JP4803559B2 - キノコ栽培用培地とキノコの栽培方法 - Google Patents

Description

この発明は、菌床栽培に用いるキノコ栽培用培地とキノコの栽培方法に関する。

食用キノコ栽培において高品質なキノコを高収量で安定生産することが常に求められている。従来は培地当たりの収量の増加を図るために、培地に窒素源、ビタミン類、ミネラル、核酸関連成分等の栄養源を追加し、培地を富栄養にして解決を図っていた。

一方、培養基に含まれている栄養材を予めキノコが摂取しやすい状態に分解処理して栽培するキノコ栽培方法が特許許文献１に開示されている。このキノコ栽培方法及びキノコ栽培基は、おがくずと、米糠と、水分調整用の水と、アミラーゼとを含むキノコ培養基用混合物を、およそ９０℃以下の温度で加熱してデンプンをアルファ化してより速やかに酵素分解を受けることができるようにしてから、一定時間放置して酵素分解工程に付したのち、殺菌処理工程を施したものを、キノコ栽培基として用いるものである。これは、添加したアミラーゼにより、栄養材（米糠）等中のデンプンを完全に酵素分解してグルコースにして菌糸体の生育に良好となるものである。
特開平６−２５３６７８号公報

上記従来の技術の、培地を富栄養とする方法では、キノコ以外の微生物にとっても栄養源が豊富で好適な培地になるため、容易に害菌汚染を招いた。さらに栄養過多の培地で栽培すると、キノコ菌糸体の生理障害を誘発して子実体の不良発生、異常発生、二次的害菌汚染を招いた。

また上記特許文献１の場合、栄養材のデンプンをアミラーゼで完全に分解するものであり、グルコースの含有量を高めることができる。この場合、グルコースの増加により多少菌糸体の生育が良くなることは予想されるが、グルコースの増加のみでは著しい効果は期待できなかった。しかも、グルコースに分解するために、およそ９０℃以下の温度で加熱してデンプンをアルファ化させるが、高温に木質成分を長くさらすと酢酸などのキノコにとって阻害成分となる有機酸が生じやすくなる。そして、栽培工程が追加され、しかも熱源のコストが高くなる問題が生じる。

この発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡易な栽培工程で、菌床培地の栄養をキノコ菌糸体に好適な状態に変換することにより、高品質なキノコを高収量で安定生産することができるキノコ栽培用培地とキノコの栽培方法を提供することを目的とする。

本発明は、培地基材と、栄養材を混合して水分調整して得られる混合物に、アミラーゼとグルコシダーゼを添加して室温で栄養材の酵素分解を行い、栄養材の多糖が分解され、単糖になる途中の低分子量の物質であるオリゴマーが生成されたキノコ栽培用培地である。

前記オリゴマーは、低分子αグルカン、及び低分子βグルカンである。

また本発明は、培地基材と、栄養材を混合して水分調整し、前記水分調整された混合物にアミラーゼとグルコシダーゼを添加し、室温で栄養材の多糖を分解し、単糖になる途中の低分子量の物質であるオリゴマーが生成されたキノコ栽培用培地で栽培するキノコの栽培方法である。

本発明のキノコ栽培用培地とキノコの栽培方法は、菌床培地の栄養をキノコ菌糸体に好適な状態に変換し、高品質なキノコを高収量で安定生産することができる。しかも、菌床培地を特別な処理を行う必要がなく、通常の栽培工程により栽培することができ、栽培も容易である。

以下、この発明の一実施形態について説明する。この実施形態は、培地基材と栄養材を混合して水分調整した基本培地に、多糖分解酵素を重量比で５０〜１０００ｐｐｍ混合して調整するキノコ栽培用培地である。そしてこの培地を用いて栽培するキノコの栽培方法である。多糖分解酵素は、アミラーゼとグルコシダーゼである。そして、このようなキノコ栽培用培地を用いるキノコの栽培方法である。なお、アミラーゼは耐熱性アミラーゼでも中温性アミラーゼ（室温で反応）でもよい。

この実施形態のキノコの栽培方法について説明する。オガコ、木材チップ等の培地基材と、米糠、フスマ、コーンブラン等の栄養材を混合し、水道水を添加して含水率を調整し基本培地とする。基本培地に所定濃度となるように多糖分解酵素を添加し、栽培用のビンなどに移し、必要に応じて殺菌処理を施し、キノコの種菌を接種し所定条件下で栽培する。

次に、この実施形態のキノコ栽培用培地について説明する。このキノコ栽培用培地は、培地調整時に添加した多糖分解酵素との酵素反応により、栄養材のデンプンを低分子グルカンや非結晶性のグルカンに分解して、キノコ菌糸体に吸収し易い培地に変換したものである。これは、新たに栄養源を追加することなく、既存の栄養材と添加酵素が培地調整（培地の撹拌、ビンへの詰め込み）、殺菌の工程時間内で酵素反応が促されて栄養材を変換させたものである。

殺菌工程では、室温で加熱以外の殺菌工程を用いるか、温度を低くして加熱するなどして、完全にモノマーに分解しないように設定する。これにより、デンプンをアミラーゼとグルコシダーゼで完全に分解せず、その中間段階の中間物質であって低分子量の物質であるオリゴマーが生成される。この中間物質のオリゴマーは、低分子αグルカン、低分子βグルカンである。さらに、前記中間物質は、高分子αグルカン、及び非結晶性の高分子βグルカンを含んでいる。アミラーゼにより低分子αグルカンと高分子αグルカンが生成され、βグルコシダーゼにより低分子βグルカンと非結晶性の高分子βグルカンが生成され、２種類の多糖分解酵素による相乗効果がある。特に、米糠には植物細胞壁由来のセルロースも含まれており、セルロースとデンプンが絡み合って存在していると考えられ、βグルコシダーゼを添加することによりオリゴマーのβグルカン、αグルカンが生じ易くなる。

この実施形態のキノコ栽培用培地とキノコの栽培用法によれば、菌床培地の栄養をキノコ菌糸体に好適な状態に変換することにより高品質なキノコを高収量で安定生産することができる。子実体収量が増加して培地当たりの収量も増加して生産性の向上が図られ、また子実体の大形化が可能であり多産地との差別化を図ることができる。シイタケ、エリンギの市場では大きな子実体は高値で取引されており、最近ではナメコでも大きな子実体は大粒ナメコとして高く取引されていることから、子実体の大形化により収益性の向上に寄与するものである。なお具体的には、培地調整時にアミラーゼ、グルコシダーゼを５０〜１０００ｐｐｍ添加することでナメコでは子実体収量が２割増加し、子実体個体重が２〜４割増加した。またヤマブシタケではアミラーゼ、グルコシダーゼを２５０〜１０００ｐｐｍ添加することにより子実体収量が５〜６割増加した。

この実施形態のキノコ栽培用培地とキノコの栽培用法は、酵素を添加するだけでよく、酵素反応の工程を設定しなくても、室温で、通常の培地調整、殺菌工程の時間内で酵素反応を促すことができ、容易に既存の栄養材を低分子オリゴマーに変換し、新たに栄養源を追加することなく、子実体収量の増加を図ることができる。工程も簡潔であることから、現場に容易に適応する栽培方法である。生産規模を問わずに幅広く利用することができ、現在キノコ栽培に取り組んでいる生産者が利用することができる。酵素反応を促す加熱工程がないため、高温に木質成分を長くさらすと生じる酢酸等のキノコの阻害成分である有機酸が生じることがなく、安全である。

また、新たに栄養源を追加しないため、害菌汚染のリスクは低く、キノコの生理障害が誘発されにくいものである。そして、既存の栄養を低分子化するだけなので安全であり、消費者が安心できる安全なキノコを提供することができる。アミラーゼとグルコシダーゼは食品添加物に利用されている酵素を利用することから、安心、安全なキノコの安定供給を求めている消費者ニーズと一致し消費の拡大が見込まれる。

また、酵素製造メーカは酵素の新規用途を開拓することができる。キノコ生産者と酵素製造メーカのニーズに適っていることから、高い市場性を期待することができる。

なお、この発明のキノコ栽培用培地とキノコの栽培方法は、上記実施形態に限定されず、アミラーゼまたはグルコシダーゼを単独で使用してもよく、他の多糖分解酵素を混合して使用してもよい。多糖分解酵素を添加する基本培地の材料は適宜設定可能であり、いろいろな種類のキノコの栽培に使用することができる。

次に、ナメコの栽培について具体的な実施例を挙げて本発明を説明する。まず、培地基材にブナオガコを用い、栄養材にフスマ・コーンブラン（１：１重量比）を用いた。基本培地（対照区）は、培地基材と栄養材を３：１（重量比）で混合し、水道水を添加して含水率を６３％（湿量基準）に調整した。

多糖分解酵素としてアミラーゼとグルコシダーゼを供試した。アミラーゼは市販酵素（ＮＯＶＯ社製）のＢＡＮ（中温性アミラーゼ）ならびＴｅｒｍａｍｙｌ（耐熱性アミラーゼ）を使用した。グルコシダーゼはｅｎｄｏ−１，３，β−Ｄ−グルコシダーゼ（Ｍｅｇａｚｙｍｅ社製）を用いた。

多糖分解酵素の、基本培地への添加量は、ＢＡＮ、Ｔｅｒｍａｍｙｌでは、全培地重量に対して１０，２５，５０，１００，２５０，５００，１０００ｐｐｍ添加した。ｅｎｄｏ−１，３，β−Ｄ−グルコシダーゼは、５０，１００，２５０，５００，１０００ｐｐｍ添加した。また、アミラーゼとグルコシダーゼの混合培地（以下、ＴＧ混合培地とする。）として、Ｔｅｒｍａｍｙｌとｅｎｄｏ−１，３，β−Ｄ−グルコシダーゼをそれぞれ５０，１００，２５０，５００，１０００ｐｐｍ添加した。

上記の多糖分解酵素を添加したキノコ栽培用培地を、８００ｍｌポリプロピレン製ビンに５００ｇ詰め、供試菌としてナメコ市販菌キノックスＮ００２号を接種し、２２±２℃で６０日間培養後、１５±２℃、ＲＨ９０％の条件で子実体形成を促した。

この栽培試験の結果を表１に示す。

この結果、この実施例では子実体収量に関して、アミラーゼ、グルコシダーゼを添加することで、基本培地（対照区）での栽培に対して、子実体収量は増加した。ＢＡＮ添加培地では５０〜５００ｐｐｍの添加で１〜２割、Ｔｅｒｍａｍｙｌ添加培地では５０〜１０００ｐｐｍ添加培地で１〜２割、子実体収量が増加した。ｅｎｄｏ−１，３，β−Ｄ−グルコシダーゼでは、５００ｐｐｍ添加のみで有意に増加し、他の添加濃度では優位差がなかった。このことからグルコシダーゼに比べアミラーゼで有効に作用したことがわかった。両者を混合したＴＧ培地では、５０〜１０００ｐｐｍ添加培地で、対照区に対して２割前後増加し、Ｔｅｒｍａｍｙｌ単独で添加したした場合より子実体収量が多くなる傾向を示し、相乗効果が認められた。

子実体発生個数は、ＢＡＮ添加培地の２５ｐｐｍ，５００ｐｐｍ、Ｔｅｒｍａｍｙｌ添加培地の５００ｐｐｍ、１０００ｐｐｍで対照区に比べ発生個数が少なくなったが、他の試験区では対照区と有意差がなかったことから、発生個数には大きな影響はなかったと考えられる。子実体発生個数に影響がないか、やや少なくなる傾向を示したので、子実体収量が増加した試験区では、子実体個体重が大きくなる傾向を示した。

これらのことからアミラーゼ、グルコシダーゼを５０〜１０００ｐｐｍ添加することでナメコでは子実体収量が２割増加し、子実体固体重が２〜４割増加した。

また、栽培所要日数に関して、対照区が８０．３日間に対してｅｎｄｏ−１，３，β−Ｄ−グルコシダーゼ添加培地では対照区と優位差がなく同程度の栽培所要日数であったが、他の酵素添加培地では栽培所要日数は長くなる傾向をしめした。ＢＡＮでは、５０〜１００ｐｐｍの添加で２〜３日間、Ｔｅｒｍａｍｙｌでは５０〜１０００ｐｐｍで１．５〜２．５日間、ＴＧ混合培地では５０〜１０００ｐｐｍの添加で１〜２日間、有意に長くなった。

次に、ヤマブシタケの栽培について具体的な実施例を挙げて本発明を説明する。まず、培地基材にブナオガコを用い、栄養材にフスマを用いた。基本培地（対照区）は、培地基材と栄養材を１：１（重量比）で混合し、水道水を添加して含水率を６３％（湿量基準）に調整した。

供試酵素は、上記実施例１と同様である。ＢＡＮ、Ｔｅｒｍａｍｙｌの添加量は、全培地重量に対して５０，１００，２５０，５００，１０００ｐｐｍ添加した。ｅｎｄｏ−１，３，β−Ｄ−グルコシダーゼは、実施例１と同様に５０，１００，２５０，５００，１０００ｐｐｍ添加した。アミラーゼとグルコシダーゼの混合培地であるＴＧ混合培地は、実施例１と同様に、Ｔｅｒｍａｍｙｌとｅｎｄｏ−１，３，β−Ｄ−グルコシダーゼをそれぞれ５０，１００，２５０，５００，１０００ｐｐｍ添加した。

上記の多糖分解酵素を添加した培地を実施例１と同様の工程で処理し、ヤマブシタケの種菌を接種し、同様の条件で子実体形成を促した。

この栽培試験の結果を表２に示す。

この結果、この実施例でも子実体収量に関して、アミラーゼ、グルコシダーゼを５０〜１０００ｐｐｍ添加することで、基本培地（対照区）での栽培に対して、子実体収量は増加した。ＢＡＮ添加培地では対照区に対して２〜３割、Ｔｅｒｍａｍｙｌ添加培地では１．５〜４割、ｅｎｄｏ−１，３，β−Ｄ−グルコシダーゼでは２〜５割増加した。ＢＡＮ、Ｔｅｒｍａｍｙｌ、ｅｎｄｏ−１，３，β−Ｄ−グルコシダーゼの最適な添加量は、それぞれ１００〜５００ｐｐｍ、１００〜１０００ｐｐｍ、２５０〜１０００ｐｐｍとなった。ＴＧ混合培地では、単独で分解酵素を添加した場合より子実体収量は多くなり、それぞれを２５０〜１０００ｐｐｍ添加すると子実体収量は５〜６割増加し、各酵素の相乗効果が認められた。

このことからアミラーゼ、グルコシダーゼを２５０〜１０００ｐｐｍ添加することにより子実体収量が５〜６割増加した。

Claims (3)

1. 培地基材と、栄養材を混合して水分調整して得られる混合物に、アミラーゼとグルコシダーゼを添加して室温で栄養材の酵素分解を行い、栄養材の多糖が分解され、単糖になる途中の低分子量の物質であるオリゴマーが生成されていることを特徴とするキノコ栽培用培地。
2. 前記オリゴマーは、低分子αグルカン、及び低分子βグルカンであることを特徴とする請求項１記載のキノコ栽培用培地。
3. 培地基材と、栄養材を混合して水分調整し、前記水分調整された混合物にアミラーゼとグルコシダーゼを添加し、室温で栄養材の多糖を分解し、単糖になる途中の低分子量の物質であるオリゴマーが生成されたキノコ栽培用培地で栽培することを特徴とするキノコの栽培方法。