Живильне середовище для вирощування їстівних грибів

1. Живильне середовище для вирощування їстівних грибів, що містить целюлозний матеріал, живильну добавку на основі крохмалю і торф, яке відрізняється тим, що додатково містить водний розчин нанокарбоксилатів біогенних металів, вибраних з групи, що включає магній, мідь, залізо, цинк, кобальт, марганець, молібден, селен, хром, вісмут. 2. Живильне середовище для вирощування їстівних грибів за п. 1, яке відрізняється тим, що містить наступні компоненти, мас. %: U 1 3 мікроелементів, що входять до складу фізіологічно активних сполук, пояснюється головним чином тим, що вони впливають на метаболічні процеси (Демин В. Ф. Микроэлементы, 1992, т. 3, с. 443444). Гриби є важливим і доступним джерелом фармакологічно активних речовин, зокрема макро- і мікроелементів. Вони мають спорідненість до тих або інших хімічних елементів, але самостійно їх не синтезують, а тільки абсорбують їх з ґрунтів, на яких виростають. Гриби є природними концентраторами і надконцентраторами мікроелементів. Заданий (програмований) мікроелементний склад, наявність, в грибах харчових волокон і інших цінних компонентів, що володіють імуномодулюючою активністю, може сприяти створенню принципово нових екологічно чистих харчових добавок природного походження без введення наповнювачів. Відоме живильне середовище для вирощування їстівних грибів, зокрема опеньок, яке містить деревину, в основному листяних дерев, в якості целюлозного матеріалу, живильну добавку, що складається з білкового і борошнистого матеріалів і невеликої кількості торфу [Патент США N 4637163, А 01 G 1/04, 1985]. Недоліком живильного середовища при застосуванні перерахованих рослинних залишків і целюлозовмісних відходів є її низька живильна цінність. Відоме живильне середовище для вирощування гриба глива звичайна (Pleurotus ostreatus), що складається з рослинних залишків і целюлозовмісних відходів: соломи, кочерижок і стебел кукурудзи, лушпиння соняшнику і інших культур, очерету, виноградної лози, гілок дерев нехвойних порід (Медведев В.В. Гриб вешенка. Технология выращивания. М.: МП "Сатурн", 1993, с.20). Недоліком відомого живильного середовища є те, що воно не дозволяє вирощувати високоякісні гриби із заданим (програмованим) складом мікроелементів. Це пов'язано з тим, що рослинні компоненти, що використовуються, виростають на різних територіях і мають відповідно різні дози мікроелементів в своєму складі. Зміна кількості того або іншого компоненту з метою зміни вмісту визначеного макро- і мікроелемента незмінно призводить до зміни кількісного складу інших мікроелементів і до появи небажаних мікроелементів, оскільки в рослинній сировині містяться цілі групи мікроелементів. Відоме живильне середовище для вирощування їстівного базидіального гриба глива звичайна з додаванням пивної дробини (патент RU 2204236, 20.05.2003. МПК А 01 G 1/04. Субстрат для выращивания съедобного гриба вешенки обыкновенной). Недоліком даного технічного рішення є складність встановлення оптимальної дози внесення пропонованого компоненту, що впливає на живильні властивості гриба. Відоме живильне середовище для культивування гриба на різних лігно-целюлозних субстратах - злаковій соломі, соняшниковому лушпинні, льняній костриці з внесенням азотистих органічних 47011 4 добавок, наприклад відходів переробки льону віджимної рідини (авт. св. СССР N 1100306, кл. С 12 N 1/20, 1982). Проте відоме живильне середовище має обмежене практичне застосування внаслідок високого ураження субстрата цвілевими грибами з низьким виходом плодових тіл. Відоме живильне середовище для вирощування їстівних грибів, що включає в якості промислових відходів 25-60 мас. % костриці льону і 40-75 мас. % водного екстракту соломи льону (авт. св. СССР N 1554819, МПК А 01 G 1/04, 1983). Недоліками цього живильного середовища є повільний ріст ліцелія і сповільнене формування плодових тіл. Відоме живильне середовище для культивування вищих базидіальних грибів на основі пивного сусла (Александрова Е.А., Завьялова Л.А., Терешина в.М., Гарибова Л.В., Феофілова Е.П. Получение плодовых тел и глубинного мицелия Lentinus edodes (Berk.) Sing. [Lentinula edodes (Berk.) Pegler] // Микробиология, 1998. T.67. №5. C.649-654). Недоліком цього середовища є невеликий вихід біомаси базидіальних грибів внаслідок недоліку в ньому мінеральних речовин. Відоме живильне середовище для культивування вищих базидіальних грибів на основі солодово-паросткового екстракту, яке включає глюкозу і мінеральні речовини (Матиссон Н.Л., Фалина Н.Н., Якимов П.А., Маслова Р.А. Протеолитическая активность древоразрушающих грибов в связи с синтезом белка и биомассы. / Сб.: Кормовые белки и физиологически активные вещества для животноводства. - М. - Л.: изд-во «Наука», 1965. С.33-38). Проте відоме живильне середовище не є універсальним і багато базидіальних грибів мають низьку ростову здатність на цьому середовищі. Найбільш близьким до пропонованого є живильне середовище для вирощування їстівних грибів (патент России № 2140731. питательная середа для ввыращивания съедобных грибов и способе приготовления. МПК A01G1/04. Опубликовано: 10.11.1999), що містить деревину, живильну добавку і торф і відрізняється тим, що в якості деревини використовують відходи хвойних дерев, а в якості живильної добавки - суміш крохмалю з гідроокисом кальцію при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: відходи хвойних дерев 60-75; суміш крохмалю з гідроокисом кальцію 0,8-2,2; торф 10-15; вода до 100 %. Недоліком відомого живильного середовища є те, що воно не дозволяє вирощувати гриби із заданим складом мікроелементів. Це пов'язано з тим, що використовувані рослинні компоненти виростають на різних територіях і мають відповідно різні дози мікроелементів в своєму складі. Зміна кількості того або іншого компоненту живильного середовища з метою зміни вмісту визначеного макро- і мікроелемента в ньому незмінно призводить до зміни кількісного складу інших мікроеле 5 ментів і до появи небажаних мікроелементів, оскільки в деревині і в живильних добавках містяться цілі групи мікроелементів. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності середовища і забезпечення можливості вирощування грибів із заданим (програмованим) складом мікроелементів. Це досягається за рахунок здатності грибів накопичувати в плодових тілах цінні речовини, у тому числі і мікроелементи, а також за рахунок використання досягнень нанотехнологій для дозованого введення мікроелементів в живильне середовище. Запропоноване, як і відоме живильне середовище для вирощування їстівних грибів містить целюлозний матеріал, живильну добавку на основі крохмалю і торф і, відповідно цієї до пропозиції, додатково містить водний розчин нанокарбоксилатів біогенних металів, вибраних з групи, що включає магній, мідь, залізо, цинк, кобальт, марганець, молібден, селен, хром, вісмут. При цьому живильне середовище містить наступні компоненти, мас.%: целюлозний матеріал (відходи хвойних дерев - хвоя, кора, тирса, тріска, стружка тощо) 60-75; живильна добавка - 0,8-2,2; торф - 10-15; водний розчин нанокарбоксилатів біогенних металів - 5-10; вода - до 100 %, а розчин нанокарбоксилатів біогенних металів містить, мг/л: нанокарбоксилат магнію 0,5-20; нанокарбоксилат міді 0,03-3; нанокарбоксилат заліза 0,1- 15; нанокарбоксилат цинку 0,005-0,5; нанокарбоксилат кобальту 0,001-0,2; нанокарбоксилат марганцю 0,002-5; нанокарбоксилат молібдену 0,001-0,3; нанокарбоксилат селену 0,0005-0,1; нанокарбоксилат хрому 0,00005-0,05; нанокарбоксилат вісмуту 0,003-0,3; вода до 1000 мл Запропоноване живильне середовище додатково містить водний розчин нанокарбоксилатів біогенних металів, вибраних з групи, що включає магній, мідь, залізо, цинк, кобальт, марганець, молібден, селен, хром, вісмут. Це підвищує ефективність середовища і забезпечує можливість вирощування грибів із заданим (програмованим) складом мікроелементів. Використання біогенних металів у формі нанокарбоксилатів підвищує їх екологічну чистоту і біосумісність. Компоненти узяті в наступному співвідношенні, мас. %: целюлозний матеріал (відходи хвойних дерев - хвоя, кора, тирса, тріска, стружка тощо) 60-75; живильна добавка - 0,8-2,2; торф - 10-15; водний розчин нанокарбоксилатів біогенних металів - 5-10; вода - до 100 %. При вмісті компонентів менше нижніх меж знижується біологічна активність живильного середовища і зменшується ріст грибів. Вміст компонентів вище за верхні межі призводить до перевищення кількості мікроелементів, що також зменшує швидкість росту грибів. Розчин нанокарбоксилатів біогенних металів містить, мг/л: нанокарбоксилат магнію 0,5-20; 47011 6 нанокарбоксилат міді 0,03-3; нанокарбоксилат заліза 0,1- 15; нанокарбоксилат цинку 0,005-0,5; нанокарбоксилат кобальту 0,001-0,2; нанокарбоксилат марганцю 0,002-5; нанокарбоксилат молібдену 0,001-0,3; нанокарбоксилат селену 0,0005-0,1; нанокарбоксилат хрому 0,00005-0,05; нанокарбоксилат вісмуту 0,003-0,3; вода до 1000 мл Це дозволяє підвищити ефективність живильного середовища, а також легко змінювати склад мікроелементів в середовищі і витримувати їх баланс. Компоненти розчину узяті в оптимальних співвідношеннях. При вмісті компонентів менше нижніх меж знижується біологічна активність живильного середовища. Вміст компонентів вище за верхні межі призводить до перевищення кількості мікроелементів, що зменшує швидкість росту грибів. Розчин нанокарбоксилатів біогенних металів отримують шляхом електроімпульсного диспергування гранул біогенних металів у воді (див. патент України на корисну модель №39397. НАДЧИСТИЙ ВОДНИЙ РОЗЧИН нанокарбоксилату металу. МПК (2006): С07С 51/41, C07F 5/00, C07F 15/00. Опубл. 25.02.2009, бюл. № 4/2009). Біогенні метали вибрані з групи, що включає магній, мідь, залізо, цинк, кобальт, марганець, молібден, селен, хром, вісмут. Залізо, мідь, марганець, цинк, кобальт, молібден, селен, відносяться до особливої групи незамінних мікроелементів - мікроелементів, регулярне надходження яких з їжею або водою в організм абсолютно необхідне для його нормальної життєдіяльності. Магній, обов'язкова складова частина всіх кліток і тканин, бере участь у формуванні кісток, регуляції роботи нервової тканини, забезпечує разом з іншими хімічними елементами збереження іонної рівноваги рідких середовищ організму. Він входить до складу ферментів, що регулюють обмін фосфору і вуглеводів. Крім того, він виконує бактерицидні функції і здатний прискорювати загоєння ран. При недоліку магнію страждає діяльність серцевого м'яза (виникає аритмія, частішає серцебиття, позачергові серцеві скорочення). Мідь бере участь в кровотворенні, тканинному диханні, підсилює дію інсуліну, гормонів гіпофіза. Нормальна робота нервової і імунної систем неможлива без міді.. При недоліку міді в організмі людини порушується обмін холестерину, формування кісткової тканини, утворення червоних кров'яних тілець. Мідь сприяє формуванню кісток, гемоглобіну і червоних кров'яних тілець, а також у поєднанні з цинком і вітаміном С виробляє еластин. Сприяє загоєнню, виробленню енергії, є одним з елементів пігментації (колір шкіри і волосся). Добова потреба в міді для людини близько 2 мг. Залізо необхідне при виробленні організмом гемоглобіну і насичення киснем червоних кров'яних тілець. Залізо - мікроелемент, який в найбіль 7 ших кількостях присутній в крові. Воно необхідно для багатьох ферментів і важливо для дитячого росту, опору хворобам, здорової імунної системи і вироблення енергії. Показниками недоліку заліза в організмі є ломке волосся, погані нігті, випадання волосся, швидка стомлюваність, блідість, запаморочення і анемія. Залізо є ключовим мікроелементом для кровотворення. Добова потреба в залізі у дорослої людини - 15 мг. Цинк необхідний для активності більше 90 різних ферментів в організмі людини. Люди з недостатністю цинку зазвичай часто і тривало хворіють на інфекційні і простудні захворювання. При дефіциті цинку знижується апетит, падає гострота зору, розвивається недокрів'я, з'являються алергічні дерматити, облисіння. Цинк необхідний для правильної роботи імунної системи, процесів загоєння, синтезу білків, формування колагену. Кобальт є активним учасником кровотворення Кобальт входить до складу вітаміну В12, бере участь в обміні жирних кислот, у вуглеводному обміні, в реалізації функції фолієвої кислоти. Основна його біологічна дія - це участь в синтезі гемоглобіну (стимулює процеси кровотворення), участь в синтезі вітаміну В12 кишковою мікрофлорою. Кобальт є активатором деяких ферментативних процесів. Добова потреба для людини: 0,050,2 мг. Марганець є активатором ферментів, що беруть участь у вуглеводному і білковому обмінах, сприяє підвищенню міцності кісткової тканини, поліпшенню репродуктивної функції і нормалізації роботи центральної нервової системи. Марганець активно бере участь в нормалізації імунної системи людини, в засвоєнні вітаміну В1 і вітаміну Е. Марганець необхідний для метаболізму білків і жирів, здорових нервів і імунної системи, а також регуляції змісту цукру в крові. Добова потреба для людини: 5-7 мг. Молібден сприяє метаболізму вуглеводів і жирів, він є ключовою частиною ферменту, що відповідає за утилізацію заліза, а тому попереджає розвиток анемії. Молібден важливий в забезпеченні смеркового зору і нормального функціонування центральної нервової системи. Молібден необхідний для метаболізму азоту, сприяє правильному обміну речовин клітин, є частиною ферментної системи ксантиноксидази. Недостатнє споживання молібдену пов'язане з розладами, що відбуваються в роті, зокрема, з яснами. У сучасний раціон входять продукти, що піддалися сильному очищенню і переробці, що сприяє дефіциту молібдену. Добова потреба: 0,1-0,3 мг. Біологічна роль селену в першу чергу визначається його антиоксидантною і імуномодулюючою дією (див. Тутельян В.А., Княжев В.А., Хотимченко С.А., Голубкина Н.А., Кушлинский Н.Е., Соколов ЯЛ. Селен в организме человека. М., изд. РАМН. 2002; 224 с.,5). Селен входить до складу дейодинази йодтиронина типу І, що бере участь в перетворенні прогормону на активний гормон щитовидної залози - трийодтиронін. Окрім участі в засвоєнні йоду, селен - основний компонент одного з найважливіших антиоксидантних ферментів глютатионпероксидази, що захищає клітини від дії 47011 8 вільних радикалів, виводить з організму миш'як, вступає в реакцію з такими важкими металами, як кадмій, ртуть, нейтралізуючи їх шкідливу дію. При порушеннях обміну йоду і функції щитовидної залози селен проявляє антиоксидантну активність, попереджаючи зміни в клітинних мембранах і зберігаючи тим самим життєздатність клітин. Селен зв'язує багато забруднюючих речовин, що проникають з навколишнього середовища. Добова потреба: 0,05-0,2 мг. Основна роль хрому в організмі - це регуляція цукру крові в якості «чинника глюкозної толерантності». Хром працює разом з інсуліном по переміщенню цукру з крові в тканині організму для використання або депонування. Цей мікроелемент настільки важливий для переносу цукру, що сильна його недостатність призводить до розвитку діабетоподібного захворювання. Рівень хрому знижується під час виношування дитини і після його народження, при дитячому діабеті, при коронарному артеріальному захворюванні (склерозируванні артерій, що ведуть до серця). Дефіцит хрому під час вагітності може пояснити діабет, який при цьому розвивається (діабет вагітних), а взаємодія хрому з інсуліном, може також сприяти швидкому набору ваги, затримці рідини і збільшенню кров'яного тиску. Хром необхідний для нормального метаболізму жирів («спалювання жирів») в організмі, і його недолік веде до зайвої ваги, ожиріння. Вісмут - надає цитопротективну дію. Вона виражається в здатності запобігати пошкодженню слизової оболонки шлунково-кишкового тракту. Вісмут входить до складу противиразкових препаратів. Живильне середовище отримують таким чином. Спочатку отримують розчин нанокарбоксилатів біогенних металів шляхом електроімпульсного диспергування гранул біогенних металів у воді (див. патент України на корисну модель №39397. надчистий водний розчин нанокарбоксилату металу. МПК (2006): С07С 51/41, C07F 5/00, C07F 15/00. Опубл. 25.02.2009, бюл. № 4/2009). Для цього металеві гранули поміщають в судину для диспергування і рівномірно розміщують їх на дні судини між електродами. У судину наливають воду. При проходженні через ланцюжки металевих гранул імпульсів електричного струму, в яких енергія імпульсів перевищує енергію сублімації випарованого металу, в точках контактів металевих гранул одна з одною виникають іскрові розряди, в яких здійснюється вибухоподібне диспергування металу. У каналах розряду температура досягає 10 тис. градусів. Ділянки поверхні металевих гранул в зонах іскрових розрядів плавляться і вибухоподібно руйнуються на наночастинки і пару. Розплавлені наночастинки, що розлітаються, потрапляють у воду, охолоджуються в ній і утворюють колоїдний розчин наночастинок мікроелементів. Потім у водний колоїдний розчин, що містить наночастинки металу, оксиду металу, гідроксиду металу, додають карбонову кислоту.. За рахунок високої хімічної активності наночастинок здійснюється утворення карбоксилату металу. Оскільки до числа реагентів не входять ніякі інші речовини, а наночастинки практично повністю бе 9 47011 руть участь в хімічній реакції утворення солей карбонових кислот, то утворюється нанокарбоксилат високої екологічної чистоти. Після зволоження відходів деревини хвойних дерев вводять живильну добавку, торф і водний Комп’ютерна верстка І.Скворцова 10 розчин нанокарбоксилатів біогенних металів, все ретельно перемішують і в упакованому вигляді стерилізують при тиску пари 100 МПа і температурі 101-110 °С протягом 45-60 хвилин. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601