تحقیق در مورد قارچ

بخشی از مقاله

مقدمه:
مساله غذا با توجه به نرخ رشدي بالاي جمعيت يكي از مهمترين مسايل جهان است و اگر افزايش جمعيت همگام با افزايش توليد نباشد نتيجه آن فقر، قحطي، گرسنگي و متعاقباً تباهي خواهد بود(7).

دراين بين آنچه بيش از همه بحراني‌ است مساله كمبود پروتئين مي‌باشد. قارچ‌هاي خوراكي در مقام منابع طبيعي سرشار از پروتئين، كلسيم، فسفر، ويتامين ( ويتامين‌هاي A,E,K,D ) و انواع اسيدهاي آمينه ضروري مي‌باشند. ميزان پروتئين آنها 30%-25% مي‌باشد كه همرديف حبوبات و بالاتر از سبزيجات و ميوه‌ها قرار گرفته است. قند و نشاسته و كلسترول نيز در آنها پائين است و همين ويژگي سبب شده تا قارچ‌هاي خوراكي براي افرادي كه دچار بيماري قند هستند، يك غذاي مفيد محسوب شود.

علاوه بر ارزش غذايي قارچ‌هاي خوراكي صرفه اقتصادي توليد آنها نيز مطرح است. قارچ‌هاي خوراكي هيچ ضايعاتي ندارند و علاوه بر آن خود يكي از بزرگترين توليدكننده‌هاي پروتئين در واحد سطح و زمان روي بقاياي محصولات كشاورزي هستند(5). قارچ‌ها باعث تجزيه بقاياي محصولات كشاورزي نظير كاه و كلش گندم، خاك‌اره، برگ‌هاي موز و…مي‌شوند، بستر آنها به عنوان غذاي دام و حاصلخيزي خاك به كار مي‌رود.

قارچ‌هاي خوراكي هيچ رقابتي با گياهان ديگر ندارند و وابسته به نور نيستند و در طبيعت به صورت وحشي و خودرو در مناطق مختلف كره زمين از كوهستانهاي برفگير تا بيابان‌هاي خشك و كويري و در انواع خاك‌هاي مراتع، جنگل‌ها و مزارع لم‌يزرع رشد مي‌كنند و در تمام فصول سال، به خصوص در شرايط آب‌وهوايي مرطوب ديده مي‌شوند. قارچ‌هاي كلاهك‌دار متعلق به راسته‌هاي Aphyllophorales, Agaricales و رده Basidiomycetesمي‌باشند و آن گروه را كه خوراكي هستند اصطلاحاً Mushroom و قارچ‌هاي سمي را Toad Stool گويند(6). به نظر متخصصين بهتر است اصطلاح Mushroom به اندام‌هاي گوشتي توليدكننده اسپور قارچ اطلاق گردد و مي‌توان گفت ماشروم‌ها يا خوراكي‌اند (Edible) و يا سمي (Poisonous) .

تاريخچه:
قارچ‌ها موجوداتي هستند كه از ادوار قديم با انسان‌ها بوده‌اند و سوابق فسيلي آنها به پركامبرين و دونين مي‌رسد(4). انسان‌هاي نخستين از خواص ويژه

قارچ‌ها اطلاع داشته‌اند. آزتك‌ها از قارچ به عنوان مواد توهم‌زا در فالگيري استفاده مي‌كردند و قارچ را گوشت خدا مي‌ناميدند(6). قبل از قرون وسطي يوناني‌ها و رومي‌ها به قارچ به عنوان غذاي مخصوص توجه قابل ملاحظه‌اي داشتند چنانكه تئوفراستوس فيلسوف يوناني در نوشته‌هاي خود به جمع‌آوري قارچ از اراضي

مزروعي، صحرا و چمن اشاره نموده است. شرقيان اولين كساني بودند كه به پرورش قارچ دست زدند. هزاران سال پيش چيني‌ها و ژاپني‌ها نحوه پرورش چندين نوع قارچ را مي‌دانستند(2). اما در بين قارچ‌هاي خوراكي فقط در مورد قارچ تكمه‌اي سفيد تاريخ مشخصي به دست آمده كه بر طبق آن كاشت اين قارچ به 700 سال قبل از ميلاد مسيح در حومه پاريس توسط يك باغبان ناشناس بوده است. قارچ خوراكي تكمه‌اي سفيد رايج‌ترين قارچي است كه در سراسر جهان كشت

مي‌شود و در مجموع 40% توليد قارچ‌هاي خوراكي در دنيا به اين قارچ اختصاص دارد. اولين حركت اصولي و جامع در رابطه با كاشت قارچ در سال 1707 ميلادي توسط شخصي به نام تورن فورت با انتشار كتابي در اين زمينه تحقق يافت. پس از آن در سال 1779 م. توليد و پرورش قارچ در انگلستان و برخي ديگر از

كشورهاي اروپايي توسعه يافت. كشت قارچ در گلخانه براي اولين بار حدود سال 1754 م. در سوئد ابداع شد و پس از آن به انگلستان و ساير نقاط اروپا گسترش يافت. از آنجائي كه قارچ‌ها در تاريكي مي‌توانند رشد نمايند، در اوايل قرن 19 كشت و پرورش آن‌ها در غارهاي طبيعي، در فرانسه توسعه زيادي پيدا كرد. پرورش قارچ خوراكي در اوايل نيمه دوم قرن 19 از اروپا به ايالت متحده امريكا انتقال يافت(4).

در ايران براي اولين بار كشت قارچ تكمه‌اي سفيد توسط آقاي احيايي در داخل غارهاي موجود دركن در شمال تهران با راهنمايي آقاي اسميت (Smit) انجام گرفت و در سال 1335 ه. ش شروع به عرضه محصول شد. در اواخر سال 1356 توليد بذر قارچ تكمه‌اي توسط آقاي مهندس پيرايش شروع كه با همكاري آقاي دكتر بهروز بهبودي به صورت آزمايشي ادامه يافت. كارخانه‌هاي جديد، اسپان مصرفي خود را از كشورهاي اروپايي تامين مي‌كردند. در حال حاضر تعداد زيادي كارخانه توليد قارچ در تهران، كرج، دماوند، اصفهان، شيراز، مشهد، تبريز و اروميه فعاليت مي‌نمايند.

مختصري درباره زندگي قارچ‌ها:
قارچ‌ها موجوداتي هستند كه اندام غيرجنسي آنها هيف يا ريسه ( مجموعه‌اي از رشته‌هاي باريك كه ظاهري كپك مانند دارد) ناميده مي‌شود، كه اغلب به چشم نمي‌آيد. آنچه ما به عنوان قارچ مي‌شناسيم، يعني مجموع كلاهك و پايه، در واقع دستگاه توليدمثلي قارچ است. زندگي پيچيده قارچ‌ها مدت‌ها ناشناخته بود. اين موجود بدون كلروفيل قادر است با شرايط گوناگون تطبيق يابد، مي‌تواند ساپروفيت (قارچ‌هاي خوراكي) پارازيت( قارچ‌هاي بيماري‌زاي گياهي) و يا همزيست ( قارچ‌هاي ميكوريز) با گياهان عالي باشد. سرانجام با شناخت اسرار زندگي قارچ بود كه انسان توانست آن را پرورش دهد(2).

قارچ خوراكي تكمه‌اي سفيد (White button mushroom) :
خصوصيات مرفولوژيكي:

اصطلاح تكمه‌اي سفيد از شكل ظاهري اين قارچ در هنگام جواني گرفته شده است، هر چند كه اين مرحله ناپايدار است و قارچ در مرحله بلوغ به حالت چتري در مي‌آيد. قارچ خوراكي تكمه‌اي سفيد با نام علمي Agaricus bisporus جز قارچ‌هاي كلاهك‌دار است و لذا ساختمان ظاهري آن به شرح زير مي‌باشد:

به طور كلي قارچ‌ خوراكي تكمه‌اي سفيد از دو قسمت اصلي تشكيل شده است؛ قسمت چتري كه به شكل كلاهك است و در واقع همان اندام باردهي است و به رنگ سفيد، كرم، تقريباً صاف و نرم و در برخي موارد داراي پولك‌هاي كوچك است، سطح آن محدب بوده كه در نهايت ممكن است پهن شود(5). بافت كلاهك گوشتي بوده و تيغه‌هاي آن به صورت آزاد، باريك و پرپشت مي‌باشند كه در ابتدا صورتي رنگ و به تدريج كه از سن قارچ مي‌گذرد به رنگ قهوه‌اي در مي‌آيند(6).

اسپورهاي قهوه‌اي رنگ روي تيغه‌ها قرار دارند و از آن طريق به طرف پايين مي‌افتند و از درون چتر در هوا رها مي‌شوند. قسمت دوم آن پايه است كه كلاهك را نگه مي‌دارد و به رنگ سفيد، حلقوي و محكم است كه قسمت تحتاني آن ضخيم بوده و به تدريج كه بالا مي‌آيد باريك‌تر مي‌شود. به زبان علمي دو قسمت پايه و كلاهك را كارپوفور مي‌نامند.

چرخه زندگي قارچ خوراكي تكمه‌اي سفيد:
چرخه زندگي قارچ‌هاي عالي از اسپور به ميسليوم است و پس از توليد و رشد ميسليوم اندام باردهي به وجود مي‌آيد. وسيله تكثير در قارچ، اسپور مي‌باشد كه در اينجا بازيديوسپور ناميده مي‌شود چنانچه بازيديوسپورها در شرايط مناسب رويشي قرار بگيرند، تندش كرده و از آن‌ها رشته‌هاي نازكي خارج شده كه

هيف يا ريسه ناميده مي‌شود. هيف‌ها به سرعت‌ رشد كرده و داراي ديواره عرضي مي‌شوند و توليد يك شبكه هيفي به نام ميسليوم مي‌كنند كه اين قسمت اندام رويشي قارچ را تشكيل مي‌دهد. در شرايط مناسب قارچ وارد دوره جنسي مي‌شود و كلاهك ( بازيديوكارپ) را تشكيل مي‌دهد. وقتي كلاهك رشد كرد و به بلوغ رسيد تيغه‌ها تشكيل مي‌گردند، سپس بازيديوم‌ها تشكيل مي‌شود. بازيديوم‌ها سلول‌هايي هستند كه بازيديوسپورها روي آنها قرار مي‌گيرند. هر بازيديوم‌ داراي دو اندام خارمانند به نام استريگما است كه در انتهاي هر يك از آنها يك بازيديوسپور تشكيل مي‌شود.

بازيديوسپورهاي قارچ Agaricus bisporus بسيار كوچك و سبك هستند و شكل آنها عموماً بيضوي است(5).
فيزيولوژي قارچ:

كشت خالص قارچ معمولاً به دو طريق صورت مي‌پذيرد، يكي از طريق كشت بازيديوسپورها و ديگري از طريق كشت بافت ماشروم (اندام باردهي).

-كشت اسپور
اسپورهاي تهيه شده در صورت عدم آلودگي و يا ضدعفوني به كمك كلروفرم، به راحتي روي محيط‌هاي كشت غذايي جوانه مي‌زنند. ميسليوم حاصل از جوانه‌زني اسپورها به لوله‌هاي آزمايش حاوي محيط كشت مناسب آگاردار منتقل مي‌شوند، سپس در انكوباتور در حرارت 1+24 درجه سانتي‌گراد نگهداري مي‌شوند.

-كشت بافت
ابتدا اندام باردهي مناسب را از نمونه مورد نظر انتخاب كرده، پس از شستن و تميز كردن، آن ها را در محلول5% فرمالين قرار مي‌دهيم، يا اين كه در الكل خالص فرو برده و به سرعت آن را از روي شعله عبور مي‌دهيم تا ضدعفوني شود. سپس در شرايط استريل يك تكه از بافت دروني ساقه يا كلاهك را جدا كرده و روي محيط كشت مناسب منتقل مي‌كنيم. پس از رشد ميسليوم مي‌توان از آن اسپان تهيه كرد.
مايه تلقيح (Spawn) :

اسپان به ميسليوم رويشي تكثير يافته يا قابل تكثير قارچ خوراكي گفته مي‌شود كه به صورت عمده و به صورت تجاري توسط كمپانيهاي بخصوصي توليد و به قارچ كاران عرضه مي‌گردد(3). كيفيت اسپان پايه و اساس موفقيت در توليد قارچ خوراكي است، لذا قارچهايي كه مقاومت خوبي نسبت به بيماريها و امراض ندارند و در مقابل عوامل خارجي حساس مي‌باشند نبايد انتخاب شوند(1). بنابراين انتخاب قارچ را نبايستي بر اساس شانس و تصادف گذاشت. چنانچه اسپاني فاقد كيفيت مطلوب باشد، موفقيتي در كشت قارچ حاصل نخواهد شد، هرچند ساير شرايط كاملاً مهيا باشد. براي توليد اسپان سه روش وجود دارد كه هر يك در ذيل شرح داده مي‌شود.

-تهيه اسپان قارچ با كود اسبي
در اين روش كود اسب كمپوست شده، كاملاً شسته مي‌شود تا بعضي مواد موجود در آن كه مانع رشد ميسليوم قارچ مي‌شوند از آن خارج شود. پس از اين كه رطوبت كمپوست به 60% رسيد آن را در شيشه‌هاي نيم‌ليتري شير يا كيسه‌هاي پلاستيكي ريخته و كمي متراكم مي‌كنند و به مدت 2 ساعت در حرارت 121 درجه سانتي‌گراد در اتوكلاو استريل مي‌كنند(6). سپس با استفاده از كشت‌هاي خالص، قارچ مايه‌زني شده و در حرارت 22 تا 24 درجه سانتي‌گراد در تاريكي نگهداري مي‌شود. دو هفته بعد اسپان آماده استفاده مي‌شود.

-تهيه اسپان با بذر غلات
براي تهيه اسپان معمولاً از گندم روشن استفاده مي‌شود. براي اين منظور به ازاي هر كيلوگرم گندم 1200 ميلي‌ليتر آب استفاده مي‌شود. گندم تا زماني جوشانده مي‌شود كه تمام آب موجود بخار شود. در مرحله بعد دانه‌هاي گندم را روي كاغذهاي روزنامه پهن مي‌كنند تا دانه‌ها سرد شوند. سپس به ازاي هر كيلوگرم گندم 12 گرم سولفات كلسيم هيدراته ( جهت جلوگيري از لزج شدن و به هم چسبيدن دانه‌هاي گندم) و 6 گرم كربنات كلسيم ( جهت ايجاد محيط

قليايي مناسب براي رشد ميسليوم‌هاي قارچ) به دانه‌هاي گندم اضافه مي‌شود. سپس حجم مشخصي از دانه‌هاي گندم را در ظروف شيشه‌اي پيركس ريخته و دهانه ظرف با فويل آلومينيومي پوشانده مي‌شود و ظروف به مدت 45 دقيقه در درجه حرارت 121 درجه سانتي‌گراد اتوكلاو مي‌شوند. پس از سردشدن دانه‌هاي گندم، آنها را با ميسليوم قارچ در شرايط استريل تلقيح مي‌كنند و در حرارت 1+23 نگاهداري مي‌كنند. پس از دو هفته اسپان آماده مصرف مي‌باشد(3).

-تهيه اسپان با استفاده از پرليت
پرليت ماده‌اي است كه در هزار درجه سانتي‌گراد افزايش حجم پيدا مي‌كند. مواد لازم براي تهيه اسپان عبارتند از؛ پرليت، سبوس گندم، سولفات كلسيم، كربنات كلسيم، آب. روش كار همانند روش قبلي مي‌باشد علاوه بر اين اسپان براي مدت زمان طولاني قابل نگهداري است.
كمپوست:

جهت پرورش قارچ خوراكي و تامين مواد غذايي مورد نياز آن اغلب از دو نوع كمپوست استفاده مي‌شود. كمپوست طبيعي كه از پهن اسب تهيه مي‌شود و كمپوست‌هاي مصنوعي كه از مواد مختلفي مانند كاه و كلش گندم ( در صورت عدم دسترسي به كاه و كلش گندم از ساقه ساير غلات مانند برنج، جو، ذرت و… استفاده مي‌شود)، كربوهيدرات( ملاس و دانه‌هاي تخمير شده غلات)، مكمل‌هاي غذايي ( كود اسبي و مرغي)، كودهاي شيميايي (سولفات آمونيوم، اوره، نيترات كلسيم، آمونيوم و…)، املاح معدني (سولفات كلسيم هيدراته و كربنات كلسيم) تهيه مي‌شود(4).

هدف اصلي از بكارگيري مواد مختلف در تهيه كمپوست ايجاد تعادل بين كربن و ازت موجود در آن است. فرمول‌هاي مختلفي براي تهيه كمپوست وجود دارد كه در ذيل فرمول تهيه كمپوست طبيعي و مصنوعي كه در كشت و صنعت قارچ در ايران مورد استفاده قرار مي‌گيرد اشاره مي‌گردد.

كمپوست طبيعي
پهن اسب 1000 كيلوگرم
سبوس گندم 350 كيلوگرم
اوره 3 كيلوگرم

سولفات كلسيم هيدراته 30 تا 40 كيلوگرم
به جاي اوره مي‌توان از 100 تا 110 كيلوگرم كود مرغي استفاده كرد
كمپوست مصنوعي
كلش گندم 6000 كيلوگرم

كودمرغي 3500 كيلوگرم
اوره 100 كيلوگرم
ملاس 100 كيلوگرم

سولفات كلسيم هيدراته 400 كيلوگرم

دو روش عمده در توليد كمپوست وجود دارد، روش كوتاه مدت و روش درازمدت. روش دراز مدت يك روش اوليه و قديمي است و روش كوتاه مدت به مراتب سريعتر و پيشرفته‌تر از روش دراز مدت است ولي به علت گراني تكنولوژي اين روش در بيشتر كشورهاي آسيايي هنوز از روش طولاني مدت براي تهيه كمپوست استفاده مي‌شود(6).
روش طولاني مدت شامل مراحل زير مي‌باشد:

1-خيس كردن كلش
خيس كردن كلش اولين گام در تهيه كمپوست مي‌باشد. در عمل يك لايه نازك كلش در سطح سوله كمپوست پخش مي‌كنند پس با پاشيدن آب فراوان طي مراحل مختلف آن را خيس مي‌كنند به نحوي كه كاملاً اشباع شده و نتواند آب بيشتري جذب كند. در اين صورت رطوبت كاه و كلش 75% مي‌باشد.
2-مخلوط كردن و قالب‌زني كمپوست

پس از خيس كردن كلش تمام مكمل‌هاي غذايي به جز گچ به طور يكنواخت در سطح آن پخش و مخلوط مي‌گردد. سپس مخلوط حاصل را به صورت يك توده روي هم انباشته مي‌كنند. هر قالب كمپوست يك متر ارتفاع و يك متر عرض دارد و طول كمپوست بستگي به مقدار آن دارد، اين عمل را قالب‌زني مي‌گويند.
3-برگرداندن كمپوست

طي مراحل تهيه كمپوست بايد چندين مرتبه عمل به هم زدن قالب‌ها و قالب‌زني مجدد صورت گيرد، پس از چهار روز از انباشتن مواد بر روي هم قالب زني اول صورت مي‌گيرد، قالب زني دوم در روز هشتم، قالب زني سوم در روز دوازدهم و قالب زني چهارم در روز شانزدهم صورت مي‌گيرد. در روز بيستم آخرين مرحله زيررو كردن كمپوست صورت گرفته و كمپوست را به سالن‌هاي پرورش انتقال مي‌دهند.

قابل ذكر است كه اضافه كردن گچ به كمپوست از قالب‌زني سوم و بعد از آن صورت مي‌گيرد.

4-پاستوريزاسيون كمپوست
اين مرحله به عنوان فاز ميكروبي تهيه كمپوست شناخته شده و يكي از اهداف اين مرحله تامين شرايط مناسب براي فعاليت ميكروارگانيسمهاي گرمادوست و هدف ديگر پاستوريزه كردن كمپوست است. بدين منظور كمپوست را به اتاق پاستوريزاسيون منتقل كرده و هواي اتاق را به 60 درجه سانتي‌گراد مي‌رسانند و كمپوست را به مدت 8 ساعت در اين دما نگاه مي‌دارند. سپس دما را به تدريج كم و به 25-24 درجه سانتي‌گراد مي‌رسانند و به مدت 4-3 روز كمپوست را در اين دما نگاه مي‌دارند تا بوي آمونياك از آن خارج شود. در اين مرحله بايد رطوبت كافي در كمپوست وجود داشته باشد تا از خشك شدن آن جلوگيري شود.

پس از طي مراحل فوق كمپوست آماده است و به رنگ قهوه‌اي تيره درآمده و ذرات آن ترد و شكننده است و بوي شيرين علف تازه مي‌دهد. PH آن نيز خنثي است و رطوبت آن به حدي است كه اگر يك مشت از آن در دست فشار داده شود كف دست را مرطوب مي‌كند. اگر كمپوستي فاقد شرايط فوق باشد ممكن است عمليات تخمير به خوبي انجام نگرفته و يا در نحوه اجراي كار اشكالي وجود داشته است(6).
مراحل پرورش قارچ تكمه‌اي سفيد:
آماده‌سازي بستر:
روش‌هاي مختلفي جهت آماده‌سازي بستر وجود دارد كه در زير به چند روش آن اشاره مي‌شود.

-كاشت در قفسه‌هاي فلزي
جهت كشت قارچ در سطح وسيع از اين روش استفاده مي‌شود، بدين صورت كه قفسه‌هايي از جنس استيل كه داراي چهارچوب بوده تهيه و بين آنها توري‌هاي فلزي كشيده مي‌شود. فاصله هر قفسه تا قفسه ديگر نيم‌متر مي‌باشد و پائين‌ترين قفسه 20 سانتي‌متر از زمين فاصله دارد. در اين روش به علت خارج شدن رطوبت از بستر كشت هر 4 روز يكبار بايد آبياري صورت گيرد.

-كاشت در جعبه‌هاي چوبي
در اين روش از جعبه‌هايي به ابعاد 15*50*100 استفاده مي‌شود و جهت خروج آب اضافي در كف جعبه‌ها شكافي به عرض 1 تا 5/1 سانتي‌متر تعبيه مي‌شود. هم‌چنين بين طبقه اول تا كف زمين 15 سانتي‌متر و فاصله هر طبقه تا طبقه ديگر 60 سانتي‌متر مي‌باشد تا هنگام چيدن جعبه‌ها بر روي هم فضاي كافي جهت برداشت قارچ وجود داشته باشد. تنها مشكلي كه كاشت در اين جعبه‌ها ايجاد مي‌كند اين است كه جعبه‌هاي چوبي منشا رشد انواع كپك‌هاي آلوده‌كننده هستند.

-كشت در جعبه پلاستيكي
كشت در اين روش مشابه كشت در جعبه‌هاي چوبي مي‌باشد با اين تفاوت كه در اين روش آلودگي كپك‌هايي كه منشا آنها چوب هستند وجود ندارد ولي از نظر اقتصادي استفاده از اين روش مقرون به صرفه نمي‌باشد(4).
-كشت در كيسه پلاستيكي

در اين روش از كيسه‌هايي از جنس پلي‌اتيلن استفاده مي‌كنند. طول و عرض كيسه‌ها در كشت و راندمان محصول مهم مي‌باشد. معمولاً از كيسه‌هايي به طول 45 سانتي‌متر و سطح 1/0 مترمربع استفاده مي‌شود. به منظور تهويه و تبادل اكسيژن و دي‌اكسيدكربن در كف كيسه‌ها سوارخ‌هايي ايجاد مي‌كنند. استفاده از كيسه‌هاي پلاستيكي در پرورش قارچ با صرفه نمي‌باشد زيرا چيدن كيسه‌ها در كف اتاق باعث استفاده كمتر از تعداد كيسه‌هاست و از كل فضاي اتاق استفاده مطلوب به عمل نمي‌آيد(6).