تحقیق مقاله تولید اسپان

تعریف

اسپان[1]، در واقع بذر قارچ بشمار رفته و شامل توده سفید رنگ میسلیومی حاصل از کشت خالص قارچ در مراحل قبلی است که به روش خاص آزمایشگاهی بر روی یک ماده ناقل کشت شده و از آن برای تلقیح در بستر کاشت آماده استفاده می‌گردد. ماده ناقل بر حسب نوع قارچ متفاوت بوده که از این نظر؛ می‌توان اسپان‌ها را به دو نوع بذری (ماده ناقل بذر چاودار) و غیر بذری (با ماده ناقل کود اسب؛ پرلیت و یا براده چوب) تقسیم بندی نمود.

با نگاهی به تاریخ درمی‌یابیم که روند تولید اسپان قارچ و بالاخص نوع پرطرفدار دکمه‌ای دستخوش تغییر و تحول فراوانی شده تا بصورت امروزی تکامل یافته است. در طی قرن هجدهم میلادی، که پرورش قارچ خوراکی مراحل اولیه خود را طی می‌نمود؛ تولید کنندگان اسپان مورد نیاز خود را با جمع‌آوری توده‌های میسلیومی از طبیعت که قارچ در آن به طور طبیعی رشد کرده بود جمع‌آوری نموده و برای تحریک رشد میسلیوم‌ها از مکمل‌های غذایی و به خصوص کود اسب استفاده می‌کردند و در بعضی موارد؛ هم چنین از کمپوست مصرفی در کشت قبلی؛ به عنوان اسپان در کشت‌های بعدی استفاده می‌نمودند. در هر صورت، از آنجا که در هیچ یک از روش‌های فوق از کشت خالص قارچ استفاده نمی‌شد و شرایط نیز استریل نبود؛ با مصرف این گونه اسپانها، بسیاری از آفات و امراض نیز همراه با اسپان به بسترها منتقل شده و عملکرد را پائین می‌آوردند.

با پیدایش روش‌های جدید کشت خالص قارچ کشت بافت یا کشت هاگ دیگر جایی برای اسپان‌های طبیعی[2] قدیمی نماند. با استفاده از این روش‌ها هر تولید کننده از پاک بودن اسپان مصرفی؛ نوع و خصوصیات کمی و کیفی آن مطلع بود. در پی آن به گزینی نژادی و توسعه ارقام پرمحصول و با کیفیت برای اولین مرتبه در طول تاریخ کشت قارچ ممکن گردید و از طرفی بتدریج بسترهای کاشت استریل و استاندارد امروزی بوجود آمد.

در سال 1932، دکتر سیندن[3] برای اولین مرتبه؛ اسپان‌های بذری کنونی را در آمریکا ابداع نمود. از آن موقع تاکنون؛ بذر چاودار در این مورد بیشترین استفاده را داشته، هر چند از بذر دیگر غلات همچون گندم؛ ارزن؛ و نوعی ذرت خوشه‌ای نیز استفاده می‌شده است. مزیت عمده اسپان بذری؛ عبارتست از افزایش سطح تلقیح چنان که از هر دانه چاودار، میسلیوم‌های زیادی تولید و پخش می‌شود و با توجه به این که هر کیلو بذر چاودار تقریباً حاوی 25000 دانه می‌باشد، درمی‌یابیم که هر کیلو اسپان بذری چاودار، به مقدار زیادی میسلیوم تولید می‌نماید.

در ادامه، فهرستی از انواع بذر غلات مورد استفاده در تولید اسپان بذری و بلافاصله در پی آن جدولی حاوی خصوصیات فیزیکی مهم هر بذر ارائه می‌گردد.

1. برنج: استفاده از آن به علت مقدار نشاسته بالای موجود در بذر و در نتیجه چسبیدن آن‌ها به هم حتی در مقدار رطوبت پائین؛ متداول نمی‌باشد.

2. ارزن: بسیار ریز بوده و از طرفی سطح آن نیز صاف است که در تولید اسپان بروز مشکل می‌نماید. با این وجود شرکت تولید کننده اسپان تجاری آمیسل[4] توانسته از آن با موفقیت اسپان تهیه نماید.

3. ذرت خوشه‌ ای: از آنجا که سطح بذور این غله کروی است، اسپان نسبتاً خوبی از آن می‌توان به دست آورد، اما فرآوری آن نسبتاً مشکل است. شرکت استالر[5] سالهاست که از نوعی ذرت خوشه‌ای بنام میلو[6] درتهیه اسپان بهره می‌برد

4. گندم: مانند چاودار در تولید اسپان، موفق بوده است.

5. گندم سیاه[7] و علف چمنی[8]: وزن هزار دانه هر دو بالاست، بدین معنی که بذر آنها در مقایسه با دیگر غللات ریزتر می‌باشد، اما عیب آن این است که رطوبت خود را از دست داده و جداسازی آنها از هم مشکل و به سختی به هم می‌چسبند و در نتیجه هم زدن تلقیح میسلیومی را با مشکل مواجه می‌نمایند. از بذر این دو رقم بیشتر برای تحریک تولید میسلیوم‌های سخت اسکلروتیوم در ارقامی از سیلوسب استفاده می‌شود.

6. چاودار: امکان دسترسی راحت، قیمت کم و قابلیت جداسازی دانه‌های آن از یکدیگر و از طرفی وزن هزاردانه مناسب آن (000/40 عدد بذر در هر کیلوگرم) از جمله مهمترین خصوصیاتی است که امکان استفاده از بذر آن را در تولید اسپان فراهم ساخته است.

به طور متوسط در هر گرم بذر چاودار تجاری، 50 تا 100 هزار باکتری، بیش از 200 هزار اکتینومیست، 12 هزار قارچ و تعداد زیادی مخمر وجود دارد که با استریل کردن هر گرم بذر در واقع 300 هزار عامل آلودگی از بین می‌رود. در یک بطری اسپان محتوی بیش از 100 گرم بذر مرطوب؛ جمعیت سلول‌ها سر به فلک می‌کشد!!!.

از بین سه گروه میکروارگانیسم اشاره شده، باکتریها مضرترین عوامل بشمار رفته که در دمای اطاق (Cº25-18)، هر 20 دقیقه یا بیشتر، تکثیر می‌شوند که در این صورت؛ ظرف مدت کمتر از 10 ساعت از هر باکتری بیش از میلیون سلول تولید می‌شود و این همانندسازی باکتریائی همچنان ادامه می‌یابد و چنانچه عمل استریل کردن به طور کامل صورت نپذیرد و اندکی از آنها زنده بمانند؛ قادر خواهند بود طی چند روز (10 تا 15 روز) اسپان بذری را نابود سازند.

بیشتر میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا (باکتریها، قارچ، ویروس) را می‌توان توسط استریل کردن با بخار آب از بین برد. در صورتی که از محیط کشت مایع استفاده شده باشد؛ استاندارد عمل استریل بصورت (Cº121، 25 دقیقه و 15 پوند فشار) می‌باشد. و در صورتی که ماده تلقیح مورد استفاده جامد باشد (اسپان بذر چاودار) مدت استریل باید بیشتر شود تا بخار به درون خلل و فرج و شکاف بذر نفوذ کرده و عمل پاستوریزاسیون به طور کامل انجام شود. بنابراین حداقل زمان ممکن برای استریل کردن یک بطری بذر چاودار یک ساعت کامل با فشار تقریبی یک اتمسفر (15 پوند) می‌باشد.

بعد از استریل کردن بذر، تقریباً تمامی عوامل رقیب و بیماری‌زا از بین می‌روند و تنها منبع آلودگی باقیمانده هوای اطراف بطری‌هاست که در طی خنک شدن تدریجی بطری‌های گرم حاوی اسپان؛ همراه با آلاینده‌های موجود در آن جذب بطری‌ها می‌شوند. طبق برآورد در یک اطاق معمولی، در حدود ده هزار ذره به قطر بیشتر از 3/0 میکرون (گرد و غبار، هاگ‌های بیماریزا و…) در هر فوت مکعب وجود دارد، حال آنکه این مقدار در مقایسه با یک آزمایشگاه استریل به کمتر از 100 عدد می‌رسد (100 برابر کمتر). با توجه به این موارد، به منظور کاهش احتمال آلودگی در مرحله بعد از استریل کردن بطری‌های اسپان از دو روش زیر می‌توان استفاده نمود.

1. چنانچه در یک محیط غیر استریل و خارج از آزمایشگاه (به طور مثال یک آشپزخانه) اقدام به اتوکلاو نمودن بطری‌های اسپان نموده باشیم، باید قبل از انتقال آن به درون اتاق تلقیح، از تمیز بودن محیط اطراف دستگاه اتوکلاو یا زودپز اطمینان حاصل نماییم.

2. به محض آن که دمای بطری‌های بذر به دمای اطاق رسید، اقدام به تلقیح بذر آنها بنمائید. هر چند بسیاری از پرورش‌دهندگان، بطری‌های استریل شده را به منظور خیس خوردن و نرم شدن بذر، یک شب بعد از جوشاندن در زودپز باقی می‌گذارند که ما آن را توصیه نمی‌کنیم.

مقدار آبی که به بذرها اضافه می‌شود نقش مهمی در تکثیر عوامل بیماریزا دارد، بطوری که آب زیاده از حد در بطری حاوی بذر، علاوه بر این که به رشد باکتری‌ها و دیگر عامل رقیب کمک می‌کند؛ رشد میسلیوم را کندتر و به علاوه متراکم‌تر می‌سازد. از طرفی، جداسازی دانه‌های مرطوب حاوی این توده‌های میسلیومی از یکدیگر مشکل‌تر است، بعلاوه این که هسته‌های بذور خیلی خیس خورده در طی فرآیند استریل شکافته شده و محتویات داخل آنها بیرون زده و درنهایت زمینه آلودگی را هموارتر می‌سازند. در صورتی که چنین بذر مرطوبی با یک ماده غیر استریل خاک پوششی یا کمپوست تماس یابد؛ معمولاً دچار آلودگی شدیدی خواهد شد. در هر صورت؛ با داشتن رطوبت مناسب بذر می‌توان از این مسائل دوری جست.

تعیین مقدار رطوبت بذر به روش ساده زیر صورت می‌گیرد. ابتدا 100 گرم بذر مرطوب را توزین کرده، سپس آنها را با استفاده از یک کوره الکتریکی در دمای Cº121 به مدت سه ساعت خشک نموده، آن گاه مجدداً وزن کرده، عدد بدست آمده را از عدد اول کم می‌کنیم، عدد حاصل، درصد رطوبت طبیعی بذر را نشان می‌دهد. میزان رطوبت بذر چاودار تجارتی؛ 2± 11درصد در حجم معینی از بذر می‌باشد.