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RAQUEL SANTOS AZEVEDO
CARACTERIZAO FSICO-QUMICA E MICROBIOLGICA NO PROCESSO DA COMPOSTAGEM NA PRODUO DO
COGUMELO Agaricus brasiliense E A UTILIZAO DO COMPOSTO DE Pleurotus sp.
NA SUPLEMENTAO DE RAO DE FRANGO DE CORTE
LAVRAS - MG
2014
RAQUEL SANTOS AZEVEDO
CARACTERIZAO FSICO-QUMICA E MICROBIOLGICA NO PROCESSO DA COMPOSTAGEM NA PRODUO DO COGUMELO
Agaricus brasiliense E A UTILIZAO DO COMPOSTO DE Pleurotus sp. NA SUPLEMENTAO DE RAO DE FRANGO DE CORTE
Tese apresentada Universidade Federal de Lavras, como parte das exigncias do Programa de Ps-Graduao em Cincias dos alimentos, rea de concentrao em Microbiologia de Alimentos, para a obteno do ttulo de Doutor.
Orientadora
Dra. Rosane Freitas Schwan
LAVRAS - MG
2004
Ficha Catalogrfica Elaborada pela Coordenadoria de Produtos e Servios da Biblioteca Universitria da UFLA
Vieira, Raquel Santos Azevedo. Caracterizao fsica e microbiolgica do processo de compostagem do cogumelo Agaricus blasei e sua utilizao em frangos de corte / Raquel Santos Azevedo Vieira. Lavras : UFLA, 2014.
115 p. : il. Tese (doutorado) Universidade Federal de Lavras, 2014. Orientador: Rosane Freitas Schwan. Bibliografia. 1. Compostagem. 2. Agaricus blasei. 3. Nutrio. 4.
Monogstricos. I. Universidade Federal de Lavras. II. Ttulo. CDD 576.163
RAQUEL SANTOS AZEVEDO
CARACTERIZAO FSICO-QUMICA E MICROBIOLGICA NO PROCESSO DA COMPOSTAGEM NA PRODUO DO COGUMELO
Agaricus brasiliense E A UTILIZAO DO COMPOSTO DE Pleurotus sp. NA SUPLEMENTAO DE RAO DE FRANGO DE CORTE
Tese apresentada Universidade Federal de Lavras, como parte das exigncias do Programa de Ps-Graduao em Cincias dos alimentos, rea de concentrao em Microbiologia de Alimentos, para a obteno do ttulo de Doutor.
APROVADA em 12 de maro de 2004. Dr.Antonio Gilberto Bertechini UFLA Dr.Romildo da Silva UFLA Dr. Eustquio Souza Dias UFLA Dr. Henrique Csar Pereira Figueiredo UFLA
Dra. Rosane Freitas Schwan Orientadora
LAVRAS - MG
2004
Ao senhor Deus e ao grande autor dessa vitria alcanada e uma grande
pessoa que foi todo o estmulo para ter chegado at aqui depois de tanta luta
(meu pai Haroldo).
AOS MEUS PAIS,
OFEREO
A minha querida me Irene,
Aos meus irmos Henrique e Iara,
Aos meus filhos Henrique, Daniel e Bernardo.
A minha grande companheira V Celeste,
A minha grande amiga Cladia Braga,
Ao Breno pelo apoio e estmulo,
DEDICO
AGRADECIMENTOS
Estamos sempre agradecidos de tudo que nos ocorre, desde o momento
em que se acorda, pois para existirmos necessitamos da presena de algum.
Ningum vive no mundo sozinho, portanto fazer o melhor que pudermos para os
outros como forma de agradecimento por algum dia algum ter estendido a mo
onde no se esperava existir ajuda. Isso agradecimento!!!
Ao Departamento de Cincia dos Alimentos, da Universidade Federal de
Lavras-UFLA, pela oportunidade de realizao deste curso.
Coordenao de Aperfeioamento Pessoal de Nvel Superior (CAPES)
pela concesso da bolsa de estudos.
professora Dra. Rosane Freitas Schwan pelos poucos 4 anos, mas
muito representativos na base da confiabilidade, orientao, ensinamentos,
conselhos, crticas e auxlios durante os anos experimentais e tambm pessoais,
MUITO OBRIGADA!!!
Ao professor Antonio Gilberto Bertechini pela oportunidade de
continuar na esperana dos estudos e nos ensinamentos a cada dia, desde a
graduao.
Aos professores Eustquio Souza Dias e Romildo da Silva pela
orientao, sugestes e amizade durante todo trabalho.
Ao professor Henrique Csar Pereira Figueiredo pela disponibilidade e
auxilio para a finalizao do trabalho.
Aos funcionrios no Laboratrio de Nutrio Animal pela
disponibilidade e auxlio nas anlises.
Aos alunos do Laboratrio de Anatomia Vegetal pela pacincia e
disponibilidade do espao e material cedido durante a execuo das lminas do
intestino.
Aos funcionrios da avicultura Borginho, Senhor Geraldo, Borginho
filho e Preto.
Aos companheiros da Microbiologia, Mirian (tambm pelo xilol),
Aramlia, Fernanda, Sheila, Cristina, Lus, Euziclei, Claudinelli, Cladia
Eugnia, Cidinha, Ivani, Luziane, Dborah, Evnia, Cladia Labory, Pascoal,
Marisa, Alexandre, Mrcia, Luana e Magda.
A minha grande amiga Cladia Braga vulgo Claudinha por toda ajuda
necessria e desnecessria durante todo o perodo de trabalho experimental,
pelas horas de trabalho no computador, horas e dedos nas confeces das
lminas... AGRADEO DE MONTO!!! Fora tudo, pela amizade, ateno,
apoio e dedicao. OBRIGADA!!!!
Universidade Federal de Lavras pela oportunidade de realizao deste
curso de Doutorado.
A todo o corpo docente e aos funcionrios do Departamento de Cincias
dos Alimentos e do Departamento de Biologia.
RESUMO GERAL
O trabalho objetiva caracterizar o estado fsico-quimico e microbiolgico do processo da compostagem para a produo do cogumelo Agaricus blazei e a utilizao do composto para a alimentao de animais monogstricos. O experimento laboratorial de produo de cogumelos na UFLA, onde utilizou para a compostagem 50% de bagao de cana e 50% de capim coast cross e mais as suplementaes. Para resultados fsico-qumicos o material da compostagem apresentou em condies propcias com colorao, e maciez ao tato, sendo os valores de Fibra Detergente Neutro de 68,60%, Fibra Detergente cido 52,90%, lignina 53,50%, Protena Bruta 6,26% e celulose 0,60%. Sucesso microbiana na seguinte ordem: bactrias, fungos e actinimicetos. A populao bacteriana esteve constante em nmero de 3x108 UFC (Unidade formadora de colnia)/g durante todo o processo de compostagem; predominando os gneros Bacillus, Pseudomonas e Serratia. Os actinomicetos com importante representao na parte mesoflica e termoflica, populao inicial de 6,6x 107 UFC/g no primeiro dia de coleta e aumentando para final de 3,0x 108 UFC/g predominando os gneros Streptomyces e Micronospora. Os fungos filamentosos tiveram carter termoflico ocorrendo na temperatura mais elevada durante a compostagem, sendo a populao de 1,7x108 UFC/g reduzindo no final do processo, sendo o gnero predominante o Aspergillus fumugatus denominado produtor de celulase. Todos os microrganismos tiveram grande importncia devido s transformaes ocorridas no material por ocasio da produo de enzimas, que degradam as fibras. A produo do cogumelo Agaricus blazei teve uma mdia de 1,53g/ 100g de composto, sendo uma boa resposta. O segundo experimento foi realizado no Departamento de Zootenia da Universidade Federal de Lavras em que se utilizou 500 pintinhos de 1 dia da linhagem Cobb 500, onde foram divididos em 20 parcelas com 25 pintos. Foi utilizado Delineamento Inteiramente Casualizado em que foram fornecidos 5 tratamentos na qual se avaliou desempenho das aves e alturas das vilosidades do jejuno. Para desempenho o consumo de rao no apresentou diferena significativa, converso alimentar no perodo de 1-39 e 21-39 dias foi significativo pela anlise de regresso mostrando que na medida em que se aumentam os nveis do composto piora a converso, sendo o mesmo resultado para ganho de peso no perodo de 1-39 dias. O rendimento de carcaa o melhor nvel o de 1,5 % de composto, e para vilosidades do jejuno a maior altura foi para a testemunha e subsequente o nvel de 1,5% de composto na rao. No geral o nvel de 0,5% de composto na rao teve melhor resposta para desempenho e vilosidades
Palavras-chave: Compostagem, Agaricus blazei, nutrio e monogtricos.
GENERAL ABSTRACT
This work had as objective to characterize the physical-chemical and microbiological composting process for mushroom Agaricus blazei production and the composite utilization for monogastric animals feeding (broiler). Where it was utilized for the composting 50% of sugar-cane bagasse and 50% of coast-cross grass, adding together supplements with limestone, plaster, phosphate, KCl and wheat crumb. For physical-chemical results, the composting material appears itself in favourable conditions with brown colouring, white points and softness to touch, being the values of NDF 68.60%, ADF 52.90%, lignine 53.50%, CP 6.26% and cellulose 0.60%. During t following order: bacteria, fungi and actinomycetus. The bacterial population was constant in number of 3x108 (clony forming unit)/g during the whole composting process; predominant genera Bacillus, Pseudomonas and Serratia. The actinomycetus with important representation in the mesophylic and thermophylic part, presenting an initial population of 6.6 x 107 UFC/g on the first day of collection and with an increase to the final stage of 3.0 x 108 UFC/g predominant genera Streptomyces and Micronospora. The filamentous fungi had thermophilic character occurring in the highest temperature during the composting, and the population of 1.7 x108 UFC/g reducing in the final of composting process is the predominant genus Aspergillus fumugatus called producer of cellulase. All microorganisms had a great importance due to transformations occurred on the material because of the enzymes productionwhich degrade the fibers. The mushroom Agaricus blazei production had an average 1,53g/100g of compound being a good response to the conditions of the substrate preparation during the composting. The second trial was accomplished at the DZO/UFLA and 500 young chicken of one-day ancestry Cobb 500, which were divided into 20 plots of 25 chicks. It was completely randomized design in which 5 treatments were given, being 0; 0.5; 1.0; 1.5; 2.0% of compound during feeding in which evaluated performance from the birds and at the same time the height of villosity jejunum thereof. For performance the feed intake was not significantly different (P
LISTA DE FIGURAS
CAPTULO 1
Figura 1 Formula esquemtica da molcula de lignina de confera ............. 34
Figura 2 Esquema geral do processo de degradao da lignina ................... 35
Figura 3 Dinmica da temperatura (C) e umidade relativa do material
(%) durante o processo da compostagem ...................................... 36
CAPTULO 2
Figura 1 Frequncia de bactrias, actinomicetos, leveduras e fungos
filamentosos isolados do composto durante o processo de
compostagem e seu material de origem bagao de cana-de-
acar e feno de capim Coast-Cross na 2a repetio .................... 74
Figura 2 Frequncia de bactrias, actinomicetos, leveduras e fungos
filamentosos isolados do composto durante o processo de
compostagem e seu material de origem bagao de cana-de-
acar e feno de capim Coast-Cross na 3a repetio ..................... 74
CAPTULO 3
Figura 1 Efeito dos nveis de adio do composto sobre o ganho de peso
de frangos no perodo de 0 a 21 dias de desenvolvimento .......... 104
LISTA DE TABELAS
CAPTULO 1
Tabela 1 Produo de cogumelo Agaricus blazei ........................................ 30
CAPTULO 2
Tabela 1 Espcies de bactrias, actinomicetos e fungos filamentosos
isolados do composto durante o processo de compostagem e
seu material de origem cana-de-acar (bagao) e feno de
capim coast-cross. Entre parnteses o nmero de isolados
identificados .................................................................................. 82
CAPTULO 3
Tabela 1 Composio percentual das raes experimentais de acordo
com a fase de criao .................................................................... 98
Tabela 2 Composio qumica do composto exaurido do crescimento do
cogumelo Pleurotus sajor caju...................................................... 99
Tabela 3 Mdias das temperaturas em C de mxima e mnimas durante
o perodo Experimental ............................................................... 101
Tabela 4 Desempenho de frangos de corte em diferentes perodos de
idade alimentados com raes adicionadas de composto
exaurido do cultivo do cogumelo Pleurotus ssp ......................... 103
Tabela 5 Caractersticas da carcaa e altura das vilosidades do jejuno das
aves no perodo experimental de 1 a 39 dias com diferentes
nveis de adio do composto exaurido do cogumelo rao ..... 106
SUMRIO
CAPTULO 1 Introduo Geral .......................................................... 13 1 INTRODUO ..................................................................................... 13 2 REFERENCIAL TERICO ................................................................ 16 2.1 Sistema de cultivo .................................................................................. 16 2.2 Cultivo do cogumelo do gnero Agaricus............................................. 17 2.2.1 Formulao do composto e compostagem ........................................... 18 2.2.2 Pasteurizao e condicionamento (Fase II) ......................................... 21 2.3 Produo de inoculantes ....................................................................... 22 2.4 Inoculao e incubao - corrida do miclio (Fase III) ...................... 25 2.5 Camada de cobertura e induo de primrdios .................................. 25 2.6 Instalaes e condies de frutificao ................................................ 27 2.7 Colheita e processamento ...................................................................... 29 2.8 Doenas, contaminantes e pragas ......................................................... 31 2.9 Compostagem ......................................................................................... 31 2.10 Agaricus blazei ........................................................................................ 38 2.11 Fungos termoflicos................................................................................ 42 3 COMPOSTO .......................................................................................... 45 3.1 Substrato ps-produo de cogumelo .................................................. 47 3.2 Composto na alimentao animal ........................................................ 48 3.3 Probiticos .............................................................................................. 50 3.3.1 Modo de ao dos probiticos............................................................... 51 3.4 Modo de ao dos antibiticos .............................................................. 52 3.5 Antibiticos versus Probiticos ............................................................. 53 3.6 Microvilosidades .................................................................................... 55 REFERNCIAS .................................................................................... 57 CAPTULO 2 Diversidade microbiana durante a compostagem
de bagao de cana para a produo de Agaricus brasiliensis ............. 65 1 INTRODUO ..................................................................................... 67 2 MATERIAIS E MTODOS ................................................................. 69 2.1 O preparo, composio qumica e amostragem do composto ............ 69 2.2 Pasteurizao ......................................................................................... 69 2.3 Anlise microbiolgica .......................................................................... 70 2.4 Identificao de Bactrias ..................................................................... 71 2.5 Identificao de actinomicetos .............................................................. 71 2.6 Identificao de fungos filamentosos ................................................... 72 3 RESULTADOS E DISCUSSO ........................................................... 73 3.1 Microbiota da fase I da compostagem ................................................. 73 3.2 Microbiota da fase II da compostagem ................................................ 80 4 CONCLUSO ........................................................................................ 86
REFERNCIAS .................................................................................... 87 CAPTULO 3 Utilizao do composto exaurido de Pleurotus spp.
no desempenho de frango de corte ....................................................... 92 1 INTRODUO ..................................................................................... 94 2 MATERIAL E MTODOS .................................................................. 97 3 RESULTADOS E DISCUSSO ......................................................... 102 4 CONCLUSO ...................................................................................... 108 REFERNCIAS .................................................................................. 109 ANEXOS .............................................................................................. 112
13
CAPTULO 1 Introduo Geral
1 INTRODUO
A compostagem praticada desde a histria antiga, porm at
recentemente, de forma emprica. Gregos, romanos e povos orientais j sabiam
que resduos orgnicos podiam ser retornados ao solo ou para alguma outra
forma de utilizao. No entanto, s a partir de 1920, com Albert Howard, que
o processo passou a ser pesquisado cientificamente e realizado de forma
racional. Nas dcadas seguintes, muitos trabalhos cientficos lanaram as bases
para o desenvolvimento desta tcnica, que hoje pode ser utilizada em escala
industrial. Esse processo pode ser definido como uma bioxidao aerbica
exotrmica de um substrato orgnico heterogneo, no estado slido.
denominada uma ecotecnologia por permitir o retorno da matria orgnica para
outros fins.
Os componentes orgnicos biodegradveis passam por etapas sucessivas
de transformao sob a ao de diversos grupos de microrganismos, resultando
num processo bioqumico altamente complexo (EPSTEIN, 1998).
Durante a compostagem, h proliferao de populaes complexas de
diversos grupos de microrganismos (bactrias, fungos e actinomicetos), que vo
se sucedendo de acordo com as caractersticas do meio, sendo essa elevao da
temperatura ser varivel de acordo com o local da meada. No incio do processo
da compostagem h forte crescimento dos microrganismos mesfilos, com
aumento da temperatura, resultante da biodegradao, a populao de mesfilo
diminui e os termfilos proliferam com maior intensidade, eliminando os
microrganismos patognicos. Embora a maior parte do metabolismo na
compostagem seja devido s fermentaes, as transformaes ideais ocorrem nas
regies onde predominam condies aerbicas ou semiaerbicas, que impedem
14
o estabelecimento de microrganismos anaerbicos estritos, razo pela qual o
composto deve ser revolvido com frequncia. Com esse procedimento se tem o
melhor fracionamento das fibras e uma alta atividade microbiana na
decomposio do composto (CHANG, 1989). O carbono a principal fonte de
energia e o nitrognio importante para a sntese celular. Os microrganismos
tambm necessitam de micronutrientes como: Cu, Ni, Mo, Fe, Mg, Zn e Na,
sendo utilizados nas reaes enzimticas, porm detalhes desses processos so
pouco conhecidos.
O cultivo de Agaricus blazei em moldes comerciais muito recente e,
no entanto tem se utilizado as tcnicas j existentes para o cultivo de outros
fungos como Champignon (Agaricus bisporus) e Shiitake (Lentinula
edodes).
O crescimento de cogumelos comestveis e/ou medicinais em substratos
com resduos agrcolas j tem sido estudado (CHANG; QUIMIO, 1982;
IMBERNON; LEAPLAE, 1972; LAMBERT, 1941), no entanto so escassas as
informaes quanto s transformaes qumicas, fsicas e microbiolgicas que
ocorrem no decorrer do preparo desse composto.
O sucesso da produo est sempre correlacionado com as etapas que
precedem esse processo que so: escolha dos materiais para compostagem que
tenham uma boa relao C/N, aerao, umidade, pH, temperatura,
acondicionamento, pasteurizao, inoculao e incubao. Como se observa o
cultivo do Agaricus blazei composto de vrias etapas interdependentes e
essenciais para obteno da mxima produtividade. Dessa forma, aes
unilaterais que proporcionam incremento em apenas uma das etapas de cultivo,
podem representar muito pouco no resultado final de produtividade, sendo
necessria uma atuao equilibrada em todas as etapas de cultivo, para se obter
maior produtividade.
15
Assim sendo, o presente trabalho teve por objetivo caracterizar o
substrato da compostagem microbiolgica, fsica e quimicamente, e a produo
do cogumelo Agaricus blazei.
16
2 REFERENCIAL TERICO
2.1 Sistema de cultivo
A escolha da tecnologia de cultivo e o preparo do substrato de cultivo
dependem da espcie de cogumelo que se pretende cultivar, da disponibilidade e
custo de resduos agroindustriais e outros insumos e, de forma ainda mais bvia,
do custo de produo e mercado.
Basicamente, o cultivo de qualquer cogumelo pode ser realizado em
condies naturais no asspticas ou sob condies axnicas, isto , o substrato
deve ser submetido esterilizao e as tcnicas de cultivo so asspticas at a
colonizao total de substrato pelo cogumelo (EIRA, 2000).
Sob condies naturais no asspticas, os cogumelos podem ser
cultivados em quatro grupos de substratos: em hospedeiros vivos (micorrzicos
ecologicamente dependentes e aqueles que causam doenas em essncias
florestais); substratos in natura com relao C/N maior que 100/1, tais como
troncos de madeira sem qualquer preparao prvia (usados para cultivo de
Shiitake, Pleurotus spp. e fungos medicinais como o Ganoderma lucidum,
Pycnoporus spp. e outros); resduos agroindustriais com relao C/N entre 50
e100/1, tais como palhas pr-tratadas por compostagem curta e pasteurizao
severa (Pleurotus spp. Volvariella volvacea e outros) ou apenas pasteurizao
severa, como no caso de cavacos de madeiras obtidos pela triturao de galhos
finos e/ou serragem fresca (Shiitake, Auricularia sp e outros); e palhas e
resduos agroindustriais com relao entre 25 e 50/1, com prvia compostagem
(Fase I), pasteurizao e condicionamento (Fase II), utilizados para o cultivo de
Agaricus spp.
Outro padro de substrato enriquecido com relao C/N entre 15 e 25/1,
pode ser utilizado no sistema de cultivo de cogumelo sob condies axnicas,
17
tais como Shimeji (Pleurotus ostreatus), o Shiitake (Lentinula edodes), a
Flammulina velutipes, Pholiota nameko e vrios outros, inclusive qualquer dos
cogumelos normalmente cultivados sob condies naturais no asspticas. A
principal razo da utilizao de substratos com relao C/N estreita, no cultivo
axnico obter elevadas produtividades, visando cobrir os custos dos processos
de esterilizao e assepsia e, principalmente, para obter produes no tempo e
quantidades requeridas pelo mercado consumidor. Sempre que a relao C/N for
estreita (15 a 20:1) e ocorram acares, aminocidos, vitaminas e outros
compostos de baixo peso molecular, prontamente disponveis.
H ainda uma tcnica chinesa de cultivo, que envolve a pasteurizao
severa de substratos base de capim, denominada Jun-Cao. Essa tcnica
envolve substratos de relao C/N abaixo de 50/1, mas submetidos
pasteurizao severa (vapor fluente durante 8 a 12 horas).
2.2 Cultivo do cogumelo do gnero Agaricus
O cultivo de cogumelos Champignon e Cogumelo do Sol envolve as
seguintes etepas (WUEST; DUFFY; ROYSE, 1980): obteno das matrizes e
sementes (inoculantes ou spawn), compostagem. Fase I; pasteurizao e
condicionamento do substrato. Fase II; inoculao e incubao. Fase III;
cobertura do substrato colonizado (camada de cobertura); induo dos
primrdios e produo dos basidiomas.
O cogumelo Agaricus blazei, vulgarmente chamado cogumelo do Sol
de ocorrncia natural nas regies serranas da Mata Atlntica do Estado de So
Paulo. Seu cultivo vem seguindo as mesmas tcnicas utilizadas para o
Champignon, quanto formulao, compostagem, pasteurizao e
condicionamento do substrato, inoculao, incubao e colocao da camada de
cobertura, exceto para a frutificao, que requer temperatura entre 20 e 30oC.
18
2.2.1 Formulao do composto e compostagem
Os cogumelos possuem enzimas lignolticas (lacase), celulolticas e
hemicelulolticas. Entretanto, deve-se salientar que os cogumelos nutrem-se de
acares, mas sob condies naturais no asspticos, se tais compostos tiverem
presentes, a microbiota meso e termoflica que prevalecer no sistema e no
permitir a colonizao do substrato pelo cogumelo inoculado. Essa a razo
pela qual, sob condies naturais, faz-se necessrio o pr-tratamento do
substrato de cultivo (composto) atravs do processo de compostagem,
pasteurizao e condicionamento do composto, para que estabelea uma
microbiota responsvel pela biostase favorvel ao cultivo de cada cogumelo.
Os cogumelos so aptos para crescer em grande variedade de resduos
agrcolas, dentre eles, o bagao de cana (BUSWELL; CAI; CHANG, 1996). O
Agaricus blazei produzido em vrios tipos de substratos ricos em lignina e
celulose, inclusive o bagao de cana (LIZUKA, 1997), pois tem a habilidade de
utiliz-los como fonte de nutrientes. A utilizao de substratos lignocelulsicos
pelo fungo depende da sua capacidade de secretar celulases, hemicelulases e
ligninases, enzimas que hidrolisam as macromolculas celulose, hemicelulose e
lignina, respectivamente, liberando nutrientes para o seu crescimento
(BUSWELL; CAI; CHANG, 1996). Esse mesmo autor relatou que a produo
de enzimas parte crucial do processo de colonizao do substrato, e importante
na determinao do rendimento da produo de cogumelo.
Um dos fatores mais importantes no desenvolvimento prspero do
cultivo em escala industrial a alta disponibilidade de substratos na regio de
instalao da produo, onde certamente so mais baratos (WORRAL; YANG,
1992). O bagao de cana apresenta-se como uma boa alternativa para o cultivo
do Agaricus blazei, pois alm de ser amplamente disponvel nas regies
produtoras de acar, lcool e cachaa, segundo Nussio e Balsalobre (1993)
19
matria-prima relativamente homognea em termos de composio qumica,
caractersticas fsicas e bromatolgicas. Pequenas variaes nessas
caractersticas, decorrentes das diferentes origens do bagao, so devidas a
fatores como: variedades de cana-de-acar (NUSSIO; BALSALOBRE, 1993),
tipos de solo e processos de extrao do caldo pelas indstrias. Embora sejam
escassas as publicaes sobre o cultivo de Agaricus blazei em bagao de cana,
outros cogumelos j foram cultivados nesse substrato com sucesso.
Por ter caracterstica fibrosa, o bagao quando prensado pode
condicionar espaos com aerao suficiente para suportar o crescimento
micelial. Assim, o fungo consegue miceliar no substrato de bagao in natura,
mesmo que em baixa velocidade, mas a produo de corpos de frutificao pode
ser reduzida devido escassez de nutrientes. As suplementaes com nutrientes,
de preferncia solveis para estarem prontamente disponveis para o fungo, so
necessrias.
Todo composto para o cultivo de cogumelo do gnero Agaricus tem
como regra geral, o componente volumoso base de palhas, capim ou outros
materiais fibrosos, geralmente muito ricos em carbono (C) e pobres em
nitrognio (N) e fsforo (P) e, componentes concentrados (normalmente farelos
e tortas), incorporados em quantidades adequadas para atingir as relaes C:N:P:
30:1:0,2. Alm desses nutrientes principais esto presentes macroelementos,
microelementos K, S, Ca e alguns traos como Mg, Mn, Zn, Bo, Co, Mo,etc., j
esto presentes nos materiais em quantidades suficientes ao metabolismo global
da compostagem nas fases I, II e III (STANIER; DOUDOROFF; ADELBERG,
1969). A incoporao do sulfato de clcio (gesso) facilita a aerao; aumenta a
capacidade de reteno de gua e, os ons de Ca++ e SO4-do gesso so utilizados
pelo fungo. O gesso tambm flocula coloides, propiciando uma estrutura mais
granular ao composto, que aumenta a produtividade do A. bisporus (VAN
GRIENSVEN,1988).
20
Na fungicultura moderna vem sendo mais utilizados os cogumelos
sintticos, mas, cada formulao influencia na produtividade, tal como foi
observado por Gibbons, Maher e Todd (1991). Cada fungicultor, entretanto,
busca uma combinao mais prxima s matrias-primas existentes em sua
regio que, se corregidas convenientemente, formaro um substrato de qualidade
e de baixo custo. Assim, cada tonelada de capim (componente volumoso) pode-
se combinar materiais concentrados e insumos, visando atingir a relao C/N
requerida (aproximadamente 30/1). Para Agaricus blazei, ao contrrio do
propalado em alguns livros, deve-se alargar essa relao at aproximadamente
37/1 (KOPYTOWSHI, 2002). Com relao C/N larga e/ou reviragens frequentes
a Fase I de compostagem pode ser completada entre 7 e 14 dias, processo
tambm chamado de short composting. Ao final da fase I deve-se obter as
seguintes caractersticas no substrato: umidade em torno de 70%; pH entre 7,5 e
8,0; colorao da palha de amarelo a marrom, com manchas brancas de
actinomicetos e outros microrganismos trmfilos (camadas externas da meada)
e odor de amnia (STEINECK, 1987; STRAATSMA, 1994a, 1994b).
Na compostagem, a reteno de nitrognio na biomassa depende do teor
inicial de nitrognio e da presena de carbono mais prontamente disponvel no
composto (VAN GRIENSVEN, 1988). Formulaes de composto com elevado
teor inicial de nitrognio, mas baixos teores de carbono assimilveis redundam
em maior perda por volatilizao do NH3 e menor incorporao de N na
biomassa.
O Brasil como maior produtor e exportador mundial de caf, sua
agroindstria gera mais de um milho de toneladas de resduos slidos (casca,
borra, polpa e folha) por ano. Apesar de alguns desses resduos apresentarem
concentraes elevadas de acar, protena e lipdios, jamais foram aproveitados
na alimentao animal devido presena de compostos txicos e
21
antinutricionais, como cafena e taninos. Esses resduos causam igualmente
problemas de poluio ao meio ambiente.
Soccol e Fan (2002) estudaram a possibildade de se produzir cogumelos
do gnero Pleurotus a partir de resduos da agroindstria do caf, sendo que os
resultados obtidos demonstram que a cafena apresenta reao negativa ao
crescimento do fungo e cido tnico at 100 mg/L estimula o crescimento do
miclio. Com relao degradao da cafena e tanino na casca de caf aps o
crescimento do cogumelo, foi possvel demonstrar que esse fungo no degrada
cafena, s absorve-a, por isso no corpo de frutificao encontraram cafena.
Dessa forma, o uso da casca de caf poder dar origem a um novo tipo de
cogumelo do tipo Pleurotus contendo pequenos teores de cafena no corpo de
frutificao. Por fim, demonstra que resduo da agroindstria de caf apresenta
rendimentos semelhantes aos obtidos com esses substratos tradicionais.
2.2.2 Pasteurizao e condicionamento (Fase II)
A pasteurizao para Agaricus spp. visa elevao uniforme da massa de
composto at a temperatura de 62oC/ 6 horas, para saneamento do composto,
seguindo-se o condicionamento fsico, qumico e biolgico do composto, a
47oC, durante 7 a 10 dias .O pasteurizador deve possibilitar o controle da
temperatura, atravs do sistema de ventilao, ajustando-se as propores de
reciclagem do ar quente (150 a 200 m3/t.h) e o ar novo e filtrado (10 a 40
m3/t.h), mantendo-se o regime de ventilao constante durante toda a
pasteurizao e condicionamento e, quando o odor amonaco desaparece (teor ,
10 ppm de NH3) promove-se o resfriamento rpido at 25 oC, para efetuar-se a
inoculao. O dimensionamento do pasteurizador e ventilador um problema
pela quantidade de material a ser pasteurizado e o fluxo de ar a ser liberado.
22
No resfriamento para a inoculao do Agaricus, os termfilos entram em
latncia e a estrutura celular dessa biomassa digerida e assimilada pelo
Agaricus.
Ao final do processo de pasteurizao e condicionamento, a quantidade
de carboidratos degradveis diminui, formando um complexo lignina-hmus
mais estvel; grande parte do NH3 incorporada biomassa (protenas); a
relao C/N estreita-se entre 16 a 17/1; o ndice pH diminui para 7,5; a
temperatura para 25 oC e, a umidade, para 60 a 65% (VEDDER, 1996).
2.3 Produo de inoculantes
Os fungos reproduzem-se sexuadamente por intermdio de esporos ou,
assexuadamente (reproduo vegetativa), pela multiplicao de qualquer
fragmento do corpo de frutificao ou do miclio.
Na reproduo assexuada, a partir da germinao de dois basidisporos
em substrato e condies favorveis, origina-se um miclio de hifas haploides
(n) com interseptos uninucleados (poro da hifa delimitada por dois septos), o
miclio primrio. Quando duas hifas do miclio primrio se encontram, ocorre a
fuso de citoplasma (Plasmogamia) resultando clulas binucleadas ou dicariotas
(n+n). Assim, inicia-se o processo de formao do miclio secundrio por
crescimento vegetativo. Em certa fase do desenvolvimento do miclio
secundrio, inicia-se a diferenciao do miclio tercirio (basidioma) e a
formao dos basdios. Os ncleos fundem-se resultando um ncleo diploide
(2n); h o incio de formao dos esterigmas e o ncleo sofre novas divises
(meiose e mitose), resultando 4 ncleos, com nmero haploide de cromossomos
que, cercando-se de protoplasma, migram para os esterigmas e formam os
basidisporos.
23
As matrizes primrias so obtidas pelo isolamentodos fragmentos do
basidioma (via assexuada para manter as caractersticas genticas do basidioma
desejado) e atravs dos basidisporos (via sexuada pelo isolamento monosprico
e/ou multiesprico, quando se visa o melhoramento gentico seguido da seleo
massal desejada). Na obteno das matrizes, ressalta-se, a utilizao de meios de
cultura muito ricos e completamente diferentes dos substratos de cultivo, pode
levar seleo de mutantes nutricionais (saltaes paramorfognicas adaptadas
ao meio), com possveis alteraes simultneas de outras caractersticas
importantes.
A fuso dos protoplastos aumenta a frequncia de cruzamentos de
organismos nos quais os cruzamentos naturais so infrequentes ou inexistentes,
alm de possibilitar o avano na engenharia gentica nesse campo (VAN
GRIENSVEN,1998).
A preservao das matrizes primrias implica na reduo do
metabolismo latncia para que as linhagens possam ser conservadas viveis
pelo maior tempo possvel. Alguns cogumelos (A. blazei e Volvariella volvacea
entre outros) no resistem s temperaturas e devem ser conservados em cmara
climatizada a 22+ ou 1oC. A maioria dos outros cogumelos, entretanto, pode
ser mantida em geladeira (4 + ou - 1oC) e, as matrizes primrias podem durar at
seis meses, desde que acondicionadas em tubos de ensaio, vedados com tampa
hermtica para evitar a desidratao do meio de cultura e da matriz. O uso de
leo mineral, previamente esterilizado, tem-se mostrado importante, pois
protege o miclio contra a dessecao resultante da condensao de vapor nas
variaes de temperatura durante o armazenamento. Algumas culturas,
preservadas dessa forma, podem continuar viveis por at dois anos. Tambm
pode ser usado com bons resultados discos de cultura preservados em frascos
hermticos contendo gua estril.
24
O nitrognio lquido e a liofilizao so os mtodos mais utilizados nas
colees de culturas internacionais (SAN ANTONIO,1978), mesmo para
cogumelos de clima quente como A. blazei (criopreservao a 80oC ou N2
lquido a - 186 oC, desde que o inculo seja suspenso em glicerol a 10% e o
protocolo de descongelamento, seja rpido a 35 oC (MONTINI et al., 2002).
A matriz secundria obtida pela transferncia de pequenas pores de
miclio da matriz primria para frascos contendo substrato do tipo gros,
serragem ou fibras (composto). O substrato acondicionado em frascos com
tampas forradas internamente com discos de papel de filtro, e submetidos
esterilizao durante 2 a 4 horas a 1 atm ou 120 oC, ou tindalizao, repetindo-se
o processo aps 12 horas. Os frascos so inoculados em condies asspticas e
incubados temperatura de 25 oC durante 20 a 30 dias, perodo suficiente para
que ocorra a colonizao total do substrato. Obtidas as matrizes secundrias,
sero usadas para a produo do inculo (semente ou spwan) (EIRA;
MINHONI, 1997; GIBBONS; MAHER; TODD, 1991).
Dessa forma, quando as hifas de cogumelos crescem em grandes
quantidades de substratos (gros, serragem, materiais celulsicos ou minerais
enriquecidos), sob condies axnicas, recebem o nome de inculo (termo
diretamente ligado aos propgulos viveis do fungo, as hifas), inoculantes (que,
alm do inculo, inclui o veculo slido ou substrato, como serragem, gros e
outros), semente (pelas suas relaes com a propagao que, no caso de
inoculantes para cultivo de cogumelos, seria assexuada e vegetativa) e ainda
spawnm que um termo genrico na literatura mundial prximo a inoculante ou
semente (FLETCHER; WHITE; GAZE, 1986; RAJARATHANAM; BANO,
1987; SAN ANTONIO, 1984).
25
2.4 Inoculao e incubao - corrida do miclio (Fase III)
A semente utilizada razo de 1 a 2% da massa de composto em base
mida. O perodo de colonizao do substrato varia com o tipo de inculo,
qualidade do composto e condies da cmara de cultivo, mas de modo geral,
oscila entre 14 e 21 dias, quando o miclio aflora superfcie do composto e
procede-se a cobertura do substrato colonizado com solo ou outros materiais
(camada de cobertura ou casing layer).
A fase III (vulgarmente denominada corrida do miclio), nos cultivos
mais tecnificados efetuada em massa, sob condies de temperatura e aerao
controladas, em tneis similares aos de pasteurizao com reciclagem,
resfriamento (temperatura controlada entre 24 e 25 oC) e renovao do ar (cerca
de 2 a 3 vezes o seu volume por dia) uma vez que, nessa fase, os teores de CO2
permanecem muito elevados (VAN GRIENSVEN, 1988).
Modernas tecnologias de cultivo vm utilizando suplementao do
composto com materiais orgnicos em nitrognio (VAN GRIENSVEN, 1988),
como por exemplo, o Champfood de uma companhia da Holanda, proposto para
suplementar o substrato com relao C/N inicialmente mais larga (at 50/1). O
adubo adicionado aps a colonizao total do substrato pelo cogumelo (a Fase
III que, nessa tecnologia realizada em massa). Os produtos comerciais usam o
farelo de soja com disponibilidade controlada, base de 1 a 1,4 Kg/m2 de cama
de cultivo (densidade de substrato entre 85 e 95 Kg de substrato mido/m2).
2.5 Camada de cobertura e induo de primrdios
A camada de cobertura representa um dos principais fatores para o
incremento a produtividade, qualidade e uniformidade na colheita do
champignon (COLAUTO, 2002). Modernamente, utiliza-se uma mistura de
26
turfa negra ou black peat (80%) e turfa fibrosa marrom ou brown peat
(20%), neutralizada com carbonato de clcio calctico (VAN GRIENSVEN,
1988). Para evitar nematoides e outros problemas da fungicultura, a camada de
cobertura dever ser submetida a processos de pasteurizao (60-65 oC), ou
desinfeco com formol (a 10%, 10L/m3), volatilizado temperatura a 15 oC.
A camada de cobertura proporciona variao ambiental necessria para a
mudana fisiolgica do comportamento do miclio, que passa de um estado
vegetativo para reprodutivo, com consequente induo e desenvolvimento de
primrdios. Alm disto, a camada de cobertura proporciona superfcie uniforme,
regula a temperatura entre o substrato e o ambiente, retem gua para evitar o
ressecamento do substrato, fornece gua para o basidiocarpo, suporta
mecanicamente o desnvolvimento do corpo de frutificao, permiti trocas
gasosas, uma barreira de proteo para os microrganismos, permite o
crescimento de bactrias favorveis e no fonte de nutrientes para o
desenvolvimento do miclio.
Diversos fatores fsicos, qumicos e biolgicos colaboram
concomitantemente para que o fenmeno da induo ocorra. Dentre eles esto a
profundidade, porosidade, gua, potencial osmtico, gases, principalmente o
hormnio, substncias qumicas volteis ou no, microrganismos,
principalmente bactrias, filtrados de fungos, bactrias e metablitos da camada
de cobertura. No entanto, devido complexidade de interao dos mesmos,
muitas pesquisas apresentam mais sugestes que concluses por no
conseguirem isolar todas as variveis que interferem na induo de primrdios.
Diversas camadas de cobertura so relatadas como: esterco de vaca
decomposto, polpa de papel modo de resduos industriais, resduos de madeira,
bagao, composto exaurido, terra orgnica, terra de minhoca, cristais de gua,
cinzas de diversos materiais, fibra de coco, rockwool (l mineral). Resduo de
carvo, resduo de fibra de plantas, bolo de cal (Cal + gua), abeto, casca de
27
ervilhas, perlite, vermiculita, espuma de poliuretano picada e tijolos quebrados
finamente (COLAUTO, 2002).
Quanto camada de cobertura para o A.blazei, um pequeno ganho em
relao ao uso da terra de barranco, foi obtido pela incorporao de 30% de
carvo vegetal (resduo de carvorarias), passando-se de uma produtividade de
5% para 8 a 12% em base mida (80 a 120g de cogumelo fresco por Kg de
substrato mido). Para esse tipo de cobertura, a produtividade foi
significativamente maior na espessura entre 5 e 8 cm. Entretanto, o incremento
mais significativo na produtividade (100% acima da terra + carvo), foi
alcanado com a turfa de Zanta Catarina e Xisto calctico, para duas linhagens
de A. blazei, que foram estatisticamente similares, nas suas respostas aos tipos
de cobertura testados (COLAUTO, 2002).
No Brasil h o predomnio do uso de camadas de cobertura base de
terra argilosa ou mista alm de turfas brasileiras mais recentemente. Entretanto,
o manejo desse material requer a devida ateno para se atingir uma elevada
produtividade.
2.6 Instalaes e condies de frutificao
A cultura do A. blazei, por exigncia de alguns compradores estrangeiros
(principalmente o japons), ocorre de forma rudimentar em canteiros no campo.
Nesse particular, esse tipo de tecnologia de cultivo outdoor que originou a
denominao popular desse cogumelo como cogumelo do sol. Deve-se frisar,
entretanto, que os canteiros so cobertos com espessa camada de capim,
formando um microclima indispensvel frutificao nessas condies rsticas,
mas sob a camada de capim, praticamente no h luz (intensidade menor que 50
Lux, s 12 horas).
28
Na etapa de frutificao, esto as maiores diferenas no cultivo do A.
blazei em relao ao A. bisporus: condies de temperatura entre 25 e 30 oC,
procedidas de baixa temperatura (15 a 20 oC), teor de CO2, abaixo de 500 ppm e
abundante irrigao da camada de cobertura. Para o A.bisporus, a induo de
primrdios tambm depende da aerao (teor de CO2 ao redor de 600 ppm), mas
a induo, ocorre com o resfriamento gradual de 22 para 16 a 17 oC.
Os mecanismos de induo dos primrdios para o A. blazei, esto
relacionados s variaes de temperatura e umidade, normalmente, ocorrem nos
ciclos dia-noite, principalmente na entrada e sada do inverno. Verificou-se
experimentalmente, que a produtividade em ambiente de estufa de lona plstica
(amplitude trmica entre 15 e 35 oC) foi maior (14% em base mida) que a
obtida em cmara de cultivo com temperatura constante a 25 oC (11,8%) e, em
ambiente rstico (estufa de bambu) com amplitude trmica entre 10 e 30 oC. Por
outro lado, sob condies constantes de 15oC no houve induo dos primrdios,
os quais prontamente surgiram, quando os substratos de cultivo foram
recolocados temperatura de 25 oC. No cultivo em estufa plstica, a
produtividade foi significativamente maior na densidade de 60 Kg do
substrato/m2 foi significativamente mais produtiva (COLAUTO, 2002).
A primeira colheita ocorre em aproximadamente 20 dias aps a
colocao da cobertura, mas para o A. blazei, pode levar meses na dependncia
do ambiente de cultivo, linhagens e outros fatores biticos e abiticos no
controlados ou desconhecidos. Por exigncia do mercado, o cogumelo deve ser
colhido quando alcanar seu maior tamanho, ainda no estgio imaturo, com o
chapu de formato cilndrico, vu fechado estirpe curto e espesso. Aps uma
primeira colheita, realizam-se normalmente outras, espaadas de 10 a14 dias,
denominados fluxos. Todo o ciclo de cultivo completa-se em aproximadamente
120 dias, quando a colheita comea a tornar-se invivel economicamente. Isso
significa que sero possveis 3 a 4 ciclos por ano na mesma instalao. O
29
rendimento economicamente vivel deve ser de 10% de cogumelos frescos ou
1% de cogumelos desidratados em relao ao peso do composto mido. Quanto
maior o perodo de colheita menor a quantidades de cogumelos, tanto em massa
quanto em aspecto, devido incidncia de pragas e doenas (KOPYTOWSKI,
2002). Dessa forma, a exemplo dos efeitos da amplitude trmica e dos valores
extremos da temperatura mxima e da mnima, sob condies sanitrias pouco
controladas maior produtividade obtida com menor densidade de composto por
rea de cultivo.
A umidade relativa do ar deve ser controlada entre 70 a 80% (mais baixa
que o A. bisporus). As irrigaes devem ser feitas de preferncia nos intervalos
das colheitas, pois os cogumelos tendem a apresentar doenas e nematoides.
Uma ventilao adequada essencial para reduzir o teor de CO2 a um
nvel de 400 a 500 ppm, gerado durante as fases de desenvolvimento do
cogumelo. Na frutificao o efeito danoso provocado pelo elevado teor de CO2
o alongamento da estirpe, e a prematura abertura do pleo, reduzindo a
qualidade e produtividade (EIRA, 2002)
2.7 Colheita e processamento
Iniciando a frutificao o ponto de colheita deve ser aquele em que o
cogumelo atinge seu maior peso, associado sua maior qualidade comercial.
Atualmente, os padres comerciais so estabelecidos pelo mercado exportador
japons.
Qualquer que seja o padro, o produtor deve seguir rigorosas regras de
higiene e limpeza, pois se trata-se sobre tudo de um alimento, lembrando-se
tambm que ser direcionado a um mercado de exportao que muito exigente
e, portanto, os riscos de rejeio so grandes.
30
Assim, uma vez ocorrida s frutificaes o momento correto da colheita
da Agaricus blazei deve ser estabelecido, pois se for atrasada, o cogumelo
desenvolve-se muito ocasionando a abertura do chapu (pleo) e, logo em
seguida, o rompimento do vu, momento a partir do qual inicia-se o processo de
esporulao e de reaes qumicas que escurecem o cogumelo, diminuindo em
muito seu valor comercial. Por outro lado, no deve ser colhido muito cedo, pois
seu peso ser reduzido.
Na colheita, os cogumelos so escovados, lavados e submetidos
desidratao (7 a 10% de umidade, em secadores de bandeja vertical ou
horizontal temperatura de 45 a 60 oC). Apesar desses procedimentos de ps-
colheita, foram detectados problemas na qualidade sanitria desses produtos
(ROSA et al., 1999) e, ainda, no existe qualquer legislao para controle de
qualidade na comercializao do A. blazei no Brasil.
Os processos de secagem precisam ser bem desenvolvidos, para
assegurar maior rapidez, evitando-se a proliferao do grupo de bactrias coli-
aerogenes (Escherichia coli e Aerobacter aerogenes, ambas isoladas em meio
presuntivo VRB - Violet red bile Agar) no prprio cogumelo e, suas
caractersticas putrescveis, fazem com que a microbiota aumente a nveis
imcompatveis com a comercializao do produto (ROSA et al., 1999).
Tabela 1 Produo de cogumelo Agaricus blazei
Repetio Peso do cogumelo (g/100 g de composto)
1 1,54
2 1,54
3 1,53
Mdia 1,53
31
2.8 Doenas, contaminantes e pragas
No Brasil, tanto no cultivo do A. blazei como no A. bisporus, o baixo
ndice de desnvolvimento tecnolgico (qualidade de composto, camada de
cobertura, geralmente solo sem qualquer tratamento e a rusticidade das
instalaes de cultivo) so as causas da baixa produtividade, que se agrava com
incidncia de pragas (moscas Sciaridae) e doenas (COUTINHO, 2000; EIRA,
2000; FIGUEIREDO; MUCCI, 1985).
Pragas so animais agentes patognicos, nocivos para os vegetais ou
produtos vegetais (insetos, caros, fungos, bactrias vrus nematoides, plantas
invasoras, camundongos, etc.).
A contaminao em meio de cultura normalmente causada por fungos
presentes e pertencentes, em sua maioria, classe desses fungos imperfeitos.
Tambm existem os fungos competidores (saprfitas), que so aqueles que
competem com o cogumelo o mesmo substrato de cultivo. Alguns desses so:
mofo verde oliva (aps a pasteurizao) - Chaetomixam olivaceo, mofo rosa-
Geotrichum sporendonema (fungo do solo), mofo cinza, falsa trufa -
Diehilomyces microspora, Aspergillus spp e Trichoderma spp.(I seminrio do
cogumelo Agaricus blazei Murril de MG, 2003).
2.9 Compostagem
A compostagem definida como a decomposio biolgica e a
estabilizao de substratos orgnicos em condies que permitam o
desenvolvimento de temperaturas termfilas, resultando na produo de calor de
origem biolgica, com obteno do produto final suficientemente estvel,
higinico, semelhante a um material rico hmico para disposio e utilizao
32
sobre os solos, e outras finalidades sem impacto negativo sobre o ambiente
(MUSTIN, 1987).
A compostagem um processo dinmico que envolve a atividade
combinada de microrganismos sendo estes, bactrias, fungos, actinomicetos e
outras populaes biolgicas; cada gnero de microrganismo ativo na
decomposio de algumas partculas da matria orgnica. Os mais ativos so
aerbios e anaerbios facultativos, sendo que a atividade de cada um completa a
do outro.
A sucesso da populao reflete o meio ambiente presente devido
temperatura e os substratos que esto no estado contnuo de fluxo. O substrato
est envolvido no rompimento de substncias complexas em substncias mais
simples (RODALE, 1971).
O conhecimento de como variam as caractersticas fsico-qumicas e
microbiolgicas do substrato, durante o processo de compostagem, importante
porque permite, em um dado momento, analisar microrganismos que se generem
como produtos intermedirios e tenham importncia biolgica e industrial.
Todos os parmetros ambientais so de grande importncia no processo
da compostagem e que influi sobre a populao de microrganismos, a grande
maioria deles esto presentes em grande quantidade em todos os substratos
orgnicos destinados a ser decomposto. As bactrias, actinomicetos e fungos so
responsveis por mais de 95% da atividade microbiana que ocorre no processo
da compostagem (MUSTIN, 1987).
A identificao da microflora presente no composto permite realizar o
estudo das funes especficas de cada grupo de microrganismos e determinar
sua ao potencial, em que rea da nutrio poder se encaixar, sendo
importante substrato para o cultivo do cogumelo.
Blandn-Castano, Rodrguez-Valencia e Dvila-Arias (1998)
encontraram maior quantidade de aerbios mesfilos, leveduras e actinomicetos
33
no composto onde a umidade est no valor de 74,83% comparada a de 87,90%, e
tambm no composto onde se tinha maior quantidade de carboidratos solveis
que era de 69,31% em contrapartida com 61,44%. Permite com isso observar
que onde se tem maior disponibilidade de nutrientes, ocorreu melhor
estabelecimento dos microrganismos e as condies fsicas do meio propiciaram
o crescimento, como aerao e pH.
Esse mesmo trabalho mostrou que medida que transcorria o processo
de transformao da matria orgnica, aumentava-se os microrganismos
aerbios mesfilos e actinomicetos, pois sendo esses importantes na
transformao da matria orgnica.
Ocorrem no processo de compostagem inmeras modificaes, pois
maior parte do metabolismo na compostagem devido s fermentaes, sendo
que as transformaes ideais ocorrem nas regies onde predominam condies
aerbicas ou semiaerbicas, que impedem o estabelecimento de microrganismos
anaerbios estritos, razo pela qual o composto deve ser revolvido com
frequncia, para que as condies sejam homogneas em todo material
(BRAGA, 1997).
O produto da compostagem pode ter inmeras finalidades. A aplicao
do material no solo produz mltiplos benefcios como: aumentar
permeabilidade, agregao de partculas, macro e microelementos; corrige a
acidez, incrementa a populao de microrganismos e melhora a eficincia e o
uso de nutrientes por parte da planta (RODALE, 1971). usado tambm como
substrato para a produo de cogumelos comestveis, por ser um composto
slido com nutrientes necessrios para o desenvolvimento dos mesmos por
serem organismos saprfitos, ou seja, necessitam do fornecimento de
substncias orgnicas em decomposio (BRAGA, 1997).
Mais relacionado a este tipo de finalidade que a produo do substrato
podemos dividir a compostagem em 2 fases. A fase I inclui a seleo e a mistura
34
dos ingredientes, onde os mesmos devem estar com grandes disponibilidade e
volume. Normalmente, isso depender da regio de produo para se obter
resduos agrcolas e aps sua anlise de composio efetuar o processo. Nessa
fase a temperatura chega 80C com aquecimento prprio. A fase II comea
com pasteurizao por 8h com 56-60C e continua com condicionamento por um
perodo de 7 dias na temperatura de 45C, para volatilizao do NH3 (FLEGG;
SPENCER; WOOD, 1985; VAN GRIENSVEN, 1988).
Figura 1 Formula esquemtica da molcula de lignina de confera
Fonte: Baseada em Adler (1977)
35
Figura 2 Esquema geral do processo de degradao da lignina
Fonte: Adaptado de Field e col. (1993)
Existem vrios parmetros fsico-qumicos fundamentais no processo de
compostagem que se aborda para um bom resultado no processo de produo do
cogumelo sendo. Aerao - a compostagem um processo aerbico, sendo vital
para a atividade microbiana, pois necessitam de O2 para oxidar a matria
orgnica. Durante o processo a demanda de O2 bastante elevada e a falta pode
tornar um fator limitante prolongando o ciclo da compostagem.
Temperatura - a compostagem pode ter regies de temperatura
termoflica (45 85C) como mesoflica (25 43C). Esse um parmetro que
serve como fator indicativo do equilbrio biolgico, pois temperatura de 40 a
60C no segundo ou terceiro dia sinal de que o ecossistema est em equilbrio.
36
Umidade, no composto este valor est entre 50 e 60%, sendo
fundamental para a vida microbiana. Um teor de gua muito alto pode impedir a
eficincia de outros parmetros, como a passagem de oxignio, podendo
provocar zonas de anaerobiose, mas se esse teor for abaixo de 40% inibe a
atividade microbiana.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 2 4 6 8 10 12 14
Tempo (dias)
%
Temperatura
Umidade
Figura 3 Dinmica da temperatura (C) e umidade relativa do material (%) durante o processo da compostagem
Relao C/N, os microrganismos necessitam de carbono como fonte de
energia, e de nitrognio para sntese de protenas. Essa relao deve situar em
torno de 30; se for mais baixa pode ocorrer grande perda de nitrognio por
volatilizao da amnia, se for muito elevada os microrganismos no
encontraram N suficiente para sntese de protenas e tero seu desenvolvimento
limitado. Independe da relao C/N inicial, no final da compostagem a relao
C/N converge para 10 a 20.
A relao C/N pode ser diminuda pela adio de suplementos, pode
haver inibio do crescimento do fungo. Singh e Verma (1996) estudando fontes
37
de carbono e nitrognio e interferncia da relao entre esses elementos sobre o
crescimento de linhagens de Lentinula lateritia constataram que o
desenvolvimento do fungo foi menor quando a razo foi menor, ou seja, grande
quantidade de N no substrato em relao ao teor de C, pode ter um efeito
inibitrio sobre o crescimento desses fungos. Maziero (1990) observou que o
nitrognio em elevada concentrao reprime a degradao da lignina, retardando
ou at inibindo completamente o desenvolvimento do fungo. Tambm comenta
que substratos ricos em N no devem ser utilizados isoladamente para o cultivo
de cogumelo, devido ao fato de no proporcionarem uma total colonizao do
substrato e no permitirem a produo de corpos de frutificao.
Song, Cho e Nair (1987) constataram mximo crescimento micelial com
a relao C/N de 30:1 e, medida que aumentavam ou diminuam essa razo,
obtinham menores valores de biomassa microbiana.
Jong e Birminghan (1992) citaram que a razo entre C e N afetou a
velocidade de crescimento micelial, qualidade do cogumelo, integridade e
longevidade dos blocos de substrato durante o ciclo da produo.
Estrutura - estudos demonstraram que a disponibilidade da rea de
superfcie diminuiu com o aumento do tamanho da partcula do substrato,
diminuindo a atividade hidroltica, causando um limitante para agentes
hidrolticos (ZADRIAZIL; PUNIYA , 1995). Sendo assim, quanto mais fina a
granulometria, maior a rea exposta atividade microbiana, o que promove o
aumento das reaes qumicas, visto que aumenta a rea superficial em contato
com o oxignio.
PH - no um fator crtico na compostagem, mas nveis muito baixos ou
muito altos reduzem ou at inibem a atividade microbiana. A passagem fase
termoflica acompanhada de rpida elevao do pH, que se explica pela
hidrlise das protenas e liberao da amnia. O pH do meio da compostagem
depende do substrato de partida. Entretanto, pode ser modificado pelo
38
metabolismo do microrganismo em crescimento. Os microrganismos anaerbios
tendem a neutralizar o seu prprio meio se tornando assim mais favorvel
(MUSTIN, 1987).
No que se refere composio do substrato, existem inmeras fontes de
resduos para a produo do composto, isso depender da regio que se encontra
para facilitar a aquisio, disponibilidade e custo do transporte.
Bisaria, Madan e Vasudevan (1997) obteviveram um timo resultado na
produo de cogumelo comestvel utilizando como substrato farelo de arroz e
trigo.
Straatsma et al. (2000), utilizando bagao de cana e palha de trigo
obtiveram um aumento de produtividade de 20% comparado com a formulao
tradicional que base de palha de capim e esterco de cavalo fresco.
Em geral, podem-se fazer inmeras formulaes desde que para a
finalidade que se propem, que o substrato para a produo de cogumelo,
observa-se a porcentagem de carbono e nitrognio presente nos resduos.
Dependendo da formulao efetuada, pode apresentar alguma que necessita de
suplementao devido baixa disponibilidade ou ausncia de alguns nutrientes.
2.10 Agaricus blazei
O Agaricus blazei um macrofungo, pertencente ao Reino Fungi,
Diviso: Eumycota, Subdiviso: Basidiomycotina, Classe: Hymenomicetes
(Basidiomycetes), Ordem: Agaricales, Famlia: Agaricaceae e Gnero: Agaricus.
um cogumelo comestvel e apresenta diversas propriedades farmacolgicas,
com amplo estudo em virtude de sua grande capacidade de aumentar as defesas
naturais do organismo. Em relao s propriedades nutricionais, o fungo
apresenta elevado teor de protenas em forma de aminocidos, contm vitaminas
como: niacina, tiamina e riboflavina (RIBEIRO, 2002).
39
H mais de 30 anos, o botnico Takatoshi Furomoto, descobriu nas
regies serranas da Mata Atlntica do Estado de So Paulo, mais
especificamente na Regio de Piedade, um cogumelo que denominou de
cogumelo Piedade. Ele verificou que o cogumelo possua propriedades
medicinais e sem recursos tcnicos para aprofundar os seus estudos, decidiu
enviar o produto para os Centros de Pesquisas da Argentina e Japo. Os estudos
no Japo foram iniciados no ano de 1975, mas s em 1996 que os
pesquisadores classificaram o cogumelo com o nome de Agaricus blazei Murril
(ABM) e deram incio as pesquisas de suas propriedades medicinais
(KAWAGISHI; INAGAKI; KANAO, 1989; MIZUNO; HAGIWARA;
NAKAMURA, 1990).
Aps a identificao, comearam as pesquisas e descobriram um
polissacardeo (principalmente b-glucan) que atuava como substncia
antitumoral. Pesquisas revelam que o polissacardeo b-glucano atua no
organismo humano aumentando as funes imunolgicas, acarretando o
aumento de macrfagos, NATURAL KILLER CELL (NKC), clulas T, clulas
B e clulas complementares, evitando a regenerao e metstase do cncer
(MIZUNO; HAGIWARA; NAKAMURA, 1990).
No Japo, o Agaricus blazei recebe o nome comercial de Himematsutake
ou Kawariharatake. Atualmente cultivado no Brasil, principalmente nos
estados de So Paulo, Paran e Minas Gerais. No Brasil recebe o nome
comercial de Cogumelo do Sol e tambm conhecido popularmente como
cogumelo de Deus, cogumelo princesa e cogumelo piedade (KAWAGISHI;
INAGAKI; KANAO, 1989).
Os pases da sia e da Europa tm a tradio no consumo e cultivo de
cogumelos. Agaricus bisporus e Lentinula edodes so cogumelos mais
consumidos no mundo.
40
Toda a tecnologia da produo do Agaricus blazei segue os passos do
cogumelo Agaricus bisporus, em que sua histria vem a partir de produtores de
melo que utilizavam palha suja de esterco para aquecer o seu cultivo
verificaram o aparecimento de champignon na palha. Essa palha foi levada para
cavernas e nelas os produtores comearam a obter cogumelos aps 4 a 12 meses
de espera. No Reino Unido o cultivo data de 1870. A tecnologia de produo de
miclio ou matriz para a cultura foi descoberta entre 1893 e 1905 e foi sem
dvida o passo fundamental para o desenvolvimento da produo de
champignon em todo o mundo.
Durante a 1a. e 2a Guerra Mundial quando a Frana foi invadida, esse
cultivo de champignon em cavernas permitia a produo de alimentos fora das
vistas do inimigo e, portanto mais difcil de ser perdido. Confiscada a
necessidade e outras dificuldades advindas a guerra levou ao desenvolvimento
da cultura do champignon e principalmente da produo de blanche ou
spawn ou seja, o material necessrio para semear a espcie (CHALLEN et al.,
2000).
A partir da a evoluo do cultivo foi rpida. A produo passou a ser
realizada em casa de alvenaria, modulares, com estantes permitindo o mximo
aproveitamento de espao e controle das condies ambientais. Da Frana o
cultivo se espalhou por outros pases da Europa e Estados Unidos onde
peculiaridades locais introduziam novidades no cultivo (BONONI, 2002).
O cultivo de cogumelo est diretamente ligado a reciclagem econmica
de resduos agrcolas e agroindustriais, tais como o esterco bovino, equino, de
aves, porcos e outros animais domsticos, palhas e outros resduos do trigo,
arroz, milho, algodo, madeira, bagao de cana, resduos de serrarias e muitos
outros (COCHRAN,1978; CHANG; MILES, 1984, 1989).
Alm da versatilidade metablica, outro apecto que ressalta a
importncia dessas fontes alternativas de protena no convencional, o elevado
41
potencial metablico desses microrganismos, pois o tempo de gerao da
maioria dos fungos de apenas algumas horas (PRYBYLOWICZ;
DONOGHUE, 1990; ZADRAZIL; DUBE, 1992).
As propriedades medicinais e nutracuticas de alguns cogumelos
tambm vm incrementando o seu valor agregado. Os cogumelos j eram
utilizados desde os tempos mais remotos com finalidades medicinais para
combater hemorragias, clicas, feridas, asma, e outros problemas. Algumas
tribos indgenas brasileiras usavam Pycnoporus sanguineus (orelha de pau cor
vermelho intenso), para a cicatrizao de feridas. (BONONI et al.,1995).
Os cogumelos so riqussimos em vitaminas e sais minerais, o que os
qualificam como nutricuticos dotados de comprovada capacidade nutririva,
juntamente com vrios princpios ativo neles contidos, dotados de elevada
capacidade, imunomoduladores, inclusive antitumoral e antiviral. O isolamento
e identificao bioqumica e molecular dos princpios ativos dos cogumelos so
glucanas, AHCC (Componente ativo de hemi-celulose), ergosterol e
adrenocromo.
Glucanas: o cogumelo de sol foi profundamente estudado pelo Prof.
Ghoneun na UCLA, um dos mais conceituados centros de pesquisas do mundo,
em cancerologia, que demonstrou que o extrato aquoso do Cogumelo do Sol,
injetado em camundongos, fazia aumentar de maneira significativa a contagem
de clulas NK (CD- 56), as quais so componentes do sistema imunolgico com
poder destrutivo por citlise de clulas neoplsicas citado por Veronese (2002).
Ergosterol: recentemente em 2001, Takaku & Cols., no Japo, isolaram
uma frao lipdica do cogumelo Agaricus blazei, com atividade antitumoral que
foi identificada como Ergostrol. Administrado por via oral em camundongos
com Sarcoma 180 permitiu aps 20 dias, uma reduo significativa do tumor,
sem quaisquer efeitos colaterais. O mecanismo de ao do ergosterol foi
comprovado ser a inibio da angiognese. Tais achados permitiram incluir o
42
ergosterol como substncia antiangiognica natural, contida no cogumelo
Agaricus blazei e, desse modo ampliando o atual armamentarium antitumoral.
Recentemente, estudos in vivo em laboratrios do Japo, utilizando
fraes de extratos hidro-alcolicos de Agaricus blazei, apontaram para uma
substncia com forte atividade antitumoral, polissacardeos de ligao beta (beta
glucanas), associado a protenas, formando um complexo glico-proteco de
ligao (1-6) b-D-glucan-protena (MIZUNO; HAGIWARA; NAKAMURA,
1990).
Por outro lado, existem dvidas quanto s propriedades nutracuticas
dos cogumelos, quando consumidos na forma de ch, tal como propolado pela
mdia sobre extratos hidrossolveis, obtidos por fervura, j existindo dados sobre
efeitos hepatotxicos desses tipos de extratos (EIRA et al., 2000). Outras
dvidas esto relacionadas s linhagens em cultivos, doses e estgio de
desenvolvimento do basidioma.
A quimioproteo do cogumelo Agaricus blazei na hepatocarcinognese
induzida, est sendo estudada em leso pr-neoplsicas no fgado de
camundongos machos Wistar, nas etapas de pr e ps-iniciao, induzidas pela
dietilnitrosamina. Os resultados indicam que o tratamento com A. blazei no
causam toxidade heptica e renal e apresentam efeitos hepatoprotetores, para
doses moderadas do agente hepatocarcinignico dietilnitrosamina (BARBISAN
et al., 2002).
2.11 Fungos termoflicos
Entre os fungos, somente algumas poucas espcies tm a capacidade de
crescer a temperatura relativamente alta e podem ser subdivididas em 2
categorias: a dos fungos termfilos (aqueles que possuem temperatura mnina de
43
crescimento acima de 20oC e temperatura mxima de crescimento acima de 50
oC).
Esses fungos fornecem um excelente sistema para estudos bioqumicos e
fisiolgicos, principalmente para aqueles fatores relacionados com estabilidade
de suas enzimas e protenas. Fungos termoflicos podem ser empregados em
vrias atividades humanas de interesse econmico, atuando diretamente na
produo da compostagem, por exemplo, e apresentando alto potencial em
matria-prima para a indstria, devido estabilidade de suas enzimas a altas
temperaturas. Normalmente, a ocorrncia de fungos termfilos est relacionada
a trs fatores: disponibilidade de matria orgnica para decomposio, umidade
adequada e condies de aerobiose. Entre os fungos termfilos podemos
encontrar representantes dos gneros Phycomycetos, Ascomycetos e outros
fungos imperfeitos.
A celulase uma das enzimas secretadas pelos fungos termfilos em
ocasies que lhe convm. O sistema celulase em fungos compreende 3 enzimas:
a endo (1,4) b-D- glucanase (ou simplesmente endoglucanase) a qual cliva
aleatoriamente ligaes b-glicosdicas, normalmente nas partes amorfas da
celulose, a exo (1,4) b- glucanase (exoglucanase) a qual libera celobiose das
extremidades redutoras e no redutoras, geralmente da poro cristalina da
celulose e a b- glucosidase (celobiase), que libera glicose da celobiose
(BHARADW; MAHESHWARI, 1999).
Diversas observaes tm correlacionado a liberao das enzimas do
sistema celulase com a degradao da celulose e o crescimento do miclio. Em
geral, a celulose cristalina parece ser superior na induo das enzimas da
celulase em fungos termfilos em relao s formas amorfas (HAASUM et al.,
1991), embora alguns fungos tremfilos tenham apresentado comportamento
oposto, com altas produes de enzimas do sistema celulase quando crescidos
em meio contendo hemicelulose (KALOGERIS et al., 2001).
44
As endoglucanases de fungos termfilos so termoestveis, com massa
molecular de 30 a 100 kDa, com atividade tima entre 55 e 80 oC entre pH 5,0 a
5,5. As exoglucanases (40 a 70 kDa) so mais ativas entre 50 a75 oC e so
tremoestveis. Ambas as enzimas so glicoprotenas e ensaios realizados aps
desglicosilao indicaram forte reduo na atividade cataltica, sugerindo que a
presena do carboidrato importante na estabilizao da estrutura enzimtica
(KALOGERIS et al., 2001).
Xilana um polissacardeo estrutural mais abundante na natureza. Sua
completa degradao requer a ao cooperativa de uma variedade de enzimas
hidrolticas: a endoxilanases (cliva aleatoriamente resduos de xilose ligados por
b-1,4), b-xilosidases (hidrolisa xilooligmeros); e diversas enzimas (a-
glucoronidase,a- arabinosidase, etc.) que liberam outros acares que esto
ligados lateralmente ao esqueleto de xilana (BIELY, 1985). As xilanases de
fungos termfilos tm recebido especial ateno pela possibilidade de sua
utilizao na indstria de papel, onde a remoo enzimtica das cadeias laterais
de xilana ligadas lignina elimina o tratamento qumico realizado com o cloreto,
reduzindo custo do processo de clarificao do papel.
Tendo essas enzimas termoestveis no processo de compostagem, pela
alta presena de fungos termfilos, ocorre o interesse de se estudar os
metablitos presentes durantes o processo para uso posterior nas indstrias como
forma de degradao da fibra sem produtos qumicos que podem afetar o meio
ambiente, trazendo degradaes futuras.
45
3 COMPOSTO
A compostagem praticada desde a histria antiga, porm at
recentemente, de forma emprica. Gregos, romanos, e povos orientais j sabiam
que resduos orgnicos podiam ser retornados ao solo ou para alguma outra
forma de utilizao. No entanto, s a partir de 1920, com Albert Howard, que
o processo passou a ser pesquisado cientificamente e realizado de forma
racional. Nas dcadas seguintes, muitos trabalhos cientficos lanaram as bases
para o desenvolvimento dessa tcnica, que hoje pode ser utilizada em escala
industrial. Esse processo pode ser definido como uma bioxidao aerbica
exotrmica de um substrato orgnico heterogneo, no estado slido.
Os componentes orgnicos biodegradveis passam por etapas sucessivas
de transformao sob a ao de diversos grupos de microrganismos, resultando
num processo bioqumico altamente complexo (EPSTEIN,1998).
A quebra da parte lignocelulsica consiste em trs maiores
componentes: celulose, hemicelulose e lignina co 50%, 20-30% e 10-20%
respectivamente. Contudo tecnologias fsicas e qumicas, em alguns casos,
importantes associaes ocorrem para o tratamento ou reutilizao dessa quebra,
semelhantes bioconverses so essenciais para uma rpida converso prtica
desses processos. Existem processos economicamente viveis para a
bioconverso da quebra da parte lignoceluloltica que o cultivo de cogumelos.
(CHANG; MILES, 1991). Os cogumelos so alimentos de funo nutricional
(BUSWELL; CHANG, 1993), e mais recentemente, a ateno foi focada para
uma rea secundria de explorao com a descoberta que alguns cogumelos
produzem metablitos de grande interesse nutricional e farmacutico
(antitumorais, agentes de imunomodulao e agentes hipocolesterol) (LIU; OOI;
CHANG, 1995; MIZUNO et al., 1995) e alimento (componentes de flavours)
industriais (JONG; BIRMINGHAM, 1992).
46
Cogumelos so adaptados a se desenvolver em vrias fontes
lignocelulolticas, incluindo dessa maneira materiais como gros de cereais,
palhas, algodo de indstrias txtil (CHANG, 2001), bagao de cana e polpa de
caf. A utilizao desses subprodutos insolveis por cogumelos dependente da
produo e secreo de enzimas hidrolticas (xilanase e celulase) e oxidativas
(lacase, peroxidase e glicosidase) que quebram as macromolculas de celulose,
hemicelulose e lignina em molculas menores, importantes para seu
desenvolvimento (BUSWELL; CHANG, 1993). A produo dessas enzimas no
miclio do cogumelo parte crucial para o processo de colonizao. A
proliferao das enzimas varia de acordo com o cogumelo e o substrato utilizado
no cultivo.
Como se sabe o Brasil rico em subprodutos da agricultura, sendo a
cana-de-acar de grande importncia scioeconomica para o pas. Sendo o
bagao um subproduto da indstria aucareira, e de interesse para os
produtores de cogumelo por ser rico em fibras, com 48% do seu peso, sendo
utilizado posteriormente ao processo de compostagem.
Dessa maneira, aps a produo de cogumelos se tem um subproduto
das indstrias de cogumelos, sendo um material com baixo teor de fibra e rico
em protenas, pela presena de miclio envolto no substrato e nitrognio
aminoacdico devido atividade de proteases e, estudos in vitro durante
fermentao slida, essa presena justifica-se pela perda de CO2.
(RAJARATHNAM; BANO, 1988).
O grau de decomposio do substrato pode ser avaliado atravs da
medida das substncias solveis em gua liberadas ou acares liberados.
Segundo estudos apresentados por Rajarathnam e Bano (1988) h um aumento
progressivo das substncias solveis em gua durante o cultivo de Pleurotus
flabelattus em palha de arroz e palha de trigo, sendo que o substrato residual
apresentou 4 vezes mais acares solveis que a palha no degradada.
47
Constatou-se tambm uma diminuio progressiva dos compostos
fenlicos com o aumento do perodo de incubao, devido atividade das
enzimas oxidativas, secretadas pelo Agaricus e que degradam fenis.
Estudos com Pleurotus e Agaricus demonstraram que a diminuio no
teor de celulose encontrada foi maior durante a frutificao devido alta taxa
metablica do cogumelo nessa fase de construo dos corpos de frutificao
(RAJARATHNAN; BANO, 1989).
A degradao de lignina por Agaricus spp atravs da lacase maior
durante a fase de colonizao do substrato pelo miclio. A quebra da lignina
permite a liberao de celulose e hemicelulose nessa primeira fase do ciclo de
vida facilitando o acesso das mesmas para a degradao enzimtica
(RAJARATHNAN; BANO, 1989).
3.1 Substrato ps-produo de cogumelo
O grau de decomposio do substrato pode ser avaliado atravs da
medida das substncias solveis em gua liberadas ou acares liberados.
Segundo estudos apresentados por Rajarathnam e Bano (1988) h um aumento
progressivo das substncias solveis em gua durante o cultivo de Pleurotus
flabelattus em palha de arroz e palha de trigo, sendo que o substrato residual
apresentou 4 vezes mais acares solveis que a palha no degradada.
De acordo com os mesmos autores h uma tendncia de aumento no teor
de nitrognio aminoacdico no substrato residual devido atividade de proteases
e estudos in vitro durante fermentao slida, esse aumento justifica-se pela
perda de CO2.
Constatou-se tambm uma diminuio progressiva dos compostos
fenlicos com o aumento do perodo de incubao, devido atividade das
enzimas oxidativas, secretadas pelo Agaricus e que degradam fenis.
48
A diminuio no teor de celulose do substrato depende da espcie
cultivada e da quantidade produzida. Estudos com Pleurotus e Agaricus
demonstraram que a diminuio no teor de celulose encontrada foi maior
durante a frutificao devido alta taxa metablica do cogumelo nessa fase de
construo dos corpos de frutificao (RAJARATHNAN; BANO, 1988).
A degradao de lignina por Agaricus spp atravs da lacase maior
durante a fase de colonizao do substrato pelo miclio. A quebra da lignina
permite a liberao de celulose e hemicelulose na primeira fase do ciclo de vida,
facilitando o acesso das mesmas para a degradao enzimtica
(RAJARATHNAN; BANO, 1988).
3.2 Composto na alimentao animal
Aps o ciclo de produo, os substratos utilizados podem servir como
fertilizantes no solo, uma vez que so ricos em nutrientes. Esses substratos
podem ainda ser reciclados, misturando-se a outros materiais orgnicos e
servindo como material para terra de cobertura no cultivo do champignon.
Resduos lignocelulsicos podem ainda ser aproveitados como rao
animal aps o processo de bioconverso por fungos basidiomicetos. Nesses
casos, a fermentao slida aumenta a digestibilidade do substrato
lignocelulsicos destinados para alimentao de ruminantes. A digestibilidade
da palha de trigo pode ser incrementada utilizando-se Pleurotus spp. em
experimentos em reatores, em larga escala. Por outro lado, no Chile pode-se
observar a ocorrncia de um processo de biodegradao em condies naturais,
denominado de Palo Podrido. Troncos de rvores que ocorrem naquele pas,
como Drymis winteri, Eucriphia cordifolia, Laurelia phippiana e Nothofagus
dombeye, so degradados por uma espcie de basidiomiceto causador de
podrido branca, Ganoderma applanatum. O material resultante desse processo
49
de degradao utilizado como forragem para ruminantes, uma vez que aps a
degradao da lignina o substrato torna-se mais digervel e h ainda, um
aumento do teor proteico do substrato (BONONI,1999).
Zhang, Gong e Li (1995), estudando compostos de Pleurotus ostreatus
com inculo de Aspergillus candidus, concluiram que ocorreu um aumento de
protena bruta de 24,1 para 36,7 e uma diminuio de fibra bruta de 14,8% para
9,8%. E quando analisou aminocidos houve um aumento tanto nos totais como
essenciais, concluindo a efetiva utilizao pelo composto na alimentao animal.
Bisaria, Madan e Vasudevan (1997) estudaram a bioconverso do farelo
de arroz e de trigo com Pleurotus sajor-caju, analisando degradao de
hemicelulose, celulose e lignina ocorrendo um decrscimo de 25,6% para
14,4%; 35,8% para 17,9% e 17,2% para 9,5%, respectivamente. A protena
bruta aumentou de 2,87% para 6,3%; e a digestibilidade in vitro aumentou de
19,7% para 29,8%. O segundo experimento analisou suplementao de
nitrognio orgnico e inorgnico na bioconverso avaliando os mesmos fatores
acima; o nitrato de amnio resultou no mximo 34,7% de matria orgnica
devido provvel boa assimilao de nitrognio. A atividade mxima de
xilanase ocorreu aps 20 dias da fermentao.
Zadrazil e Puniya (1995) estudaram a degradao do composto para
aumentar a digestibilidade da lignina presente no bagao de cana com Pleurotus
spp, com diferentes fraes. Concluindo que nas fraes de bagao no
apresentaram diferenas significativas para porcentagem de lignina e carbono,
mas houve um acrscimo na digestibilidade e contedo de nitrognio na menor
frao de bagao (< 1mm).
Alm de se observar pesquisas em nvel de substrato de cogumelo, para
alimentao, temos que ressaltar a importncia do corpo de frutificao
(basidiocarpo), em nvel de substituio ou suplementao na rao animal.
Sendo relevante seu interesse por atuar em vrios campos de funcionamento no
50
organismo, tanto animal como humano podendo citar: nvel de protena, ao
anticoccidiana, ao antibitica e ao sobre a vitamina D2 (ergosterol).
Mizuno et al. (1998) trataram fmeas de ratos, via oral com fraes
solveis de gua quente de Agaricus blazei e compararam com ratos tratados
somente com soluo salina. O principal componente ativo do polissacardeo foi
complexo de a-1,6 e a-1,4 glucanas. Os resultados demonstraram que os
polissacardeos de Agaricus blazei iniciam uma atividade antitumoral atravs da
modulao da resposta do sistema imune em fmeas de ratos de laboratrio com
tumores.
Fuini (2001) testando a utilizao do cogumelo Agaricus blazei com
funo de antibitico na rao de frango de corte analisou o desempenho e
espessura das microvilosidades e os resultados mostraram que no houve
diferena significativa para consumo de rao, mas que a porcentagem de 0,25%
do cogumelo na rao, melhorava o ganho de peso e a converso alimentar no
perodo de 1 a 21 dias de idade. Com relao resposta do sistema imune no
foi influenciado comparado com a testemunha, isso foi devido ao tempo
pequeno de atuao do composto ser reduzindo para sua ao visto que, os
resultados so observados com mais de quarenta dias.
3.3 Probiticos
Os probiticos foram definidos por vrios autores, como organismos ou
substncias que contribuem para o equilbrio da microbiota, sendo atualmente
utilizados como promotores de crescimento, em substituio aos antibiticos
(PARKER citado por SUIDA, 1994).
Os probiticos podem ser definidos ainda como uma cultura de
microrganismos vivos, principalmente o Lactobaccilus sp, que alcanam o trato
digestivo do animal por meio do alimento e garantem o efetivo estabelecimento
51
da populao intestinal de microrganismo. A cultura deve consistir de uma
quantidade especfica da bactria presente, ser mantida na forma desidratada
para fins de armazenamento e produzir uma resposta tima de uma dose
especfica (CRAWFORD, 1979). Os probiticos so microrganismos naturais do
intestino que, aps dosagem oral estabilizam e colonizam o trato gastrintestinal,
evitando a colonizao de microrganismos patognicos, assegurando assim
melhor utilizao dos alimentos (WOLTER; HENRY citado por SUIDA, 1994).
Outro conceito, o de Fuller (1988) define que probitico um
suplemento aditivo de rao constitudo por um agente microbiano vivo, que
atua beneficamente no hospedeiro, melhorando o equilbrio da microflora do
intestino. O autor menciona tambm que o efeito dos probiticos nulo quando
os animais no esto contaminados com microrganisamos patognicos.
Os probiticos em sua maioria tm como organismos ativos os
Lactobaccilus, os Streptococcus, os Bacillus a as leveduras, usados isoladamente
ou associados (ZUANON, 1995).
3.3.1 Modo de ao dos probiticos
O modo de ao dos probiticos no est totalmente esclarecido,
existindo vrios conceitos, explicaes e hipteses, de acordo com os diversos
pesquisadores.
Os probiticos atuam inibindo a proliferao de bactrias patgenas pela
produo de cidos orgnicos e substncias antibiticas ou pela reduo do pH.
Bactrias como os Lactobaccilus so capazes de produzir grandes quantidades
de cido lctico e tambm cidos orgnicos, como o cido actico prejudicial
para E.coli, e algumas bactrias gram-negativas. Essas bactrias benficas
tambm atuam produzindo enzimas digestivas, sintetizando vitaminas,
produzindo metablitos capazes de neutralizar toxinas bacterianas in loco ou
52
inibindo sua produo; ainda aumentam a imunidade da mucosa intestinal, em
resposta s bactrias enteropatognicas que proliferam no trato digestivo,
competindo assim, com as bactrias patognicas (FERKER, 1999).
Ewing e Cole (1994) descreveram que os Lactobacilos so capazes de
influenciar a atividade das enzimas dos microvilos, as quais esto envolvidas no
processo de absoro dos nutrientes e dessa forma, beneficiar o hospedeiro.
A maioria das teorias descritas, a que tem se destacado a teoria da
excluso competitiva. A excluso de bactrias patognicas pode ocorrer devido
competio por stios de adeso s clulas do epitlio do intestino delgado, onde
bactrias como Lactobacillus retardam e previnem a proliferao de bactrias
patognicas, ocupando os stios de adeso ou produzindo um biofilme, que
protege fisicamente as clulas epitelias, inclusive contra viroses (GEDEK citado
por ZUANON,1995).
Os probiticos devem ser estveis nos alimentos e resistentes ao de
agentes antimicrobianos presentes nas raes e no trato digestivo, sendo tambm
estvei