183526. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cellulóz tartalmú mezőgazdasági hulladékok feltárására és fehérjével való dúsítására fonalas gombák tenyésztésével
1 183 526 1 A találmány tárgya eljárás cellulóztartalmú mezőgazdasági hulladékok, előnyösen szalma- és kukoricaszár feltárására és fehérjével való dúsítására fonalas gombák tenyésztésével. Hazánkban a felhasználatlan mezőgazdasági hulladék mennyisége évente meghaladja a 8 millió tonnát. E nagy mennyiségű, évente újratermelődő lignocellulóz-tartalmú hulladék óriási energiábázist képvisel. A szalmában levő lignin gátolja a cellulóz hozzáférhetőségét, így émészthetősége lényegesen romlik. Nátrium-hidroxidos feltárással ez javítható, lásd például Wilson és Pigden: Can. J. Anim. Sei., 44, 122. Takarmányozási célokra azonban a szalma és kukoricaszár még feltárva is csak adalékolással alkalmas, mivel fehérjetartalma viszonylag alacsony. Úgy találtuk, hogy a lignintartalom csökkentése és egyben a fehérjetartalom növelése különféle mikroorganizmusokkal (.Actinomyces, Trichodenna, Pénicillium, Agarious stb.), különösen pedig a lignin bontására is képes fehér korhadást okozó gombákkal (Pieuretus, Phanerocheté) végezhető. A fenti fonalas szerkezetű mikroorganizmusok elszaporodva nagy fehérjetartalmú (40—50%) micéliummal szövik át a szalmát, illetve a kukoricaszárat. A fehér korhadást okozó gombák, miközben a lignocellulóz-tartalmú hulladékot szénforrásként hasznosítva szaporodnak, a szalma 3% körüli fehérjetartalmát 10—12%-ra növelik, lignintartalmukat pedig 20—30%-kal csökkentik. A lignin bontásával a cellulóz hozzáférhetősége, illetve a szalma emészthetősége jelentősen fokozható. A találmány szerinti eljárásban Trichodenna, Pénicillium, Pleurotus és Phanerochete törzseket szaporítunk természetes állapotú, illetve NaOH-dal feltárt szalma és kukoricaszár mezőgazdasági hulladékokon. A fenti törzsek micéliumával, vagyis gombafehérjével dúsított szalma, illetve kukoricaszár kérődzők takarmányozására hasznosítható. A fehérjével dúsított, lignocellűlóz-tartalmú hulladékokból fermentált, kérődzők számára alkalmas takarmány a mezőgazdasági nagy-, illetve kisüzemekben a hulladék keletkezési helyén előállítható. Az eljárás során cellulózalapú mezőgazdasági hulladékot valamely fenti nemzetségbe tartozó fonalas gombával fermentálunk. A tenyésztést előnyösen szilárd fermentációs módszerrel, álló — tálcás vagy csőfermentoros — módszerrel, vagy fermentorban levegőztetéssel végezzük. A tenyésztés hőmérséklete nem kritikus tényező, előnyösen azonban 26—32 °C. Adott esetben a fermentációs keverékhez egyéb szénforrást, például melaszt, glükózt, korpát, illetve ásványi sókat és adott esetben biosz-anyagokat adagolhatunk. A fermentáció ideje változó, általában 2—6 nap lehet. Az előállított, gombamicéliummal átszőtt cellulóztartalmú anyag igen alkalmas kérődzők takarmányozására. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákban részletesen ismertetjük: 1. példa 200 g 5% NaOH-dal 12 óráig feltárt, majd ecetsavval semlegesített szalmához hozzáadtunk 500 ml vizet, ') 100 ml sóoldatot [KH2P04 0,2 g (NH4)2SÖ4 0,14 g, karbamid 0,03 g, CaCl2 0,03 g + Fo+ +, Ma+ + és Co++ elemnyomok], majd beoltottuk 100 ml 72-h-s Pleurotus ostreatus rázott tenyészettel. 28 °C-on történt 2 napos inkubáció után a súlyállandóságig szárított minta fehérjetartalma 8,6% volt. A tenyészidő 6 napra történt növelésével a fehérjetartalom értéke nem változott, a lignintartalom viszont 25—50%-kal csökkent. 2. példa 200 g természetes állapotú, száraz és őrölt kukoricaszárat 500 ml vízzel és 100 ml sóoldattal (1.1. példa) megnedvesítettünk és beoltottuk szalmáról izolált baktériumok 24-h-s rázott tenyészetének 500 ml-ével. 32 °C-on inkubáltuk 24 h-ig, majd ráoltottunk 100 ml 48 h-s Pleurotus ostreatus tenyészetet. A tenyésztést 28 °C-on tovább folytattuk 48 h-ig. Az ily módon készített 3 napos micéliummal átszőtt szalma súlyállandóságig szárított mintájának fehérjetartalma 11% volt. 3. példa 200 g természetes állapotú száraz és őrölt kukoricaszárat 100 ml vízzel megnedvesítettük, majd beoltottuk egy szalmáról izolált Pénicillium gomba 24 h-s rázott tenyészetének 100 ml-ével. 3 nap múlva a fehérjetartalom 9,2% volt. 4. példa 8 óráig 5% NaOH-dal kezelt, majd ecetsavval semlegesített száraz, őrölt kukoricaszár 200 g-jához hozzáadtunk 200 ml víz és 100 ml tápsóoldat (1.1. példa) keverékét, majd 100 ml Trichodenna viride ?.4 h-s tenyészettel oltottuk be. A 96 h-s tálcás tenyésztés után a szárított, micéliumos szalma fehérjetartalma 9,4% volt. 5. példa 10 literes fermentorban autoklávban sterilezett 200 g természetes állapotú, száraz őrölt kukoricaszárhoz hozzáadtunk 1000 ml sóoldatot (1.1. példa) és 200 ml 96 h-s Pleurotus ostreatus rázott tenyészetet. A fermentort vízszintes helyzetben forgatva a tenyészetei 28 °C-on inkubáltuk állandó levegő-befúvatással. A 3 napos szárított micéliumos szalma-tenyészet fehérjetartalma 9,33% volt. A tenyésztés alatt a szalma lignintartalma 24%-kal csökkent. 6. példa 200 g száraz, természetes állapotú darált kukoricaszárat autoklávban sterileztünk. Hozzáadtunk 400 ml vizet, melynek pH-értékét foszforsavval 3,8-ra állítottuk be és 200 mi Phanerochete chrysosporium rázott tenyészetet. 5 napos, csőfermentorban, levegő átfú-5 10 15 20 25 30 35-10 45 50 55 60 65 2
