بخشی از مقاله
چکیده
این پژوهش بهمنظور بررسی اثر قارچهاي آسپرژیلوس نایجر - Aspergillus niger - و تریکودرما هارزیانوم - Trichoderma - harzianum، و نیز قارچ صدفی - Pleurotus ostreatu - بر ترکیب شیمیایی بقایاي نخود زراعی انجام شد. پس از عمل آوري، ترکیب شیمیایی نمونهها توسط روشهاي استاندارد تعیین شدند . مقدار ماده خشک در تیمار شاهد 94/93 درصد بهدست آمد. عملآوري با تریکودرما، آسپرژیلوس و قارچ صدفی مقدار این صفت را کاهش داد - بهترتیب 93/76، 93/73، 93/86 درصد - .
در مقابل، تیمارهاي مختلف باعث افزایش خاکستر و پروتئین خام بقایا نسبت به شاهد شدند. بیشترین مقدار خاکستر در تیمار قارچ صدفی - 10/22 - و بیشترین مقدار پروتئین خام در تیمار قارچ تریکودرما مشاهده شد 4/58 - درصد - . مقدار الیاف نامحلول در شوینده خنثی در بین تیمار-هاي مختلف یکسان بود . - p>0/05 - هرچند مقدار الیاف نامحلول در شوینده اسیدي در تیمار قارچ آسپرژیلوس کمتر از شاهد بود 36/66 - درصد در برابر 39/33 درصد - اما اختلاف میان آنها معنیدار نبود. درمجموع تیمارهاي تریکودرما و آسپرژیلوس تاثیر بیشتري در بهبود ارزش تغذیهاي بقایاي نخود زراعی داشتند.
مقدمه
بعد از برداشت محصولات زراعی، مقدار قابل توجهی از بقایاي آنها در مزرعه بهدست میآید، که تحت عنوان فرآوردههاي فرعی زراعی یا ضایعات کشاورزي شناخته میشوند. کاه یکی از فرآوردههاي فرعی مهم حاصل از حبوبات و غلات میباشد .
براي بهبود ارزش تغذیهاي محصولات فرعی1 زراعی و استفاده از پتانسیل آنها به عنوان اقلام جیره نشخوارکنندگان، میتوان از روشهاي مختلف عملآوري استفاده نمود . - 6 - از عملآوريهاي فیزیکیخُ - رد نمودن، پلت کردن، آسیاب کردن،خیساندن، بخار آب تحت فشار و پرتوتابی - ، شیمیایی - استفاده از هیدروکسید سدیم، اوره، آمونیاك، اکسید کلسیم و پراکسید هیدروژن - و بیولوژیکی - استفاده از آنزیمها یا میکروارگانیزمهاي تجزیهکننده لیگنین - به منظور بهبود ارزش تغذیهاي بقایاي محصولات زراعی استفاده شده است .
طی دهههاي اخیر، عملآوري و غنیسازي مواد لیگنوسلولزي به روش بیولوژیکی مورد توجه بیشتري قرار گرفته است، زیرا این نوع عملآوري نسبت به دیگر روشها ارزش غذایی را به میزان بیشتري افزایش داده، سبب ایجاد آلودگی زیست محیطی کمتر و استهلاك کمتر در تاسیسات و تجهیزات میشود و مقرون به صرفه میباشد .
آزمایشی براي بالا بردن ارزش غذایی کاه ذرت به وسیله دو قارچ صدفی پلوروتوس پولموناریس و پلوروتوس ساجورکاجو انجام شد. نتایج حاکی از این بود که مقدار پروتئین خام از 7/37 در شاهد به 9/66 در تیمارهاي حاوي قارچ افزایش یافت. الیاف خام، دیواره سلولی فاقد همیسلولز، همی سلولز و لیگنین نیز بهطور معنیداري توسط قارچها کاهش یافتند
در یک پژوهش دیگر فعالیت قارچهاي صدفی و رنگین کمان - پلوروتوس استراتوس وترامتس ورسیکالر - روي کاه گندم مورد مقایسه قرار گرفت. در نتایج مشاهده شد که میزان دیواره سلولی، دیواره سلولی فاقد همیسلولز و لیگنین بهطور معنیداري کاهش یافت. همچنین در هر دو تیمار قارچی مقدار پروتئین خام و انرژي متابولیسمی افزایش یافت .
هدف از انجام این آزمایش بررسی تاثیر قارچهاي آسپرژیلوس نایجر - Aspergillus niger - و تریکودرما هارزیانوم - Trichoderma - harzianum، و نیز قارچ صدفی - Pleurotus ostreatu - بر ترکیب شیمایی بقایاي نخود زراعی بود.
مواد و روشها
جدایههاي قارچ آسپرژیلوس نایجر - Aspergillus niger - و تریکودرما هارزیانوم - Trichoderma harzianum - ، و نیز قارچ صدفی - Pleurotus ostreatu - پس از تهیه، براي عملآوري بقایاي نخود زراعی مورد استفاده قرار گرفتند 14 - و. - 17 نمونههاي قارچ در شرایط استریل روي پلیت هاي حاوي محیط کشت سیب زمینی- دکستروز-آگار تکثیر شدند. کشت هاي تهیه شده به مدت ده روز در انکوباتور با دماي 25 درجه سانتی گراد نگهداري گردید. پس از کشت ده روزه هر قارچ، قارچ تریکودرما و آسپرژیلوس با استفاده از آب مقطر استریل، 150 میلی لیتر سوسپانسیون اسپوري با غلظت 5×105 تهیه و براي مایهزنی هر کیسه 300 گرمی محتواي بقایاي خرد شده نخود زراعی، مورد استفاده قرار گرفت.
کیسه هاي حاوي نمونههاي تلقیح شده پس از 21 روز باز شده و در معرض هوا خشک شدند. سپس بهمنظور تعیین ترکیب شیمیایی نمونه گیري از آنها انجام شد. در عملآوري توسط قارچ صدفی ابتدا بقایاي خشک گیاه به قطعات 5-10 سانتیمتري خرد شده و مقدار 300 گرم برداشته و با افزودن آب، رطوبت آن به حدود 85 درصد رسانیده شد. نمونه کاه در کیسههاي پلاستیکی ریخته شد و در اتوکلاو با دماي 121 درجه سانتیگراد و فشار 1 اتمسفر بهمدت 1 ساعت استریل شد پس از سرد شدن کامل محتویات کیسهها، به میزان 9 گرم 3 - درصد - از اسپان تهیه شده قبلی به هر کیسه اضافه شد و نمونهها بهمنظور رشد میسلیوم، به مدت 21 روز در اطاقک رشد با دماي 25 درجه سانتیگراد قرار گرفت.
در پایان 21 روز تمامی کیسهها باز شده و در معرض هوا پخش کرده تا کاملا خشک شدند. سپس نمونههاي خشک شده بهمنظور تعیین ترکیبات شیمیایی با غربال 1 میلیمتري آسیاب شد. براي هر تیمار 3 تکرار در نظر گرفته شد. ترکیب شیمیایی نمونهها مطابق روش استاندارد - 4 - AOAC تعیین شد. ماده خشک به وسیله قرار دادن نمونه ها در آون با دماي 65 درجه سانتیگراد تعیین گردید. خاکستر خام با استفاده از کوره الکتریکی برآورد شد. مقدار چربی خام با استفاده از دستگاه سوکسیله اندازهگیري شد. مقدار پروتئین خام نمونهها با استفاده از دستگاه اتوکلدال تعیین شد - نیتروژن. - 6/25× اندازه گیري الیاف نامحلول در شوینده خنثی و الیاف نامحلول در شوینده اسیدي با روش ون سوست - 18 - انجام شد. مقادیر بخش محلول در شوینده خنثی و کربوهیدرت هاي کل در بخش محلول در شوینده خنثی بهترتیب با استفاده از معادلات مربوط برآورد شد .
تجزیه واریانس دادههاردقالب طرح کاملاً تصادفی و با استفاده از نرم افزار SAS - 9/1 - انجام شد. براي مقایسه میانگینها از آزمون حداقل تفاوت معنیدار1 استفاده شد.
نتایج و بحث
تأثیر عملآوري بیولوژیکی بر ترکیب شیمیایی بقایاي نخود زراعی در جدول 1 نشان داده شده است. نتایج حاکی از اختلاف معنیدار بین تیمارهاي مختلف از لحاظ ترکیب شیمیایی بود . - P< 0/05 - مقدار ماده خشک در تیمار شاهد 94/93 درصد بهدست آمد. عمل-آوري با تریکودرما، آسپرژیلوس و قارچ صدفی مقدار این صفت را کاهش داد - بهترتیب 93/76، 93/73، 93/86 درصد - .
در مقابل تیمارهاي مختلف باعث افزایش خاکستر و پروتئین خام بقایا نسبت به شاهد شدند. بیشترین مقدار خاکستر در تیمار قارچ صدفی مشاهده شد - 10/22 - هرچند که اختلاف آن با تیمارهاي تریکودرما و قارچ آسپرژیلوس معنیدار نبود - به ترتیب 10 و 9/89 درصد - . بیشترین مقدار پروتئین خام در تیمار قارچ تریکودرما مشاهده شد 4/58 - درصد - . مقدار الیاف نامحلول در شوینده خنثی در بین تیمارهاي مختلف یکسان بود . - p>0/05 - مقدار الیاف نامحلول در شوینده اسیدي هرچند در تیمار قارچ آسپرژیلوس کمتر از شاهد بود 36/66 - درصد در برابر 39/33 درصد - اما اختلاف میان آنها معنیدار نبود.
کاهش مقدار ماده خشک در طی فرآیند تخمیر با قارچها مورد تایید محققان مختلف قرار گرفته ولی مقدار آن به نوع قارچ بستگی دارد. در تحقیقی پس از فرآوري تفاله چغندرقند با استفاده از قارچ پلوروتوس فلوریدا1 ، وزن ماده خشک کاهش یافت .
در یک پژوهش دیگر مقدار ماده خشک پوست ذرت عملآوري شده با قارچ پلوروتوس ساجورکاجو نسبت به تیمار شاهد کاهش یافت - 3 - که نتایج آن با تحقیق حاضر مشابه بود. اما برخلاف نتایج حاضر، در مطالعه اي دیگر ماده خشک باگاس نیشکر عملآوري شده با قارچ پلوروتوس ساجورکاجو افزایش یافت .
اثر تیمارها در کاهش مادهخشک میتواند بخاطر مصرف مواد مغذي موجود در نمونهها جهت رشد و متابولیسم قارچها باشد. زیرا در حین عملآوري، اتمهاي کربن موجود در موادآلی به مصرف قارچها رسیده و در نهایت گاز دي-اکسیدکربن آزاد میگردد. بدین ترتیب وزن اولیه نمونه ها کاهش پیدا میکند .
مهرابی در تحقیقی تاثیر قارچ پوسیدگی سفید رنگینکمان 2 را بر ترکیب شیمیایی کاه گندم، جو، زیره و کلزا بررسی کرد. پس از عملآوري 21 روزه، نتایج نشان داد که مقدار پروتئین خام در کاه گندم، جو و کلزاي عملآوري شده افزایش و در کاه زیره کاهش معنیداري نسبت به شاهد نشان داد. همچنین دیواره سلولی پس از فرآوري در کاه زیره به میزان معنیداري افزایش، و در سایر کاهها کاهش معنیداري یافت .
در پژوهش حاضر نیز مقدار پروتئین خام تیمارهاي عملآوري شده نسبت به شاهد روند افزایشی داشت. دلیل افزایش غلظت پروتئین خام ممکن است بهدلیل میزان بالاي پروتئین در میسلیوم قارچ و درنتیجه گسترش میسلیوم روي بستر کشت باشد . - 13 - نتایج بهدست آمده با نتایج توین - 17 - و شریواستاوا - 16 - مشابه بود. دلیل افزایش الیاف میتواند این باشد که ابتدا اجزایی از کاه که به سرعت حل میشوند، براي استفاده در تولید توده زیستی مورد متابولیسم قرار میگیرند .
همچنین دلیل تناقض در اندازهگیري الیاف میتواند بهخاطر تفاوت در ترکیب شیمیایی، نوع قارچ مورد استفاده و نوع آنزیمهاي خارجسلولی قارچ باشد . - 13 - افزایش غلظت خاکستر در نمونههاي عملآوري شده میتواند بهعلت ساپروفیت بودن قارچها و تامین مواد غذایی مورد نیاز خود از ترکیبات موجود در بستر کشت باشد که در مراحل اولیه رشد از همیسلولز و سلولز استفاده میکنند و در نهایت سبب کاهش غلظت بخش موادآلی در بستر کشت میگردند .
نتیجهگیري کلی
بطور کلی تمام تیمارها باعث افزایش خاکستر و پروتئین خام بقایاي نخود زراعی شدند. ضمن اینکه مقدار الیاف نامحلول در شوینده خنثی توسط قارچ آسپرژیلوس بهطور غیر معنیداري کاهش یافت. پیشنهاد میگردد که تاثیر عملآوري با قارچهاي مورد استفاده در این بژوهش با استفاده از سایر روشهاي برونتنی و نیز روشهاي درونتنی مورد بررسی قرار گیرد.
جدول -1 تاثیر عملآوري بیولوژیکی برترکیب شیمیایی بقایاي نخود زراعی
