Разложение овсяной соломы грибами при жидкофазном и твердофазном культивировании

Базидиомицеты - возбудители белой гнили Coriolus hirsutus, С. zonatus, Cerrena maxima из коллекции БИН РАН и гифомицеты Mycelia sterilia ИНБИ 2-26 и Trichoderma reesei 6/16 выращивали на овсяной соломе в статических условиях на жидкой и твердой средах, а также в лабораторном реакторе при раздельном и совместном культивировании. Все грибы хорошо росли на агаризованной среде Чапека-Докса с измельченной соломой в качестве единственного источника углерода. Гифомицет Trichoderma reesei полностью подавлял рост всех исследованных базидиомицетов на плотных средах, a Mycelia sterilia не влиял на рост других исследованных грибов и в заметной степени не репрессировался ими. Отдельные культуры базидиомицетов и совместно культивируемые Coriolus hirsutus и Cerrena maxima заметно осветляли солому в процессе роста. При выращивании на жидкой среде базидиомицеты потребляли до 40% полисахаридов, почти не разлагая лигнин соломы. Mycelia sterilia разрушал не более 25% лигнина за 60 сут, причем только после завершения гидролиза полисахаридов и накопления биомассы. При твердофазном культивировании базидиомицеты потребляли за 83 сут до 75% целлюлозы и до 55% лигнина (С. zonatus), а смешанная культура Mycelia sterilia + + Trichoderma reesei - до 70% полисахаридов и 45% лигнина при общем потреблении сухих веществ 55-60%. Показана возможность превращения соломы смешанной культурой гифомицетов в лабораторном реакторе при твердофазной ферментации с принудительной аэрацией и контролем образования со2.

Fungal Decomposition of Oat Straw During Liquid and Solid State Fermentation

White rot fungi (Coriolus hirsutus, Coriolus zonatus, and Cerrena maxima from the collection of the Komarov Botanical Institute of the Russian Academy of Sciences) and filamentous fungi (Mycelia sterilia INBI 2-26 and Trichoderma reesei 6/16) were grown on oat straw-based liquid and solid media, as well as in a bench-scale reactor, either individually or as co-cultures. All fungi grew well on solid agar medium supplemented with powdered oat straw as the sole carbon source. Under these conditions, the mould Trichoderma reesei fully suppressed the growth of all basidiomycetes studied; conversely, Mycelia sterilia neither affected the development of any of the cultures, nor did it show any substantial susceptibility to suppression by their presence. Pure solid cultures of basidiomycetes, as well as the co-culture of Coriolus hirsutus and Cerrena maxima caused a notable bleaching of the oat straw during its consumption. When grown on the surface of oat straw-based liquid medium, the basidiomycetes consumed up to 40% polysaccharides without measurable lignin degradation (a concomitant process). Under these conditions, Mycelia sterilia decomposed no more than 25% lignin in 60 days, but this was observed only after polysaccharide exhaustion and biomass accumulation. In contrast, during solid state straw fermentation, white rot fungi consumed up to 75% cellulose and 55% lignin in 83 days (C. zonarus), whereas the corresponding consumption levels for co-cultures of Mycelia sterilia and Trichoderma reesei equaled 70 and 45%, respectively (total loss of dry weight ranged from 55 to 60%). Carbon dioxide-monitored solid-state fermentation of oat straw by the co-culture of filamentous fungi was successfully performed in an aerated bench-scale reactor.