sustrato para la producción de la ‘semilla’ de setas.

Por otra parte, un aspecto importante de la invasión del micelio a las glóquidas, fue el comprobar que las hifas lograron romper su organización cristalina. La Figura 9 muestra que la estructura originalmente sólida y rígida (Figura 9a), fue fracturada por el ataque de las hifas (Figura 9b), puesto que se pueden apreciar espacios entre las microfibrillas de celulosa y hemicelulosa que componen a la estructura de la glóquida.

Figura 9 a) estructura de glóquida previo al proceso de invasión; y b) estructura de glóquida después del proceso de invasión de Pleurotus sp., 4x. 

Pleurotus sp., corresponde al grupo de hongos basidiomicetos tipificado como ‘de la pudrición blanca’, que provocan un reblandecimiento de los tejidos orgánicos acompañado de una pérdida significativa de peso. De acuerdo con ^{Salmones (2005}), esta pudrición se caracteriza por una preferencia de la lignina de la fracción lignocelulosa, lo que conduce a la formación de cavidades microscópicas dentro de la fibra orgánica y a veces, produce una decoloración y un patrón de grietas similares a la pudrición oscura. ^{Lucas et al. (2001}) mencionan que los hongos de la pudrición blanca al degradar los diferentes polímeros lignocelulósicos de la madera la transforman en un material de aspecto esponjoso y fibroso.

Según ^{Deacon (2013}) los basidiomicetos pueden logar la degradación total de la lignina en forma simultánea; es decir, se degradan más o menos de manera sincrónica y en la misma proporción la celulosa, hemicelulosa y lignina o pudrición selectiva, donde la lignina la degradan más rápidamente al inicio del proceso de pudrición (^{Blanchette, 1984}). Se considera que las especies de Pleurotus pertenecen al tipo de la pudrición blanca selectiva (^{Lucas et al., 2001}). Esto explicaría la presencia de los espacios interfibrilares mostrados en la (Figura 9b).