Cepas y sustratos

La cepa (CP-50) de P. ostreatus (Jacq.ex Fr.) Kumm., empleada en el estudio proviene del Centro de Recursos Genéticos de Hongos Comestibles (CREGENHC) del Colegio de Postgraduados y está depositada en el Cepario de Hongos Comestibles del Campus Puebla-México. La cepa es mantenida en un medio compuesto de agar de dextrosa y papa (PDA) marca Bioxon, a temperatura ambiente (^{Sobal et al., 2007}). Se utilizaron tres esquilmos agrícolas: paja de avena (Avena sativa L.), paja de cebada (Hordeum vulgare L.) y rastrojo de maíz (Zea mays L.) más carrizo seco (A. donax) que se adquirieron en la región de Tetela de Ocampo, Puebla-México.

Producción de fructificaciones de la cepa CP-50 de P. ostreatus

El inóculo se preparó con semilla de trigo (T. aestivum L.), el tratamiento consistió en hervir 25 kg de trigo durante 20 min en 50 L de agua y, se dejó reposar durante 30 min. Posteriormente se escurrió en dos recipientes de plásticos con capacidad de 10 kg durante 60 min; se le adicionó la cantidad de 5 g de cal y 20 g de yeso por cada 10 kg de grano húmedo. Se colocaron 500 g de granos de trigo preparados en frascos con capacidad de 700 g y se esterilizó durante 60 min a 121 °C. Cuando los frascos se enfriaron, se inocularon con 0.25 cm² de agar con micelio de la cepa CP-50 dentro de una campana de flujo laminar (Vecco, México) y se incubaron a temperatura ambiente durante 25 días (^{Romero et al., 2010}). Para la siembra de la cepa, los sustratos se fragmentaron mecánicamente en porciones de 1-3 cm de longitud con ayuda de una picadora de forraje (Romero, 2010) y fueron pasteurizados en agua caliente a 80 °C por 2 horas. (^{Bandopadhyay, 2013}), transcurrido el tiempo de pasteurización, los sustratos se transportaron al área de siembra para permitir su enfriamiento y el escurrimiento del exceso de humedad (alrededor de 30 min). Posteriormente se procedió a la inoculación; se prepararon bolsas de plástico de 6 kg (peso húmedo) de cada sustrato, inoculadas homogéneamente con la “semilla” previamente preparada en una relación 1:10.

El diseño experimental utilizado fue bloques al azar, utilizando siete tratamientos con diez repeticiones cada uno: a) Tratamiento “Ca” constituido por carrizo triturado; b) Tratamiento “Av”: conformado por paja de avena, c) Tratamiento “Cb”: establecido por paja de cebada, d) Tratamiento “Ma”: con rastrojo de maíz, e) Tratamiento “Av-Ca”: compuesto por paja de avena complementada con carrizo triturado (1:1), f) Tratamiento “Cb-Ca”: combinado de paja de cebada y carrizo triturado (1:1) y g) Tratamiento “Ma-Ca”: mezclado de rastrojo de maíz y carrizo triturado (1:1), dando como resultado 70 unidades de producción. Las muestras sembradas se incubaron a temperatura ambiente (26±2 °C), cuando el micelio del hongo colonizó completamente los sustratos y mostró la aparición de primordios, las bolsas se trasladaron al cuarto de fructificación donde se propiciaron condiciones apropiadas de humedad (70-80 %), temperatura (26°-28 °C), luz diurna indirecta y extracción de aire por 1 h, cada 8 h (^{Garzón y Cuervo, 2008}; ^{Romero, 2010}).

Se evaluó la eficiencia biológica (EB = peso de hongos frescos/peso de sustrato seco utilizado x 100 (^{Salmones et al., 1997}), la tasa de producción (TP = EB/tiempo transcurrido desde la inoculación hasta la última cosecha y la tasa de biodegradación (TB= [peso seco del sustrato inicial - peso seco del sustrato final/peso seco del sustrato inicial] ×100). La productividad se expresó en términos de gramos de hongos frescos por el número de cosechas totales (^{Chairez-Aquino et al., 2015}).

Análisis de los basidiomas de la cepa CP-50 y de Arundo donax como sustrato

Se realizó un análisis químico proximal del cuerpo fructífero por cada sustrato evaluado, los basidiomas fueron secados a una temperatura de 35 °C por 36 h, posteriormente se molieron hasta obtener un tamaño de partícula de 0.2 m (^{AOAC, 2006}). Los carbohidratos solubles (CHS) se determinaron por el método Antrona (^{Koehler, 1952}), para análisis de materia seca, ceniza, y proteína cruda, se utilizó el método de Kjeldahl, el factor de conversión de nitrógeno utilizado para la proteína fue de 4.38 (^{Yang et al., 2001}), para materia orgánica (MO = MS-Cen) y carbono (C = MO/1.72) (^{AOAC 2006}). El valor energético fue calculado con los siguientes factores: Kcal/100 g = proteína × 2.62 + extracto etéreo × 8.37 + carbohidratos × 3.48 (^{Mattila et al., 2002}). Adicionalmente se calculó el FDA y la FDN por el método secuencial de ^{Van Soest et al. (1991)} en un baño procesador (Ankom Technology Corp., Fairpoint, NY, USA), para determinar la digestibilidad de los basidiomas. Por último, se determinó el ion Calcio por espectrofotometría de absorción atómica por el método de la Norma Oficial Mexicana 051-2001 y ion Fósforo por espectrofotometría visible, según el método de la Norma Oficial Mexicana 029-2001.

Los datos obtenidos se procesaron en el programa estadístico SPSS Statistics versión 17 (Stadistical Package for the Social Sciences) para Windows, efectuando un análisis de varianza (ANOVA) y posteriormente se aplicó la prueba de comparaciones múltiples de Tukey (α=0.05) para determinar las diferencias entre tratamientos.

Cuantificación de la PT, EB, TP y TB de la CP-50 de Pleurotus ostreatus

El tiempo promedio de colonización de los diferentes sustratos fue de 25 días; observándose mejoras significativas en el tiempo de llenado de los sustratos complementados con A. donax, parecidos a lo citado por ^{Calderón (2009)}, de 24 días en paja de cebada, rastrojo de maíz y raicilla (agave silvestre), para esta misma especie de hongo, pero inferiores a lo reportado por ^{Mkhize et al. (2016)} de 36 días en harina de maíz para Pleurotus ostreatus, por lo cual, 25 días en promedio del desarrollo micelial en los diferentes tratamientos son óptimos para el cultivo de setas en condiciones controladas.

El tratamiento Ca obtuvo la mayor producción registrada con 2,680.55 g en promedio con tres cosechas registradas, mientras que la paja de cebada reportó la más baja en todo el ciclo de producción con 1,856.82 g; sin embargo, mejoró la producción en rastrojo de maíz y paja de cebada con la mezcla de carrizo en proporciones 1:1. Esto nos indica que el carrizo silvestre es potencialmente más productivo y puede mejorar la producción de carpoforos en el cultivo de P. ostreatus y aumentar la productividad de algunos esquilmos agrícolas al ser mezclados, como se observa en la Figura 1. ^{Bermúdez et al. (2007)} afirman que la mayor producción se obtiene en los tratamientos donde el sustrato es rico en fibra y carbohidratos estructurales. Por ello, ^{Vargas et al. (2012)} señalaron que, al analizar el bagazo de caña con aserrín de roble obtuvieron mejores resultados que al utilizar solo el bagazo de caña. Los parámetros de la producción no solo dependen del balance nutricional conseguido, sino también de aspectos ambientales, la capacidad de retención de agua del sustrato, la aireación y la humedad relativa a través del tiempo de cultivo (^{Mane et al., 2007}).

Figura 1 Producción total en fresco de la CP-50 de P. ostreatus con los diferentes tratamientos. 

En la Tabla 1 se muestra el porcentaje de Eficiencia Biológica (EB) por cada uno de los tratamientos evaluados. El sustrato Ca obtuvo la mayor EB con 123.21 % y la menor se presentó en la paja de cebada con 59.95 %, esto podría atribuirse a la concentración de proteína (3 %) disponible en el carrizo, 45 % de materia seca, 18 de FDA y 30 de FDN (Figura 2), además ^{Perdue (1958)} menciona que presenta altos niveles de celulosa y hemicelulosa. ^{Jafarpour et al. (2010)} señalaron que para P. ostreatus se obtuvo una EB de 131.73 % en paja de cebada, resultados superiores reportados en esta investigación, sin embargo, ^{Khan et al. (2012)} citaron una EB máxima de 113.7 en paja de trigo para P. ostreatus, resultados inferiores a los obtenidos en la presente investigación. Cabe mencionar que ^{Kumar et al. (2014)} reportan haber obtenido una mayor EB en el cultivo de P. ostreatus con aserrín de especies arbóreas de Ficus carica con 187.0 %, Albizia saman con 213.2 %, Swietenia mahagoni con 200.5 %, Leucaena leucocephala con 191.2 % y Eucalyptus globulus con 199.5 % suplementados con salvado de trigo y carbonato de calcio.

Figura 2 Composición química proximal de carrizo silvestres (Arundo donax). 

En este estudio la mayor tasa de producción fue obtenida en el sustrato de Ca con 1.95 % (Tabla 1) y la menor fue obtenida en el Ma con 0.91 %, donde se observan diferencias significativas con la prueba de rango múltiple de Tukey (P≤0.05). Los resultados de este estudio son superiores a los obtenidos por ^{Barrios et al. (2009)} quienes mencionaron una tasa de producción de 1.79 % en promedio de cuatro cepas diferentes de P. ostreatus, utilizando pasto Pangola (Digitaria decumbens) como sustrato. Es importante indicar que la tasa de producción (TP) es un importante parámetro de productividad para la caracterización de cepas productivas y sustratos (^{Cruz, 2011}). ^{Bermúdez et al. (2007)} mencionaron que en el cálculo de la TP interviene el tiempo de cultivo; el cual es necesario disminuir para reducir los costos de producción. Así mismo ^{Pardo et al. (2008)} mencionaron que es importante administrar el espacio utilizable para la producción, ya que la tercera cosecha no representa rentabilidad en el cultivo.

La tasa de biodegradación (TB) indicó que la CP-50 de P. ostreatus es capaz de convertir hasta un 68 % del sustrato Ca en alimento para consumo humano, en comparación al sustrato Cb que alcanzó un 31 % (Tabla 1). ^{López et al. (2005)}) mencionaron que en rastrojo de maíz se obtuvo una TB del 40 %, superior a lo encontrado en este estudio, una TB de 53.27 % fue obtenida por ^{Romero et al. (2013)} en paja de cebada.

Análisis químico proximal de basidiomas de Pleurotus ostreatus obtenidos de diferentes sustratos

Se observó efecto significativo de los resultados bromatológicos para cada uno de los tratamientos por medio de un ANOVA de una vía (F_{7, 9} = 3.7, P <0.065). Se detectaron mayores niveles de proteína cruda en el tratamiento Ca-Ma con 25.81 % y un contenido mínimo para los esporomas cultivados en paja de cebada con 20.34 % (Tabla 2). Estos valores son mayores que los encontrados por ^{Badu et al. (2011)} quienes mencionaron un rango de proteína cruda para P. ostreatus de 16.33-18.20 % en aserrín de Triplochiton scleraxylon, Ceiba pentandra y Terminalia superba, mientras que en paja de arroz (^{Sharma et al., 2013}) fue de 25.97 % porcentaje, mayor a lo encontrado en este estudio.

Las cenizas presentes en los basidiomas de P. ostreatus presentaron diferencias significativas entre los tratamientos, desde 7.89 a 8.84 % relacionada con el contenido de minerales en las mismas, en cuanto al calcio, el valor más bajo fue para Cb-Ca (18 mg/100 g de materia seca), mientras que los demás tratamientos se encuentran entre 21 y 53 mg/100 g. Para el contenido de fósforo, el valor más alto se encontró en el tratamiento Ca (805) y los restantes residuos estuvieron entre 615-795 mg/100 g de materia seca, los que coinciden con ^{Bandopadhyay (2013)}. El mayor porcentaje de materia seca en basidiomas de P. ostreatus fue en la mezcla de Av-Ca (14.05 %) seguida por Av (12.13 %), Ma-Ca (11.47 %), Cb (11.21%), Ca (10.58 %), Cb-Ca (10.30 %) y la más baja Ma (9.72 %). El rastrojo de maíz y la paja de avena mejoraron sus porcentajes de materia seca en los cuerpos fructíferos al ser mezclados en proporción 1:1 con A. donax, como se observa en la Tabla 2. Estos resultados son mejores a los citados por ^{Carbajal (2010)}, con una materia seca para P. ostreatus de 9.26 % en paja de avena, 8.49 % en paja de cebada, 9.42 % en paja de páramo, 8.89 % en trigo y 8.99 % en rastrojo de haba; todos ellos enriquecidos con tuza molida y carbonato de calcio. Sin embargo, ^{Ashraf et al. (2013)} mencionan que P. djamor muestra un porcentaje alto de materia seca cultivado en paja de arroz (17.23 %) superior a P. ostreatus con 13.73 % en residuos de algodón y P. sajor-caju con 12.63 % en paja de trigo, valores superiores a lo reportado en esta investigación.

Los hongos con mayores constituyentes de la pared celular (CPC) en FDN fueron los cosechados de la combinación Ma-Ca (94.15 %), mientras que el menor lo obtuvo los basidiomass desarrollados en el tratamiento Ma (50.69 %). En cuanto a la FDA, el mayor registro fue obtenido en el cuerpo fructífero del tratamiento Cb (62.04 %) y la menor FDA fue para la combinación de Ma-Ca (21.43 %). Los basidiomas desarrollados en sustratos individuales presentaron concentraciones de fibra similares a diferencia de los combinados, dando como resultado un valor energético determinado para los cuerpos fructíferos de la CP-50 en diferentes tratamientos, donde el valor energético más sobresaliente es para el tratamiento Ca con 284 Kcal/100 g (Tabla 2). Si comparamos el contenido calórico de las setas en peso fresco con otros alimentos, podemos comprobar que es mayor al de una manzana (31 Kcal/100 g) y que el de un plátano (10 Kcal/ 100 g) de acuerdo con ^{Farran (2003)}.