OBTENCIÓN DE CEPAS SILVESTRES DE Pleurotus spp. DEL

OBTENCIÓN DE CEPAS SILVESTRES DE Pleurotus spp. DEL ESTADO DE
MORELOS Y SU CULTIVO SOBRE SUBPRODUCTOS AGROINDUSTRIALES Y
ESQUILMOS AGRÍCOLAS
Ma. de Lourdes ACOSTA-URDAPILLETA y Francisco Abel MEDRANO-VEGA
Centro de Investigaciones Biológicas (CIB), Laboratorio de Micología, Universidad
Autónoma del Estado de Morelos (UAEM), Cuernavaca, Morelos, México, Código
Postal 62209, correo electrónico: [email protected], [email protected]
Palabras clave: producción, hongo seta, substratos, eficiencia biológica
RESUMEN
En la presente investigación se estudiaron 23 cepas dicarióticas de Pleurotus spp.
del estado de Morelos las cuáles están depositadas en el cepario de hongos del
Laboratorio de Micología del Centro de Investigaciones Biológicas de la
Universidad Autónoma del Estado de Morelos del CIB-UAEM (clave HEMIM
Herbario Micológico de Morelos); la recolección de especimenes se realizó en los
municipios de Cuernavaca, Tepoztlán, Yautepec, Temixco y Tlaquiltenango. Las
especies de Pleurotus aisladas y cultivadas son: P. ostreatoroseus (7 cepas), P.
ostreatus (4 cepas) y Pleurotus sp. (12 cepas). En cuanto a substratos, 18
especimenes silvestres recolectados se encontraron sobre cazahuate y las cepas
HEMIM-D y HEMIM-E sobre ciruelo y laurel de la India, respectivamente. Las
cepas se cultivaron en esquilmos agrícolas como: pajas de trigo, avena y arroz;
olote, rastrojo y tamo de maíz; cascarilla de cacahuate y vaina de frijol, además se
utilizó como substrato agroindustrial el bagazo de caña de azúcar y como
substrato alternativo el acahual. Se evaluó el patrón de producción por cepa,
obteniendo: inicio de fructificación (en días), número de cosechas, características
fenotípicas de los hongos cosechados y eficiencia biológica (%). El
comportamiento de las cepas dependió del substrato empleado y la especie
cultivada, la eficiencia biológica varió de 186% (HEMIM-1 sobre tamo de maíz) a
8.6% (HEMIM-K sobre cascarilla de cacahuate), destacando el uso de las pajas de
trigo, avena y arroz como substratos convencionales para cultivar Pleurotus spp.,
por lo que representan una alternativa para producir alimento en las comunidades
del estado de Morelos.
INTRODUCCIÓN
El cultivo de hongos comestibles en México ha adquirido importancia debido al
problema de escasez de alimentos que existe en la actualidad en nuestro país; en
especial el cultivo de las setas (término aplicado en México para referirse a los
hongos del género Pleurotus), estos hongos también son conocidos popularmente
como orejas blancas, orejas de palo, orejas de patancán, orejas de cazahuate y
orejas de izote. México es pionero en el cultivo de este género en América Latina
ya que dicha actividad inició en los años 70, desde entonces el interés por su
propagación y consumo ha ido en aumento. Actualmente México produce cerca de
1
2 mil toneladas de setas anualmente, lo cuál equivale aproximadamente al 50 por
ciento de la producción total de América Latina (Gaitán-Hernández et al., 2002). El
estado de Morelos cuenta con una considerable variedad de tipos de vegetación y
por lo tanto, con una gran diversidad de especies fúngicas. Sin embargo, la
contaminación, deforestación, incendios y otras causas han disminuido la
producción de hongos silvestres comestibles. El estudio de cepas silvestres del
género Pleurotus ocupa hoy en día una posición relevante tanto en los programas
de manejo integrado de recursos como en los de conservación biológica, ya que
además de ser una alternativa de producción de alimentos para las comunidades,
las cepas silvestres representan parte del germoplasma silvestre existente en el
estado de Morelos. Para impulsar la evaluación de cepas nativas de Morelos, la
autora inició desde 1984 estudios relacionados con el aislamiento y cultivo de
cepas de Pleurotus spp. silvestres del estado de Morelos, coadyuvando con la
formación de recursos humanos (tesistas) así como la asesoría de diferentes
trabajos de investigación, que dieron como resultado el cultivo de 23 cepas
dicarióticas de Pleurotus spp. sobre diversos subproductos agroindustriales y
esquilmos agrícolas, con el fin de buscar cepas silvestres productivas, resistentes
a contaminantes, enfermedades y mejor adaptadas a las condiciones de la región.
MATERIALES Y MÉTODOS
La recolección del material biológico se realizó en distintas zonas del estado de
Morelos, para el aislamiento de cepas se utilizó tanto el método vegetativo (para
los especimenes recién recolectados) como el multiespórico (para las esporas
almacenadas en refrigeración). El aislamiento vegetativo consistió en tomar un
fragmento del contexto del cuerpo fructífero de aproximadamente 2 a 4 mm el cuál
se inoculó en cajas Petri con medio de cultivo estéril, las cajas se incubaron a 25
ºC en oscuridad para favorecer el crecimiento micelial (Acosta et al., 1988). Para
el aislamiento multiespórico se obtuvo primero la esporada sobre papel filtro
estéril, para posteriormente tomar un fragmento de aproximadamente 1 cm2, que
se sumerge en 100 ml de agua destilada estéril fría, agitándose para que las
esporas se disuelvan en el líquido. De esta dilución, con una pipeta, se toman 0.5
ml y se colocan en cajas Petri con medio de cultivo. La caja se mueve ligeramente
para distribuir homogéneamente el agua con las esporas en todo el medio. Las
cajas se incuban a 25 ºC en oscuridad durante 5 a 8 días (Gaitán-Hernández et
al., 2002). Para la preparación de inóculo o semilla de cada cepa obtenida se
utilizó granos de trigo previamente lavados y hervidos en agua durante 20 minutos
aproximadamente, posteriormente se drenó el exceso de humedad y se le
adicionó 0.5% de Ca(OH)2 (cal) y 2% de CaSO4 . 2H20 (yeso) colocándose en
bolsas de polipapel 500g de trigo ya preparado, éste se esterilizó a 121 ºC por 1
hora. Una vez que alcanzaron la temperatura ambiente, las bolsas fueron
inoculadas con 50g de trigo colonizado por cada una de las cepas a evaluar, el
material sembrado se incubó a 25 ºC hasta su total colonización. Los substratos
utilizados para el cultivo de las cepas de hongos fueron fraccionadas para mejorar
su tamaño de partícula. Las pajas de trigo, avena y arroz se cortaron con machete
en secciones de 10 a 15 cm aproximadamente. El olote de maíz y el acahual se
fragmentaron con una picadora mecánica; los substratos tamo de maíz, bagazo de
2
caña de azúcar, vaina de frijol y cascarilla de cacahuate no se les modificó su
tamaño de partícula.
Los substratos fueron pasteurizados por inmersión en agua a 80 ºC durante una
hora y sembrados con las cepas silvestres en bolsas de plástico de 40 x 60 cm
(Martínez-Carrera et al., 1984).
Durante el proceso de fructificación se evaluaron las siguientes variables:
1. Aparición de la primera, segunda, tercera y cuarta cosecha (según el caso),
en días.
2. Número de cosechas.
3. Características fenotíficas de los hongos cosechados.
4. Eficiencia biológica (EB) determinada siguiendo a Tschierpe y Hartmann
(1977) con la siguiente fórmula:
EB =
Peso fresco de los hongos producidos
x 100
Peso seco del substrato empleado al momento de la inoculación
RESULTADOS
La recolección de especimenes silvestres se realizó en el estado de Morelos en
los municipios de Cuernavaca, Tepoztlán, Yautepec, Temixco y Tlaquiltenango
(Fig. 1).
ESTADO DE
MÉXICO
ESTADO DE
GUERRERO
ESTADO DE
MÉXICO
ESTADO DE
PUEBLA
0
10
20
KM
Figura 1. Sitios de recolección de especimenes silvestres de las 23 cepas
cultivadas de Pleurotus spp.
3
Las especies de Pleurotus aisladas son: P. ostreatoroseus (7 cepas), P. ostreatus
(4 cepas) y Pleurotus sp. (12 cepas).
De los especimenes de Pleurotus recolectados en campo, 18 se encontraron
sobre cazahuate, uno sobre ciruelo (Prunus domestica) y otro sobre laurel de la
India (Tabla I).
Tabla I. Especie, clave de la cepa y sitios de recolección de especimenes
silvestres de Pleurotus spp. en el estado de Morelos
Clave
Substrato
Especie
Sitio de recolección
HEMIM
silvestre
Cuernavaca, Mor.
Cazahuate
Pleurotus ostreatus
1
P. ostreatoroseus
Estado de Morelos
Cazahuate
12a
P. ostreatus
Estado de Morelos
Cazahuate
32
P. ostreatus
Estado de Morelos
Cazahuate
41
P. ostreatus
Estado de Morelos
Cazahuate
42
P. ostreatoroseus
Santa Catarina, Tepoztlán, Mor.
Esquilmo
101
P. ostreatoroseus
Santa Catarina, Tepoztlán, Mor.
Paja de arroz
102
P. ostreatoroseus
Tepoztlán, Mor.
Cazahuate
103
P. ostreatoroseus
Tepoztlán, Mor.
Esquilmo
104
P. ostreatoroseus
Tepoztlán, Mor.
Cazahuate
105
P. ostreatoroseus
Santa Catarina, Tepoztlán, Mor.
Cazahuate
106
Pleurotus sp.
Santa Catarina, Tepoztlán, Mor.
Cazahuate
A
Pleurotus sp.
Santa Catarina, Tepoztlán, Mor.
Cazahuate
B
Pleurotus sp.
Santa Catarina, Tepoztlán, Mor.
Cazahuate
C
Pleurotus sp.
Cocoyoc, Yautepec, Mor.
Ciruelo
D
Pleurotus sp.
Palmira, Temixco, Mor.
Laurel de la
E
India
Pleurotus sp.
Huautla, Tlaquiltenango, Mor.
Cazahuate
F
Pleurotus sp.
Ocotitlán, Tepoztlán, Mor.
Cazahuate
G
Pleurotus sp.
Norte de la UAEM, Cuernavaca, Mor. Cazahuate
H
Pleurotus sp.
Norte de la UAEM, Cuernavaca, Mor. Cazahuate
I
Pleurotus sp.
Unidad Biomédica de la UAEM,
Cazahuate
J
Cuernavaca, Mor.
Pleurotus sp.
Norte de la UAEM, Cuernavaca, Mor. Cazahuate
K
Pleurotus sp.
Norte de la UAEM, Cuernavaca, Mor. Cazahuate
L
P. = Pleurotus HEMIM = Herbario Micológico de Morelos
UAEM = Universidad Autónoma del Estado de Morelos
Los esquilmos agrícolas evaluados son: paja de trigo, paja de avena, paja de
arroz, olote de maíz, rastrojo de maíz, tamo de maíz, cascarilla de cacahuate y
vaina de frijol. El subproducto agroindustrial utilizado fue bagazo de caña de
azúcar, además se evaluó el acahual (Titonia tubaeformis) como substrato
alternativo para el cultivo del hongo. En la tabla II se muestra la producción de las
siete cepas de P ostreatoroseus cultivadas sobre vaina de frijol, olote de maíz y
pajas de avena, arroz y trigo. La primera cosecha se obtuvo a los 12 días a partir
4
de la siembra (cepa HEMIM-12a sobre paja de avena y la más tardía a los 28 días
(cepa HEMIM-12a sobre vaina de frijol), el resto de las cepas presentaron la
primera cosecha entre los 14 y 25 días (Tabla II). La eficiencia biológica tuvo una
variación de 28.9% (cepa HEMIM-102 sobre paja de trigo) a 77.3% para la cepa
HEMIM-12a cultivada sobre paja de avena (Tabla II), el resto de las cepas
variaron entre 36.4% y 75%. Las cepas cultivadas de P. ostreatoroseus
presentaron 4 cosechas a excepción de la cepa HEMIM-12a con 3 cosechas.
Tabla II. Producción de hongos sobre distintos substratos con las 7 cepas
de P. ostreatoroseus cultivadas y sus eficiencias biológicas.
1ª
Cosechas (g)
Clave
Substrato
EB
Especie
cosecha
HEMIM evaluado
(%)
1
2
3
4
(días)
28
474.0 208.0 68.0
- 75.0
Pleurotus
12a Vaina de frijol
ostreatoroseus
Paja de avena
12
290.0 300.0 183.0
- 77.3
Paja de arroz
14
239.0 229.0 148.0
- 61.6
Olote de maíz
15
305.0 118.0 82.0
- 50.5
P. ostreatoroseus 101
Paja de trigo
25
329.5 112.2 161.9 148.1 71.6
P. ostreatoroseus 102
Paja de trigo
24
108.5 46.5 84.5 215.3 28.9
P. ostreatoroseus 103
Paja de trigo
22
450.4 128.7 116.4 152.6 72.2
P. ostreatoroseus 104
Paja de trigo
17
334.2 52.1 58.8 31.8 41.6
P. ostreatoroseus 105
Paja de trigo
19
231.3 87.9 82.7 49.0 36.4
P. ostreatoroseus 106
Paja de trigo
19
275.1 124.8 96.6 141.7 61.2
EB = Eficiencia biológica
HEMIM = Herbario Micológico de Morelos
En cuanto a las características fenotípicas de los hongos cosechados, se pudo
apreciar que P. ostreatoroseus conservó su característico color rosa (Fig. 2), cabe
destacar que estos hongos son apreciados por su excelente presentación y sabor
característico a hongo silvestre en el mercado.
Figura 2. Cuerpo fructífero de Pleurotus ostreatoroseus sobre paja de trigo
5
El patrón de producción de las 4 cepas de P. ostreatus se muestra en la tabla III,
la primera cosecha la obtuvo la cepa HEMIM-41 sobre paja de trigo a los 15 días
después de la siembra y la cepa con más días para iniciar la fructificación fue la
HEMIM-1 cultivada sobre tamo de maíz (45 días). Las cuatro cepas de P.
ostreatus presentaron un total de 3 cosechas por bolsa. La producción expresada
en EB varió de 15.7% para la cepa HEMIM-1 cultivada sobre bagazo de caña de
azúcar, a 186% de EB para la misma cepa creciendo sobre tamo de maíz (Tabla
III).
Tabla III. Eficiencia biológica obtenida por las 4 cepas de P. ostreatus
cultivadas sobre distintos substratos.
Clave
Substrato
1ª cosecha Cosechas (g)
EB
Especie
HEMIM
evaluado
(días)
(%)
1
2
3
Tamo de maíz
45
549.0 259.0 122.0 186.0
Pleurotus ostreatus
1
Olote de maíz
25
305.0 118.0 32.0 50.5
Bagazo de caña
18
55.0 60.0 42.0 15.7
P. ostreatus
Paja de trigo
15
129.2 57.2 111.0 34.1
32
P. ostreatus
Paja de trigo
18
236.8 236.4 173.2 74.2
41
P. ostreatus
Paja de trigo
18
109.3 36.0 34.0 20.6
42
EB = Eficiencia biológica
HEMIM = Herbario Micológico de Morelos
Las características morfológicas de los carpóforos cosechados de las cepas
silvestres de P. ostreatus fueron las características de la especie y en general son
adecuadas para la producción comercial (Fig. 2).
El patrón de producción que presentaron las cepas de Pleurotus sp. silvestres
cultivadas sobre los distintos substratos muestra que la cepa HEMIM-F creciendo
sobre paja de trigo presentó fructificación temprana obteniendo la primera cosecha
a los 15 días después de la siembra, esta misma cepa presentó fructificación
tardía (39 días) cuando se utilizó la cascarilla de cacahuate como substrato (Tabla
IV).
Todas las cepas y substratos evaluados obtuvieron hasta una cuarta cosecha a
excepción de la cepa HEMIM-K cuando se cultivó sobre cascarilla de cacahuate.
La eficiencia biológica de las cepas de Pleurotus sp. silvestres varió de 97% (cepa
HEMIM-K sobre paja de trigo) a 8.6% para la misma cepa pero cultivada sobre
cascarilla de cacahuate (Tabla IV).
6
Tabla IV. Eficiencia biológica obtenida de las 12 cepas silvestres
Pleurotus sp. cultivadas en distintos substratos.
Clave
Substrato
1ª cosecha
Cosechas (g)
Especie
HEMIM
evaluado
(días)
1
2
3
4
Pleurotus sp.
Paja de trigo
16
245.0 116.8 270.8 268.8
A
Pleurotus sp.
Paja
de
trigo
17
144.4 323.4 252.0 145.2
B
Pleurotus sp.
Paja de trigo
17
195.2 259.6 221.2 276.8
C
Pleurotus sp.
Paja de trigo
25
242.8 98.0 156.0 27.6
D
Pleurotus sp.
Paja de trigo
20
149.6 163.6 181.6 114.0
E
Pleurotus sp.
Paja de trigo
15
277.2 218.0 233.2 182.0
F
Acahual
26
339.0 173.0 139.6 116.0
Cascarilla de
39
108.6 63.0 127.0 94.0
cacahuate
Rastrojo de maíz
35
218.8 139.4 85.5 76.5
Pleurotus sp.
Paja de trigo
16
346.8 179.2 195.2 169.2
G
Pleurotus sp.
Paja de trigo
16
310.0 156.0 222.6 65.4
H
Pleurotus sp.
Paja de trigo
17
364.4 180.2 192.6 112.8
I
Pleurotus sp.
Paja de trigo
18
208.0 166.8 175.2 160.0
J
Pleurotus sp.
Paja de trigo
16
350.8 215.6 247.6 156.0
K
Acahual
32
181.0 106.0 174.0 95.0
Cascarilla de
27
99.0 35.2 21.0 cacahuate
Rastrojo de maíz
27
395.4 147.6 190.6 85.5
Pleurotus sp.
Paja de trigo
16
333.2 211.0 209.4 86.4
L
EB = Eficiencia biológica HEMIM = Herbario Micológico de Morelos
de
EB
(%)
90.2
86.5
95.2
52.4
60.8
91.0
82.5
12.9
53.6
89.0
75.4
85.0
71.0
97.0
41.5
8.6
95.0
84.0
Los cuerpos fructíferos de Pleurotus spp. silvestres presentaron consistencia tanto
suave como correosa, destaca en todas las cepas evaluadas el característico olor
fúngico de los hongos silvestres (Fig. 3).
Figura 3. Espécimen silvestre de Pleurotus sp. creciendo sobre cazahuate
(cepa HEMIM-K)
7
DISCUSIÓN
Es importante destacar la evaluación del germoplasma silvestre del estado de
Morelos, una de las ventajas de utilizar cepas silvestres de la región es que dicho
material biológico está más adaptado a las condiciones ambientales locales; cabe
mencionar que todas las cepas evaluadas presentaron fructificación entre 15 y 38
días después de la siembra (a excepción de 2 cepas HEMIM-I y HEMIM-K cuando
se cultivaron sobre tamo de maíz y cascarilla de cacahuate), considerándose
como cepas de fructificación temprana con base en lo propuesto por Paredes et al.
(1996). Cabe destacar que al cultivar cepas silvestres con fructificación temprana
se reducen los ciclos de cultivo, esto constituye una ventaja debido a que se
obtendrían por lo tanto más cosechas por año. Algunas de las cepas evaluadas
produjeron hasta la cuarta cosecha siendo la primera y segunda cosecha las de
mayor peso, disminuyendo en la tercera y cuarta cosecha, como lo mencionan
otros autores (Mata y Gaitán-Hernández, 1995., Gutiérrez et al., 1996 y Cedano et
al., 1993). Estos datos adquieren relevancia en el cultivo comercial, ya que sería
poco rentable mantener una muestra después de tres cosechas. El patrón de
producción de las cepas silvestres fue adecuado (Guzmán et al., 1993), ya que 18
evaluaciones de EB superaron el 70%. Los mejores substratos para el cultivo de
cepas de Pleurotus spp. silvestres del estado de Morelos fueron: las pajas de trigo
y avena, la vaina de frijol y el rastrojo de maíz. En base a los resultados obtenidos
del cultivo de diversas cepas silvestres de Pleurotus spp. del estado de Morelos se
puede apreciar que dichas especies se desarrollaron favorablemente sobre
material económicamente accesible tales como esquilmos y subproductos
agroindustriales, tal como lo reportan Martínez-Carrera et al. (1984), por lo que
representa una alternativa para la producción de alimento en algunas
comunidades del estado de Morelos.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen a los compañeros del Laboratorio de Micología y tesistas
por la recolección de especimenes de hongos y su apoyo desinteresado en el
trabajo; del mismo modo un reconocimiento especial a la Universidad Autónoma
del Estado de Morelos, principal institución promotora de la Investigación.
REFERENCIAS
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de Pleurotus ostreatus y su cultivo en residuos agroindustriales en el Estado de
Morelos. Rev. Mex. Mic. 4,13-20.
Cedano M., Martínez M., Soto-Velazco C. y Guzmán-Dávalos L. (1993) Pleurotus
ostreatoroseus (Basidiomycotina, Agaricales) in México and its growth in
agroindustrial wastes. Crypt. Bot. 3,297-302.
Gaitán-Hernández R., Salmones D., Pérez R., y Mata G. (2002). Manual práctico
del cultivo de setas, aislamiento, siembra y producción. Instituto de Ecología. p.
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Gutiérrez I., Pérez Y., Klibansky M., Altuna B., y González L. (1996). Aplicación de
fitohormonas al cultivo de Pleurotus. Micol. Neotrop. Apl. 9,107-115.
Guzmán G., Mata G., Salmones D., Soto-Velazco C. y Guzmán-Dávalos. L.
(1993). El cultivo de los hongos comestibles. Instituto Politécnico Nacional, México
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Mata G. y Gaitán-Hernández R. (1995). Cultivo de Pleurotus en hojas de caña de
azúcar. Rev. Mex. Mic. 11,17-22.
Martínez-Carrera D., Quirarte M., Soto C., Salmones D. y Guzmán G. (1984).
Perspectivas sobre el cultivo de hongos comestibles en residuos agroindustriales
en México. Bol. Soc. Mex. Mic. 19,207-219.
Paredes P., Leal H., Ramírez R., y Arias-García A. (1996) Criterios de selección
de cepas de Pleurotus spp. para mejorar la competitividad de la producción
comercial. Micol. Neotrop. Apl. 9,67-79.
Tschierpe H. J. y Hartmann K. (1977). A comparison of different growing methods.
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9