Cepas estudiadas

La cepa Ma-PO7 de Pleurotus opuntiae (Durieu & Lév.) Sacc., está depositada en el Cepario de Hongos Comestibles del Centro de Agroecología y fue recolectada en el municipio de Tetela de Ocampo, Puebla, México. Fue identificada por regiones ITs y se encuentra depositada en el Gen Bank con numero de accesión MK757594, mientras que la cepa CP-50 de P. ostreatus (Jacq.) P. Kumm., proviene del Centro de Recursos Genéticos de Hongos Comestibles (CREGENHC) del Colegio de Postgraduados, campus Puebla. Ambas cepas se mantienen en medio de cultivo papa, dextrosa y agar (PDA) marca Bioxon (^{Sobal et al., 2007}), a una temperatura ambiente de 25 °C (^{Thongklang y Luangharn, 2016}).

Residuos agrícolas empleados para la producción de basidiomas

Se utilizaron los siguientes materiales lignocelulósicos agrícolas: paja de trigo (Triticum aestivum L.), rastrojo de maíz (Zea mays L.), pajilla de frijol (Phaseolus vulgaris L.) y penca de maguey seca (Agave salmiana Otto ex Salm.). Todos los materiales fueron obtenidos en la región de Tetela de Ocampo, Puebla, México.

Siembra e inoculación de las cepas

El inóculo se preparó con grano de trigo. El tratamiento consistió en hervir 25 kg de trigo durante 20 min en 50 L de agua y reposo durante 30 min. Posteriormente se escurrió en dos recipientes de plástico con capacidad de 10 kg durante 60 min; se le adicionó una proporción de 1 a 4 g de cal/yeso por cada 2 kg de grano húmedo. Se colocaron 500 g de granos de trigo preparados en frascos con capacidad de 700 g y esterilizados durante 60 min a 121 °C. Cuando los frascos se enfriaron, se inocularon con 0.25 cm2 de agar con micelio de las cepas Ma-PO7 y CP-50, dentro de una campana de flujo laminar (VECCO, MÉXICO) y se incubaron a temperatura ambiente durante 30 días (^{Romero et al., 2010}).

Para la siembra de las cepas, los sustratos agrícolas se trituraron mecánicamente en porciones de 1-2 cm de longitud con una picadora de forraje Modelo 1 800 y fueron pasteurizados en agua caliente a 80 °C por 2 h (^{Bandopadhyay, 2013}). Todos los tratamientos combinados se mezclaron manualmente antes de la pasteurización en una proporción de 1:1 y 1:1:1, manteniendo un 70% de humedad al finalizar la pasteurización (^{Thongklang y Luangharn, 2016}). 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 45 min). Posteriormente se procedió a la inoculación; se prepararon bolsas de plástico de 6 kg (peso húmedo) de cada tratamiento, sembradas homogéneamente con el inóculo previamente preparado en una relación 1:10 (^{Romero et al., 2010}). Cabe mencionar que la cepa CP-50 de P. ostreatus sólo se inoculó en el sustrato de paja de trigo, considerándolo grupo control.

Diseño experimental

Se realizó el experimento con un diseño de bloques al azar, el cual contó con 9 tratamientos de 6 kg por unidad de producción (Tabla 2) con 10 repeticiones por tratamiento. Las bolsas sembradas se incubaron a temperatura ambiente (26±2 °C). Cuando el micelio del hongo colonizó completamente los sustratos y se observó la aparición de primordios, las bolsas se trasladaron al cuarto de fructificación. Se mantuvieron a 27±1 °C, 70-80 % de humedad, luz diurna indirecta y extracción de aire por 1 h, cada 8 h (^{Garzón y Cuervo, 2008}; ^{Romero et al., 2010}). El riego se llevó a cabo cada mañana y tarde utilizando un rociador con agua del grifo (^{Andrino et al., 2011}) durante el desarrollo y corte de los cuerpos fructíferos.

Se evaluó la eficiencia biológica (EB = peso de hongos frescos/peso de sustrato seco utilizado) x 100 (^{Salmones et al., 1997}) y la tasa de producción (TP = EB/tiempo) transcurrido desde la inoculación hasta la última cosecha (^{García-Oduardo et al., 2011}). La productividad (PT) se expresó en términos de gramos de hongos frescos por el número de cosechas totales (^{Romero et al., 2010}; ^{Chairez-Aquino et al., 2015}).

Análisis químico proximal de los cuerpos fructíferos de P. opuntiae y P. ostreatus

El análisis químico proximal se realizó siguiendo los procedimientos recomendados por la American Association of Official Agricultural Chemists (^{AOAC, 1990}; ^{Feldsine et al., 2002}). Todas las muestras de los cuerpos fructíferos obtenidos de los sustratos agrícolas de trigo, frijol, maíz, penca de maguey, así como sus respectivas combinaciones, fueron procesadas en el Laboratorio de Calidad Nutritiva de la Facultad de Medicina de Veterinaria de Tecamachalco, perteneciente a la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla.

Los hongos se molieron hasta alcanzar un tamaño de partícula de 0.5 a 1 cm. Se secaron en estufa a 55 ºC durante 48 h. A los residuos deshidratados, se les determinó proteína cruda (PC) con el método Micro-Kjeldahl (^{Carvalho et al., 2015}), utilizando el factor de conversión de N x 4.28 (^{AOAC, 1990}; ²⁰⁰⁴). La determinación de los lípidos fue llevada a cabo por la técnica de Golfish (^{AOAC No. 954.02, 1990}). Las cenizas se determinaron a través de la incineración a 550 °C (^{AOAC No. 942.05, 1990}) y la fibra cruda se determinó por el método ^{Van Soest (2002)}. La materia seca de los materiales se obtuvo después de mantenerlos a 55 °C durante 48 h (% MS= [peso final de la muestra / peso inicial de muestra] ×100) (^{Seibel, 1989}; ^{ARC, 1980}). Los análisis se realizaron por triplicado para cada muestra obtenida de los diferentes tratamientos.

Análisis estadístico

Los valores obtenidos se procesaron en el programa estadístico SPSS Statistics versión 17 (Stadistical Package for the Social Sciences) para Windows, efectuando una prueba de t de students para determinar diferencias significativas en la producción total, eficiencia biológica y tasa de producción de las cepas Ma-PO7 y CP-50, desarrolladas en sustrato de paja de trigo. Posterior al análisis de varianza (ANOVA) se aplicó la prueba de comparaciones múltiples de Tukey (α=0.05) para determinar las diferencias entre los 9 tratamientos. Además, se realizó un análisis de componentes principales con los datos de producción total obtenidos por las cepas.

Cuantificación de la PT, EB y TP de las cepas Ma-PO7 y CP-50

La producción total (PT) de la cepa CP-50 fue de 2 271.66±0.44 g, mientras que la cepa Ma-PO7 de P. opuntiae fue de 758.33±0.24 g, registrando tres cosechas por tratamiento (Tabla 1). La cepa CP-50 de P. ostreatus produjo hongos de forma regular y de color blanco, mientras que la cepa Ma-PO7 de P. opuntiae produjo basidiocarpos de un color blanquecino. El mayor porcentaje de eficiencia biológica (EB) se registró con la cepa CP-50, con 141.29±0.96 % en paja de trigo (Tabla 1). En trabajos previos realizados con esta especie, ^{Girmay et al. (2016)} reportaron una EB de 74.17 %, usando como sustrato semillas de algodón, mientras que ^{Cayetano-Catarino et al. (2008)} reportaron EBs de 99.8 y 96.4 % para P. ostreatus y P. pulmonarius, cultivadas en una mezcla de tallos y hojas de plátano, valores menores a los alcanzados en el presente estudio. Por otra parte, con la cepa Ma-PO7 de P. opuntiae se obtuvo una EB de 59.22±0.27 %. ^{Barrales y Mata (2016)} mostraron EBs entre 86.15 y 105.21 % con cepas silvestres de P. opuntiae en sustratos fermentados, datos superiores a los reportados en esta investigación. La mayor tasa de producción (TP) fue obtenida en con la cepa CP-50 de P. ostreatus con 2.04±0.003 % (Tabla 1), donde se observa diferencias significativas con la prueba t de student (P ≤0.05). El resultado fue bastante cercano al valor establecido por ^{Romero et al. (2010)} quienes reportaron una TP de 2.08 % en paja de trigo. La cepa Ma-PO7 de P. opuntiae presentó 1.33±0.002 % de TP en paja de trigo (Tabla 1), mientras que ^{Barrales y Mata (2016)} registraron una TP de 4.8 % en paja fermentada inoculada con P. opuntiae. Cabe resaltar que el cálculo de la TP es importante desde el punto de vista comercial, ya que es recomendable disminuir los ciclos de cultivo para reducir los costos de producción (^{García-Oduardo et al., 2011}).

Cuantificación de la PT, EB y TP de la cepa Ma-PO7 utilizando sustratos agrícolas mezclados con penca de maguey

La combinación de dos o más residuos agrícolas incrementó la producción de la cepa Ma-PO7, ya que, al mezclarlos con la penca de maguey, se logró aumentar la producción de los basidiocarpos en fresco, EB y la TP. El mayor porcentaje de EB y TP fue para el tratamiento Mg+Tr+Fr (Tabla 2) con 89.81±0.88 %, de EB y 1.71±0.04 de TP, resultados similares a los reportados por ^{Barrales y Mata (2016)}, con cepas silvestres de P. opuntiae.

La mayor producción total (PT) de la cepa Ma-PO7 de P. opuntiae fue de 1 446±0.16 g, registrando en la combinación Mg+Tr+Fr (Figura 1), presentando diferencias significativas (P=003) con los demás tratamientos. La menor PT se observó en el sustrato de pajilla de frijol, con 771±0.22 g. ^{Barrales y Mata (2016)} registraron una producción de 345.1 g en paja de cebada y hoja de caña fermentadas, inoculada con la cepa IE 837 de P. opuntiae, resultados menores a los presentados en esta investigación. Cabe resaltar que la cepa estudiada por estos autores proviene del estado de Puebla, al igual que la cepa Ma-PO7.

Figura 1. Producción total en peso fresco de la cepa Ma-PO7 de Pleurotus opuntiae en diferentes sustratos agrícolas combinados con penca de maguey. Fr= Paja de frijol; Ma= Rastrojo de maíz; Mg= Penca de maguey; Mg+Tr= Penca de maguey + paja de trigo (1:1); Mg+Ma= Penca de maguey + rastrojo de maíz (1:1); Mg+F= Penca de maguey + paja de frijol (1:1); Mg+Tr+Fr= Penca de maguey + paja de trigo + paja de frijol (1:1:1); Mg+Ma+Tr= Penca de maguey + rastrojo de maíz + paja de trigo (1:1:1); Mg+Ma+Fr= Penca de maguey + rastrojo de maíz + paja de frijol (1:1:1) . *Medias con letras diferentes indican diferencias significativas con la prueba de Tukey (P ≤0.05). 

El análisis de componentes principales mostró que la variable PT está altamente correlacionada para los diferentes rendimientos, ya que explica mejor la varianza (Figura 2). El 80.079 % de la varianza fue explicada por PC1 con el 62.036 % y por PC2 representando el 18.043 %, el PC1 se correlacionó negativamente con el rasgo del rendimiento más bajo, sin embargo, el PC2 se correlacionó con el mayor rendimiento obtenido con la cepa CP-50 de P. ostreatus. Los grupos de variables que denotan alta correlación positiva entre ellas son los rendimientos obtenidos con dos sustratos agrícolas más la penca de maguey, seguidos por la combinación de penca de maguey y un residuo agrícola; que están dentro del intervalo de 961 a 1 446 g, además CP1 se correlacionó negativamente con los rendimientos menores a 800 g en peso fresco, que se presentaron en los tratamientos con paja de trigo y frijol, con la cepa Ma-PO7 de P. opuntiae.

Figura 2. Análisis de componentes principales entre los rendimientos obtenidos en las diferentes combinaciones de sustratos utilizados para el cultivo de las de cepas de Pleurotus opuntiae y P. ostreatus. R1= Rendimiento mayor a 2, 000 g; R2= Rendimiento mayor a 1, 600 g y menor a 2, 000 g R3= Rendimiento mayor a 1, 200 g y menor a 1, 599 g; R4= Rendimiento mayor a 801 g y menor a 1, 999 g; R5= Rendimiento menor a 800 g. 

Análisis químico proximal de basidiocarpos de la cepa CP-50 y Ma-PO7 obtenidos de diferentes sustratos

Se determinó una gran similitud entre la composición de P. opuntiae cultivado en diferentes sustratos en diversas combinaciones, así como para P. ostreatus desarrollado en paja de trigo. La diferencia más notable entre ambas especies fue el contenido total de cenizas, fibra cruda y porcentaje extracto etéreo (Tabla 3). Los sustratos combinados con penca de maguey en diversas concentraciones presentaron una mayor concentración en proteína cruda, teniendo diferencias significativas con la prueba de Tukey (P ≤ 0.05). Los resultados de porcentaje de proteína cruda (PC) en los cuerpos fructíferos de la cepa Ma-PO7 osciló entre 21.56 y 37.78±0.36, siendo la combinación de paja de frijol con rastrojo de maíz y penca de maguey la más alta (37.78 %), mientras que para los basidiomas de la CP-50 (grupo control) se obtuvo un 26.75 %. Estudios realizados por ^{Tolera y Abera (2017)} presentaron 28.85 % de PC en cuerpos fructíferos de P. ostreatus crecidos en paja de trigo, mientras que ^{Yamauchi et al. (2018)} informaron un 43.8 % de PC en hongos setas producidos en aserrín de bambú fermentado mezclado con semillas de batata, resultados superiores a los encontrados en la presente investigación. Las variaciones en los contenidos de proteína en los cuerpos fructíferos de P. opuntiae y P. ostreatus cultivados en los diferentes tratamientos podría deberse al contenido variable de nitrógeno de los sustratos, como lo indican ^{Hoa et al. (2015)} y ^{Michael et al. (2011)}. El contenido de humedad (H) en los basidiomas de P. opuntiae osciló entre 89.82 a 93.37 %, con un promedio general de 91.19 %. ^{Çağlarırmak (2007)} obtuvo el 92.63 % de contenido de H en P. ostreatus, resultados similares a los obtenidos en los basidiomas de la CP-50 de P. ostreatus con 93.28 % de H. La materia seca (MS) en los cuerpos fructíferos del P. opuntiae presentó diferencias significativas entre los tratamientos, oscilando entre 7 y 10.18 %, mientras que los basidiomas obtenidos de la cepa CP-50 fue de 6.72 %. Estos valores están dentro del intervalo obtenido en otros estudios, así ^{Alam et al. (2008)} reportaron 14 % en P. ostreatus, 13 % en P. sajorcaju y 12.5 a 14 % en P. florida. Sin embargo, estudios recientes como el de ^{Oyetayo y Ariyo (2013)}, reportaron 9.25, 10.72 y 2.22 % con P. ostreatus cultivado en sustratos de madera de Pycnanthus ongoleubis, Ceiba pentandra y Cananium sp, respectivamente. Así mismo, ^{Ogundele et al. (2014)} encontraron 9.34 % en basidiomas cultivados con aserrín de Daniellia oliveri y salvado de arroz, inoculados con P. ostreatus. El porcentaje de cenizas (Ce) obtenido de los cuerpos fructíferos de la cepa Ma-PO7 presentó deferencias estadísticas significativas en la prueba de Tukey (P=0.012), con valores entre 2.45±0.12 hasta 11.04±0.71 %. El resultado fue bastante similar a los hallazgos de ^{Hoa et al. (2015)} quienes reportaron un contenido de cenizas del 5.90 a 7.10 % para P. ostreatus cultivado en una mezcla de aserrín y bagazo de caña (80:20); estos resultados son superiores a los encontrados en la CP-50 (2.45 %) de la presente investigación.

Los porcentajes de materia orgánica (MO) en los cuerpos fructíferos de P. opuntiae osciló entre 86.54 y 94.03 %, sin embargo, la CP-50 obtuvo 97.55 % en el tratamiento control (Tabla 3). Estudios de ^{Yamauchi et al. (2018)} reportaron 92.9 % de MO en basidiomas cultivados en aserrín de bambú fermentado y salvado de arroz (1:1), resultados similares en el presente estudio. ^{Ahmed et al. (2013)} reportaron 88.5 % de MO en P. highking y 88.6 % en P. ostreatus, cultivados en aserrín suplementado con salvado de trigo. Así mismo, ^{Finimundy et al. (2018)} reportan 94.6 % de MO en basidiomas de P. sajor caju, resultados similares a los encontrados en la cepa Ma-PO7 de P. opuntiae. En cuanto a la fibra cruda (FC), los basidiomas de P. opuntiae presentaron un porcentaje promedio de 10.34 % y la cepa de P. ostreatus 14.67 %, en el grupo control. ^{Oyetayo y Ariyo (2013)} reportaron 17.51 % de FC en carpóforos de P. ostreatus, cultivados en madera de Pycnanthus ongoleubis; mientras que ^{Hoa et al. (2015)} reportaron 29.75 % para P. ostreatus, usando como sustrato olote de maíz, resultados mayores a los reportados en la presente investigación. En cuanto al extracto etéreo (EE) contenido en los basidiocarpos de P. opuntiae, el tratamiento Mg+Ma presentó el mayor contenido con 3.30 % y el grupo control alcanzó el porcentaje más bajo, 1.95 %; cabe mencionar que los tratamientos con la cepa Ma-PO7 mostraron más contenido de grasa que la cepa CP-50. ^{Hoa et al. (2015)} reporta para P. ostreatus un 2.78 % de grasas totales en una mezcla 80:20 de aserrín y bagazo de caña.