Base de coneixements

Descripció del projecte, accions que s’emprendran i resultats previstos

Des de fa molt de temps, els bolets han format part de l’alimentació humana i han estat apreciats pel seu sabor, el seu valor econòmic i ecològic, i les seves propietats medicinals (Rathee et al 2012). S’estima que hi ha unes 12000 espècies de fongs que podem considerar bolets, i que almenys 2000 d’aquestes espècies es poden considerar comestibles. Aproximadament unes 35 espècies de fongs s’han cultivat comercialment, i d’elles unes 20 a escala industrial. Les espècies més conreades a tot el món són: Agaricus bisporus, Auricularia auricula, Flammulina velutipes, Grifola frondosa, Hericium erinaceus, Lentinula edodes, Pleurotus sp. i Volvariella volvacea (Sánchez 2010; Thongbai 2015; Tang 2016; Carrasco-González et al 2017; He et al 2017a, 2017b; Muszyńska et al 2017).

En general, els bolets estan constituïts per un 90% d’aigua i un 10% de matèria seca. El contingut en proteïnes varia entre el 20% i el 48% amb una proporció d’aminoàcids essencials nutricionalment favorable. Els carbohidrats representen almenys el 50% (típicament: quitina, glucogen, mannitol i trehalosa). Els lípids oscil·len entre el 2 i el 8%, amb prevalença dels àcids oleic i linoleic. El valor energètic de la majoria dels bolets és baix, està entre 1,05 i 1,50 J / kg (en pes fresc). Són una bona font de vitamines, com: tiamina (vitamina B), riboflavina (vitamina B2), àcid ascòrbic (vitamina C) i àcid fòlic. També contenen quantitats significatives de potassi, fòsfor, sodi, calci, magnesi, ferro i zinc. Els bolets tenen, doncs, una composició química que els fa atractius des del punt de vista nutricional (Reis et al 2012; Kalac 2009, 2013; Wang et al 2014), i aporten antioxidants, triterpens i β-glucans específics amb elevat interès nutracèutic (de Roman et al 2006; Carrasco-González et al 2017; Rathore et al 2017). Utilitzant la terminologia actual, es poden considerar aliments funcionals que aporten beneficis per a la salut, amb propietats, entre d’altres: anticancerígenes i antitumorals, hipocolesterolèmiques, antivirals, antibacterianes, antiinflamatòries o immunomoduladores (El Enshasy i Hatti-Kaul, 2013; Meng et al 2016; Carrasco-González et al 2017; Gargano et al 2017; Reis et al 2017; Shen et al 2017; Muszyńska 2018).

Una bona part d’aquests fongs, formadors de bolets comestibles, tenen la capacitat de degradar materials lignocel·lulòsics, i poden créixer en substrats naturals procedents de l’agricultura i els boscos (Mirabella et al 2014; Ravindran i Jaiswal 2016). S’han descrit uns 200 tipus de residus (substrats) sobre els quals es poden fer créixer per a produir bolets comestibles (Stamets 2000; Poppe 2000). Els residus forestals i agrícoles, i combinacions d’aquests, són dels que donen millors rendiments en la producció de bolets (Kamthan i Tiwari 2017). Són rics en carbohidrats i nitrogen, constituïts majoritàriament per cel·lulosa i lignina, difícils de degradar, però metabolitzables per les endoglucanasas, lacases i fenoloxidasas produïdes per fongs com Pleurotus i Lentinula.

Els beneficis d’arribar a un cultiu controlat d’aquests bolets son múltiples en comparació a la seva recol·lecció directa al bosc. En primer lloc, el cultiu garanteix l’aprovisionament regular de bolets en qualsevol moment, independentment de l’estació de l’any o les condicions meteorològiques. En segon lloc, la producció de bolets cultivats redueix la pressió sobre les poblacions naturals d’aquests fongs, ajudant a la conservació de la biodiversitat dels ecosistemes naturals, on aquestes especies fúngiques juguen un paper primordial com a descomponedors de matèria orgànica difícil de degradar. I en tercer lloc, el bolet cultivat permet una millor traçabilitat i bioseguretat del producte comercialitzat (per exemple, absència de metalls pesants o altres contaminants).

La diversitat de fongs que s’estan cultivant a escala industrial es redueix a una vintena d’espècies, i la majoria provenen de la tradició asiàtica, pionera en aquest tipus de cultiu. Com ja s’ha exposat també, l’objectiu d’aquest projecte és incrementar el ventall de bolets comestibles cultivats amb espècies autòctones de Catalunya, territori amb una gran diversitat micològica i una arrelada tradició en el mon dels bolets, tant des del punt de vista gastronòmic (son molts els plats que incorporen algun tipus de bolet) com lúdic (anar a “caçar bolets” és una activitat estesa, des de fa molt de temps, entre la població catalana).

Per assolir aquest objectiu caldrà emprendre i desenvolupar un seguit d’accions:

1. El primer pas per al cultiu de bolets és l’obtenció d’un cultiu pur de l’espècie o soca de fong. Aquest miceli es pot obtenir a partir d’espores o fragments del propi cos fructífer del fong (bolet), prèviament recollit en condicions naturals. Per tant, les primeres accions a emprendre seran: a) la recol·lecció de bolets en diferents ecosistemes forestals i b) el seu aïllament en cultiu pur en medis de laboratori.
2. Per obtenir l’inòcul iniciador, que sol denominar-se “llavor” o “blanc”, el miceli del fong es fa créixer, generalment, sobre gra de cereal (blat, sègol o mill). El propòsit d’aquesta llavor (grans de cereal coberts de miceli) és colonitzar ràpidament el substrat de creixement. Aquesta llavor s’ha de preparar en condicions estèrils per evitar contaminacions, i de la seva qualitat depèn gran part de l’èxit en la producció de bolets (Sánchez 2004). Per tant, les següents accions a emprendre seran: determinar els millors materials, a base de gra de cereals, i les condicions de cultiu, per a obtenir una “llavor” viable i amb bona capacitat de colonització del substrat de producció, per a cada un dels fongs aïllats.
3. La preparació del substrat, la seva inoculació, i les condicions d’incubació varien segons l’espècie fúngica que es conreï, i està subjecte a contínues innovacions tecnològiques (Stamets 2000; Sánchez 2004). Per exemple, els bolets de fusta es feien créixer tradicionalment sobre troncs, actualment s’utilitzen substrats a base de serradures, suplementats i tractats tèrmicament, continguts en bosses de material plàstic (bag-log). Se està usant un ampli rang de materials lignocel·lulòsics (Poppe 2000), principalment serradures de fusta, no compostats, però si prèviament pasteuritzats per disminuir les contaminacions. Les noves tècniques han reduït el temps d’incubació i han augmentat el rendiment. A més de la composició del substrat sobre el qual creixerà el fong, també s’han de mantenir unes condicions òptimes per al seu cultiu: temperatures entre 15 i 35 ºC, pH al voltant de 6.5, nivells de CO2 entre 15 i 20%, i humitats entre el 86 i el 90% (Stamets 2000). Les següents accions a emprendre seran doncs: determinar els millors substrats (serradures de diferents espècies forestals, residus de la industria de la fusta) per a fer créixer el miceli i produir bolets per a cada una de les espècies fúngiques aïllades. I establir, també, les condicions òptimes d’incubació (temperatura, pH, nivells de CO2, humitat ambiental, llum).
4. Com ja s’ha exposat, els bolets tenen una composició que els fa atractius des del punt de vista nutricional i aporten beneficis per a la salut. Però la seva comercialització seria difícil si no superen un mínim de qualitat organolèptica. Per aquest motiu les darreres accions a emprendre estaran dirigides a determinar les característiques dels nous bolets cultivats des d’aquest punt de vista, i per això comptarem amb la col·laboració de cuiners professionals i un panell de degustació.
5. Finalment, s’emprendran accions de transferència i divulgació dels resultats obtinguts per a millorar la competitivitat del sector.

Com a resultat de totes aquestes accions, es previsible que varies especies o aïllaments, del llistat de més de 20 espècies de fongs candidats (veure Pla de Treball més endavant), arribin a poder ser cultivats amb possibilitats de portar-ho a escala industrial, i que presentin les característiques organolèptiques necessàries per arribar com a nous productes al mercat dels bolets comestibles.

Els resultats previstos incrementaran, amb espècies autòctones, la diversitat de bolets comestibles disponibles en el mercat. Aquesta nova oferta, estarà adaptada a les preferències del consumidor local, ja que seran especies conegudes i apreciades en el territori, de les que no sempre es disposa d’un subministrament natural suficient per abastir la seva comercialització.

Al mateix temps augmentarà la capacitat competitiva dels nostres productors en el mercat internacional, ja que disposaran de novetats exclusives, que si be hauran d’obrir-se pas en el mercat, comptaran amb un valor afegit “d’exotisme”, amb el que no compta l’actual producció catalana, que com s’ha dit es centre en especies provinents de la tradició asiàtica.

En darrer lloc, el substrat per al cultiu de bolets ja utilitzat, que quedaria com a residu principal, es pot reutilitzar per a alimentació animal, ja que la degradació produïda pel fong pot millorar les seves qualitats nutricionals i la seva digestibilitat. També es considera un producte beneficiós per a l’enriquiment del sòl, la restauració d’àrees degradades, desforestades o contaminades. Així mateix, s’ha emprat com a substrat per a cultius hortícoles, de planta ornamental, en vivers i jardineria (Sánchez 2004; Xue et al 2017). Actualment, el substrat exhaurit de la granja de Bolet Ben Fet es sotmet a compostatge, i l’utilitzen els productors agrícoles ecològics de “Cal Cerdà”, de Sant Antoni de Vilamajor, per millorar el sòl en els seus cultius hortícoles.

Referències

• Carrasco-González JA, Serna-Saldívar SO, Gutiérrez-Uribe JA, 2017. Nutritional composition and nutraceutical properties of the Pleurotus fruiting bodies: Potential use as food ingredient. Journal of Food Composition and Analysis 58: 69-81.
• De Roman M, Boa E, Woodward S, 2006. Wild-gathered fungi for health and rural livelihoods. Proceedings of the Nutrition Society 65: 190-197.
• El Enshasy HA y Hatti-Kaul R, 2013. Mushroom immunomodulators: unique molecules with unlimited applications. Trends in Biotechnology 31: 668-677.
• Gargano ML, Van Griensven LJLD, Isikhuemhen OS, Lindequist U, Venturella G, Wasser SP, Zervakis GI, 2017. Medicinal mushrooms: Valuable biological resources of high exploitation potential. Plant Biosystems 151: 548-565.
• He X, Wang X, Fang J, Chang Y, Ning N, Guo H, Huang L, Huang X, Zhao Z, 2017a. Structures, biological activities, and industrial applications of the polysaccharides from Hericium erinaceus (Lion’s Mane) mushroom: A review. International Journal of Biological Macromolecules 97: 228–237.
• He X, Wang X, Fang J, Chang Y, Ning N, Guo H, Huang L, Huang X, Zhao Z, 2017b. Polysaccharides in Grifola frondosa mushroom and their health promoting properties: A review. International Journal of Biological Macromolecules 101: 910–921.
• Kalac P, 2009. Chemical composition and nutritional value of European species of wild growing mushrooms: A review. Food Chemistry 113: 9-16.
• Kalac P, 2013. A review of chemical composition and nutritional value of wild-growing and cultivated mushrooms. J Sci Food Agric 93: 209-218.
• Kamthan R y Tiwari I, 2017. Agricultural wastes- Potential substrates for mushroom cultivation. European Journal of Experimental Biology 7 (5): 31.
• Meng X, Liang H, Luo L, 2016. Antitumor polysaccharides from mushrooms: a review on the structural characteristics, antitumor mechanisms and immunomodulating activities. Carbohydrate Research 424: 30–41.
• Mirabella N, Castellani V, Sala S, 2014. Current options for the valorization of food manufacturing waste: a review. Journal of Clean Production 65: 28-41.
• Muszyńska B, Grzywacz-Kisielewska A, Kała K, Gdula-Argasińska J, 2018. Anti-inflammatory properties of edible mushrooms: A review. Food Chemistry 243: 373–381.
• Muszyńska B, Kała K, Rojowski J, Grzywacz, Opoka W, 2017. Composition and Biological Properties of Agaricus bisporus Fruiting Bodies – a Review. Pol J Food Nutr Sci 67: 173–181.
• Poppe J, 2000. Use of the agricultural waste materials in the cultivation of mushrooms. Mushroom Sci 15: 3-23.
• Rathee S, Rathee D, Rathee D, Kumar V, Rathee P, 2012. Mushrooms as therapeutic agents. Rev Bras Farmacogn (Bra J Pharmacogn) 22: 459-474.
• Rathore H, Prasad S, Sharma S, 2017. Mushroom nutraceuticals for improved nutrition and better human health: A review. PharmaNutrition 5: 35-46.
• Ravindran R y Jaiswal AK, 2016. Exploitation of food industry waste for high-value products. Trends in Biotechnology 34: 58-69.
• Reis FS, Barros L, Martins A, Ferreira I, 2012. Chemical composition and nutritional value of the most widely appreciated cultivated mushrooms: An inter-species comparative study. Food and Chemical Toxicology 50: 191-197.
• Reis FS, Martins A, Vasconcelos MH, Morales P, Ferreira I, 2017. Functional foods based on extracts or compounds derived from mushrooms. Trends in Food Science & Technology 66: 48-62.
• Sánchez C, 2004. Modern aspects of mushroom culture technology. Appl Microbiol Biotechnol 64: 756-762.
• Sánchez C, 2010. Cultivation of Pleurotus ostreatus and other edible mushrooms. Appl Microbiol Biotechnol 85: 1321-1337.
• Shen HS, Shao S, Chen JC, Zhou T, 2017. Antimicrobials from mushrooms for assuring food safety. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 16: 316-329.
• Stamets P, 2000. Growing Gourmet and Medicinal Mushrooms. Colorcraft Ltd. Hong Kong, 574 pag.
• Tang C, Ching-Xin Hoo P, Teng-Hern Tan L, Pusparajah P, Mehmood Khan T, Lee L-H, Goh B-H, Chan K-G, 2016. Golden Needle Mushroom: A Culinary Medicine with Evidenced-Based Biological Activities and Health Promoting Properties. Front. Pharmacol. 7:474.
• Thongbai B, Rapior S, Hyde KD, Wittstein K, Stadler M, 2015. Hericium erinaceus, an amazing medicinal mushroom. Mycol Progress 14: 91
• Wang XM, Zhang J, Wu LH, Zhao YL, Li T, Li JQ, Wang YZ, Liu HG, 2014. A mini-review of chemical composition and nutritional value of edible wild-grown mushroom from China. Food Chemistry 151: 279-285.
• Xue Z, Hao J, Yu W, Kou X, 2017. Effects of processing and storage preservation technologies on nutritional quality and biological activities of edible fungi: A review. Journal of Food Process Engineering 40: e12437