Edizione telematica
di

Ambiente Risorse Salute

Gennaio 2000

La bioconversione dei rifiuti lignocellulosici
di S. Saroja, A. Pushpa e A. Malarvizhi*

* Department of Biochemistry Avinashilingam Institute for Home Science and Higher Education for Women. Coimbatore-641 043 India

Sommario
Un modo efficiente ed economico di trasformare rifiuti di piante in proteine di alto valore è la coltivazione di funghi mangerecci. "Pleurotus citrinopileatus" e "Pleurotus florida" sono stati coltivati su paglie di riso, su bagassa di canna da zucchero e su gambi di cotone, per studiare l’efficienza di utilizzazione di questi substrati nelle specie "Pleurotus". Entrambe le specie hanno utilizzato i gambi di cotone in modo più vantaggioso degli altri substrati. La resa del raccolto di "P. florida" si è rivelata più elevata di quella di P. citrinopileatus. I funghi cresciuti su substrato di paglie di riso avevano un elevato contenuto nutritivo. Non si è verificata alcuna abnorme bioaccumulazione di metalli nelle due specie "Pleurotus".

Introduzione
I funghi forniscono proteine ed un’ampia gamma di preziosi minerali. Sono una buona fonte di fibre grezze e non contengono praticamente né grassi né colesterolo (Pandey,1991). Le specie Pleurotus (funghi ostrica) come principali funghi del marciume, sono in grado di colonizzare diversi rifiuti agricoli come substrati. La scelta e lo sfruttamento dei substrati variano con la specie, il ceppo e la tecnologia di coltivazione (Zadrazil e Dube, 1992).
Recenti progressi tecnologici nella produttività delle colture, insieme all’incremento delle aree in coltivazione, hanno portato ad una crescita enorme della produzione non solo di cereali, ma anche di residui dei raccolti. Considerato il totale della biomassa secca di piante di cereali, la quantità di substrato di paglia e di gambi è almeno equivalente al raccolto dei cereali. I principali residui di colture in India sono paglie di cereali, bagasse (il residuo fibroso della canna da zucchero che rimane dopo l’estrazione del succo) e gambi di cotone. Si è rilevato che la produzione annuale di residui di colture, in India, è più di 300 milioni di tonnellate. Essi possono essere convertiti in cibo, mangimi e combustibile, e usati per la coltivazione di funghi mangerecci (Bahl, 1991).

I funghi mangerecci cresciuti su rifiuti industriali portano al possibile rischio di contaminazione a causa dei metalli tossici presenti in quei rifiuti. L’accumulo di metalli pesanti tossici nei funghi mangerecci è di particolare interesse perché i funghi sono noti per la capacità di bioaccumulazione dei metalli pesanti (Mueller e al., 1985).
Tenuto conto di quanto sopra descritto, lo scopo di questa ricerca è stato quello di utilizzare rifiuti vegetali localmente disponibili - quali paglie di riso, bagasse e gambi di cotone - come substrati per coltivare Pleurotus citrinopileatus e Pleurotus florida.

Metodologia
P. citrinopileatus e P. florida sono stati coltivati su paglie di riso, bagasse di canna da zucchero e gambi di cotone a 20-30°C per un periodo di 30 giorni. I miceli per la coltivazione dei funghi mangerecci e il substrato di paglie furono ottenuti dalla Tamil Nadu Agricoltural University, la bagassa di canna da zucchero dal Sugarcase Breeding Institute e i gambi di cotone dal Central Institute of Cotton Research, di Coimbatore. Il prodotto fu raccolto per un periodo di 30 giorni in due turni. Fu eseguita l’analisi dei nutrienti per determinare il contenuto di umidità, fibre grezze, proteine, carboidrati, calcio, sodio, potassio, fosforo, ferro, rame, zinco e manganese, nei funghi freschi.

Il contenuto di fibre grezze è stato determinato secondo il metodo di Maynard (1970).
Le proteine totali sono state stimate col metodo di Lowry e al. (1951). Il metodo di Anthrone (Sadasivam e Manickam, 1991) è stato usato per la determinazione dei caorboidrati totali. Sodio e potassio sono stati analizzati usando un fotometro a fiamma (Jackson,1973). Il metodo di Fiske e Subbarow (1925) è stato adottato per valutare il fosforo. Il calcio è stato determinato con un micro - metodo (Oser,1976). Ferro, rame, zinco e manganese sono stati determinati usando uno spettrofotometro di assorbimento atomico (Dewis e Freitas,1984).

Risultati e discussione

Le medie produttive di P. citrinopileatus e P. Florida cresciuti su paglie di riso, bagasse di canna da zucchero e gambi di cotone sono presentate in tabella 1.

I gambi di cotone hanno prodotto le quantità più elevate di funghi mangerecci di ambedue i ceppi, mentre le bagasse hanno fatto registrare i raccolti più bassi. La superiorità della resa dei gambi di cotone sulle paglie di riso e le bagasse di canna da zucchero può essere dovuta ai contenuti più elevati di azoto e fosforo presenti nei gambi sotto forma di complesso ligno-proteico.)

 

Tabella 1: Efficienza produttiva di Pleurotus citrinopileatus e P. florida cresciuti su tre diversi substrati

Substrates

Giorni di comparsa
 della capocchia

Raccolto totale (g)

 Paglie di riso

14
288

 Bagassa di canna
 da zucchero

15
210

 Gambi di cotone

15
331
Pleurotus citrinopileatus *

Plerotus florida*

 

Substrates

Giorni di comparsa
 della capocchia

Raccolto totale (g)

 Paglie di riso

15
294

 Bagasse di canna
da zucchero

17
266

 Gambi di cotone

16
346
 
  *Valore medio di due prove
 
   
Il contenuto di nutrienti di P. citrinopileatus e P. florida cresciuti su paglie di riso, bagasse di canna da zucchero e gambi di cotone è descritto in tabella 2.

Non è stata rilevata alcuna differenza significativa nel contenuto della miscela delle due specie coltivate sui tre diversi substrati.

I funghi commestibili cresciuti su paglie di riso hanno mostrato un valore più elevato di fibre crude e carboidrati rispetto ai funghi cresciuti su gambi di cotone e su bagasse di canna da zucchero. Il più elevato contenuto di proteine è stato trovato nei funghi cresciuti su gambi di cotone.

Chang e al. (1981) hanno trovato un valore più alto di fibre crude in Pleurotus coltivato su paglie di riso e i risultati del presente studio sono in armonia con quel rapporto.

L'aumento di di carboidrati nei funghi cresciuti su paglie di riso potrebbe essere dovuto all'accresciuta attività di cellulose, trealosie e glicogeno fosforilase e all’aumentata utilizzazione di carboidrato che viene fornito allo sporoforo dal micelio (Hammond,1986). Il basso contenuto di carboidrati e proteine nei funghi coltivati nella bagassa di canna da zucchero potrebbe essere dovuta al basso valore nutritivo della bagassa zuccherina.

 

Tabella 2 -Contenuto di nutrienti  di  Plerotus citrinpileatus e di  Plerotus  florida

Plerotus citrinopileatus *

 

Paglia di riso

Bagassa di canna da zucchero

 Gambi di cotone

 Nutrienti
 (g/100 g di peso  secco)

     

 Umidità

90,1

91.1

91.3

 Fibre  grezze

16,7

16,0

15.0

 Proteine

21,2

19.5

23.2

 Totale di carboidrati

47.4

44.3

45.6

 Minerals
(g/100 g g/100 g di peso secco)

     

Sodio

123

114

140

Potassio

3212

3108

3108

Calcio

114

108

107

Fosforo

551

543

539

 Elementi in  traccia
(g/100 g g/100 g di peso secco)

     

 Ferro

1.9

1.8

1.8

 Rame

0.3

0.3

0.3

 Zinco

5.6

4.5

5.4

 Manganese

2.5

3.0

2.5

Pleurotus florida *

Paglia di riso

Bagassa di c anna da zucchero

 Gambi di cotone

Nutrienti
(g/100 g di peso secco)

 Umidità

91.3

89.6

91

 Fibre grezze

10.7

9.5

9.9

 Proteine

22.9

20.4

27.1

 Totale di carboidrati

51.3

48.7

50.1

 Minerals
(g/100 g di peso secco)

     

 Sodio

153

121

134

 Potassio

2439

2096

2131

 Calcio

120

117

99

 Fosforo

660

606

664

 Elementi in traccia
(g/100 g  prodotto secco)

     

 Ferro

1.9

1.8

1.9

 Rame

0.3

0.2

0.2

 Zinco

8.0

5.8

5.2

 Manganese

3.0

2.5

2.5

* Valori medi di sei prove

In generale, la quantità di minerali dei funghi coltivati su gambi di cotone e bagassa zuccherina è stata più bassa che in quelli cresciuti su paglie di riso.

Non si è verificata bioaccumulazione anormale di metalli in alcuno dei funghi testati. Ciò è in accordo con i risultati di Mueller e al. (1985), che hanno osservato che il contenuto di metalli di Pleurotus spp. coltivato sul residuo del trattamento della polpa cellulosica kraft stava all’interno della media dei funghi vegetali comuni.

Ringraziamenti

Gli autori desiderano esprimere la loro gratitudine al British Council per avere facilitato la pubblicazione di questo studio come parte del Link Programme tra Avinashilingam Deemed University, di Coimbatore, e l’Environmental Research Unit, dell’Università di Salford.

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 Bibliografia

BAHL, N. 1991. Mushroom, a better source of vegetable protein in Nair, M.C. (Ed.) Indian Mushroom, Proceedings of National Symposium on Mushrooms, Thiruvananthapuram, pp. 224-225.

CHANG, T., LAU, O.W. and CHO, K.Y. 1981. The cultivation and nutritional values of Pleurotus sajor-caju. European Journal of Applied Microbiology and Biotechnology, 1, 58-62

DEWIS, J. and FREITAS, F. 1984. Physical and chemical methods of soil and water analysis (Oxford JBH PuWishing Co. Pvt. Ltd., New Delhi), pp. 137-138.

FISKE, C.H. and SUBBAROW, Y. 1925. The colorimetric determination of phosphorus. J. Biol. Chem, 66, 376-400.

HAMMOND, J.B.W. 1986. Carbohydrate and mushroom growth. The Mushroom Journal, 165, 316-320.

JACKSON, M.C. 1973. Soil Chemical Analysis (Prentice Hall of India Pvt. Ltd., New Delhi), pp. 461-464.

LOWRY, O.H, ROSENBROUGH, N.J., FARR, A.L. and RANDALL, R.J. 1951. Protein estimation by folin-phenol reagent. J. Biol. Chem., 193, 265.

MAYNARD, A.J. 1970. Methods in Food Ana/ysis (Aeademic Press, New York), p.176.

MUELLER, J.C., GAWLEY, J.W, LANZ, H. and HAYES, W.A. 1985. Mineral and heavy metal content of Pleurotus sajor-caju grown on cellulosic residues from bleached Kraft pulp mill. Mushroom Newsletter for the Tropìcs, 3, 9-15.

OSER, A. 1976. Estimation of Calcium: Hawks Physiological Chemistry (McGraw Hill Publishing Co.), XIV edition, pp. 1133-1134.

PANDEY, M. 1991. Cultivation of oyster mushrooms (Pleurotus spp.) in Mushroom Cultivation Compendium O Lecture (Trainer Training Centre, Indian Institute of Horticultural Research, Bangalore), p.61.

SADASIVAM, S. and MANICKAM, A. 1991. Biochemical Methods for Agricultural Sciences (Wiley Eastern Limited), pp.8-9.

ZADRAZIL, F. and DUBE, H.C. 1992. The oyster mushroom - importance and prospects. Mushroom Research, 1(1), 25-32.

(Fonte: "The international Journal of environmental education and information vl.18 - Aprile - giugno '99)