Brevet FR2614498A1 — publié le 19881104

Procédé de culture de champignons. sur compost supplémenté par un apport protéique et un apport enzymatique. La présente invention a pour objet un procédé de culture de champignons, sur compost supplémenté par un apport pro- téique et un apport enzymatique. Le champignon de couche est cultivé sur un substrat particulier appelé compost. Sa culture comprend différentes étapes. On doit tout d'abord préparer ledit compost, que l'on ensemence ensuite par addition de "blanc de champignon". Cette opération d'ensemencement est appelée le lardage. Le compost ainsi ensemencé est ensuite conditionné, puis soumis à incubation. Au cours de ladite incubation, la masse du compost est envahie par le mycélium. A la suite de celle-ci, le compost est recouvert par de la "terre de gobetage", dont la présence est indispensable à la fructifica- tion. Ladite fructification se développe par à-coups. Les champi- gnons poussent par "volées" successives, espacées d'une semaine environ, l'importance desdites "volées" diminuant avec le temps. Au cours de la culture, le compost est régulièrement arrosé. Ledit compost est préparé le plus souvent à partir d'un mélange de paille de blé et de fumier de cheval, que l'on arrose et laisse se dégrader par auto-fermentation. A ce mélange, on ajoute, aux divers stades de fermentation, un certain nombre d'adjuvants, destinés soit à enrichir le compost en un élément donné, soit à favoriser ladite fermentation. Les rendements en culture (nombre de kg de champignons cueillis par tonne de compost mis en culture) de tels composts sont variables. Ces variations sont dues à la qualité des matières premières (pailles de l'année ou de l'année précédente, fumier plus ou moins dégradé...), aux conditions météorologiques qui ont présidé à leur dégradation et à de nombreux impondérables. Dans le prix de revient du champignon de couche, le poids des charges fixes - coût du compost et de ses traitements et manutentions diverses - est beaucoup plus important que le poids des charges, proportionnelles au poids de champignons cueillis. Etant donné l'intérêt économique en jeu, de nombreuses études ont été menées pour améliorer les rendements de culture. Notamment, on a mis en évidence le fait que la dimi- nution du rendement, au cours du temps, était due à l'appauvrisse- ment du compost en substances nutritives. On a donc proposé de pallier à cet appauvrissement en ajoutant au compost des protéines et/ou des acides gras, des pro- duits carbonés facilement assimilables... L'addition desdits produits carbonés ne s'est pas révélée intéressante. Elle encourage en fait la prolifération d'une flore concurrente sans augmenter, voire en diminuant, les rendements. L'ajout au compost de protéines et/ou d'acides gras permet d'obtenir des augmentations de rendement, mais l'obtention de ces résultats positifs n'est pas systématique. Il a été observé qu'une supplémentation azotée n'était favorable qu'à condition que le rapport azote/matière orga- nique du compost soit situé à l'intérieur d'une certaine fourchette, variable selon les conditions de culture. Lesdites augmentations de rendement varient avec la qualité du compost, les conditions de culture et la date d'in- corporation des substances nutritives. De plus, certains travaux ont montré que l'utili- sation de protéines retardées - protéines tannées au formaldéhyde, telles que celles utilisées en alimentation des ruminants, pour les protéger d'une protéolyse bactérienne précoce au niveau de la panse - était particulièrement avantageuse. En effet, un apport supplémentaire de substances nutritives, alors que le mycélium n'est pas ou est mal installé dans le milieu, favorise la flore compétitive au détriment dudit mycélium. L'utilisation de protéines retardées dans la culture des champignons est notamment décrite dans le brevet US 3 942 969. Selon l'invention, on propose un procédé nouveau pour pallier à l'appauvrissement du compost en substance nutritive. Ledit procédé consiste à supplémenter ledit compost, simultanément et de façon équilibrée, par un apport protéique, qui compense les déficiences dudit compost en acide aminés par rapport à la composition du mycélium et par un apport enzymatique, constitué d'enzymes cellulases et hemicellulases, qui libère des substances énergétiques directement assimilables par ledit mycélium. Le demandeur a mis au point un apport nutritif com- plémentaire du compost qui, incorporé à de faibles doses, permet d'obtenir une augmentation de production de 10 à 40%. L'innovation consiste à apporter au compost, simul- tanément les protéines, dont le mycéLium a besoin et qu'il ne trouve pas dans le compost, et des moyens d'utiliser lesdites pro- téines: un supplément énergétique. Cet apport complémentaire, destiné à pallier aux déficiences du compost, doit être équilibré. Les protéines et tes enzymes doivent intervenir en quantité suf- fisante, pour influencer la croissance du mycélium. Toutefois, il convient de veiller à n'en pas rajouter en excès. Un excès d'enzymes impliquerait une croissance de microorganismes compétiteurs, un excès de protéines un risque d'hydrolyse bactérienne, par reprise de fer- mentation et libération d'ammoniac. Ledit ammoniac constitue un inhibiteur de croissance du mycélium. La synergie de ces deux apports: apport protéique/ apport énergétique permet une augmentation considérable de la pro- duction, par amélioration du taux de "conversion alimentaire" de l'agaricus. Selon l'invention, le compost supplémenté apporte des éléments constitutifs assimilables par le mycélium, prédigérés en quelque sorte et en équilibre. En ce qui concerne l'apport protéique, il n'est pas, selon l'invention, considéré globalement en tant que tel ou en tant qu'apport d'azote, mais en tant qu'une somme des différents acides aminés, nécessaires au mycéLium. Sa composition est calculée pour compléter, acide par acide, les besoins du mycélium. Il doit notam- ment apporter audit mycélium les acides aminés essentiels dont celui-ci ne peut assurer la synthèse pour constituer sa propre pro- téine. Le compost se comporte comme un aliment qui contient environ l'équivalent de 11,25% de protéines brutes. La composition en acides aminés desdites protéines dépend de leur origine. On dis- tingue généralement les protéines des matières premières (paille, fumier, adjuvants divers) plus ou moins transformées par la fermen- tation et les protéines bactériennes proprement dites dont la quan- tité disponible varie en fonction des techniques de compostage. La protéine du champignon a une répartition en acides aminés assez proche de la protéine bactérienne. Celle-ci est donc bien utilisée par le mycéLium, beaucoup plus en tout cas que la protéine de paille. Le compost ne doit donc pas être un "compost vert" peu fermenté, qui contient peu de protéines d'ori- gine bactérienne; à l'inverse, sa teneur ammoniacale ne doit pas être trop élevée, ceci traduisant une hydrolyse poussée des protéines non utilisées par le mycélium. 1E Ledit compost est toujours globalement déficient en acides aminés, par rapport à la composition du mycélium. C'est c cette déficience que pallie l'apport protéique selon l'invention. Lesdits acides aminés déficients dans le compost et présents dans Le mycélium sont par exemple la valine, l'argi- nine, l'acide glutamique, la méthionine, la cystine, le trypto- phane... En ce qui concerne l'apport enzymatique, il est constitué d'enzymes cellulases et hémicellulases. Elles doivent per- mettre l'hydrolyse enzymatique des glucides complexes, type cel- lulose et hémicellulose,pour libérer des substances énergétiques, directement assimilables par le mycélium. Le procédé selon l'invention peut également faire intervenir des techniques connues. Ainsi, le compost est-il également supplémenté en acides gras insaturés. Il s'agit principalement d'acide linoléique, apporté notamment sous la forme de graines de soja cuites entières. D'autre part, notamment pour les raisons exposées ci-dessus, il est avantageux d'apporter des protéines dudit apport protéique, sous la forme de protéines retardées. La distribution dans le temps de l'apport nutritif complémentaire est alors opti- misée. Comme précisé ci-dessus, l'apport protéique consiste en des acides aminés, intervenant dans la composition du mycélium et que le compost est incapable de fournir à celui-ci. La valine, l'arginine, l'acide glutamique, la méthionine, la cystine, le tryp- tophane sont des exemples de tels acides aminés. 2 614498 Lesdits acides aminés sont de préférence apportés sous forme de produits naturels. La teneur de ces produits en chacun desdits acides aminés est parfaitement connue. On utilisera notamment: - du tourteau de soja, qui contient de la valine, de l'acide gluta- mique, du tryptophane et d'autres acides aminés indispensables au mycéLium, mais en principe non déficients dans le compost, telle la lysine; - du tourteau de tournesol, qui contient de la méthionine et de la 1C thréonine; - de la farine de plumes hydrolysées, qui contient de l'acide glu- tamioue et ce la cystine; ou de la farine de poissons... En ce qui concerne le tryptoDhane, on ne connaît pas de matières naturelles aussi riches en tryptophane que le champignon. En conséquence, toute formulation à base de produits naturels ne saurait compléter les besoins en tryptophane, sauf à augmenter la teneur globale en protéines, dont l'effet serait inverse au but recherché. On observerait alors une dégradation ammoniacale, des reprises de fermentation, un déséquilibre entre l'apport protéique et l'apport énergétique. L'apport protéique selon l'invention inclut donc le composé: tryptophane. Le champignon l'utilise sous sa forme lévogyre (l). Généralement, le supplément protéique selon l'inven- tion inclut de 0,5 à 2 kg par tonne de (d,l) tryptophane. On précise ci-après, à titre d'exemple, la composi- tion d'une formulation convenant comme apport protéique aux fins de l'invention: Tourteau de soja 55% (traité à 1% de formaldehyde) Tourteau de tournesol 10% Farine de plumes hydrolysées 25% Levures de brasserie 5% Tryptophane Acides gras du soja 5% Amidons Les pourcentages ci-dessus sont des pourcentages en poids. Ledit apport protéique, employé conjointement avec un apport énergétique, engendre des effets positifs à très faible dose. Il intervient, selon l'invention, à raison d'environ 0, 25 à 1% en poids, par rapport au poids du compost brut, de préférence 0, 4%. Ledit apport enzymatique consiste en des enzymes cellulases et hémicellulases, qui agissent en synergie pour libé- rer des glucides fermentescibles à partir de la paille et du fumier composté. Il intervient environ 10 à 50 grammes d'hémicellulases et 50 à 250 grammes de cellulases, par tonne de matière sèche du compost. Selon l'invention, on a mis en évidence le fait qu'une cel- Lulase alcaline est avantageusement utilisée. En effet, le pH du compost est d'environ 7-7,5. Des celtulases types SP 343 Blet SP 348, commercialisées par la Société danoise NOVO, conviennent parfaitement. L'apport nutritif complémentaire selon l'invention est incorporé dans le compost au Lardage et/ou au gobetage. Son intervention au gobetage est particulièrement avantageuse, le mycé- lium ayant déjà, pendant sa phase initiale de croissance de neuf semaines, épuisé les éléments indispensables du compost. Selon l'invention, on propose donc, pour augmenter les rendements de production de procédés de culture de champignons sur com- post, de supplémenter lesdits composts, conjointement, par un apport protéique original et un apport énergétique les deux apports étant équilibrés. On réalise ainsi un certain éqyilibre nutritionnelqui permet: -de diminuer la quantité de compost à mettre en oeuvre par unité de production, - de diminuer l'apport d'azote total par les éliminations des frac- tions azotées non indispensables - et non métabolisées - éminem- ment nuisibles aux rendements et génératrices de reprises de fer- mentation, d'échauffement et favorisant la croissance des compétiteurs. Le besoin en protéine du champignon a été mieux cerné, l'apport protéique selon l'invention limité et optimisé. 26 1 4498 Comme précisé ci-dessus, les résultats obtenus, en utilisant le procédé selon l'invention, sont très intéressants. A des doses d'incorporations faibles, la production est augmentée de à 40%. D'autres caractéristiques et avantages de L'inven- tion seront mieux compris à la lecture de l'exemple ci-après de mise en oeuvre du procédé selon l'invention et à la considération des résultats d'essais comparatifs. Pour La mise en oeuvre du procédé selon l'invention, les déficiences protéiniques du compost ont tout d'abord été éva- luées. Les résultats de cette étude figurent dans le tableau I ci- après. TABLEAU I Composition comparée en acides aminés de la protéine du compost et du mycé- lyum agaricus avec calcul des déficiences et des suppléments à ajouter. Compost après FDC Déficience: Supplément (pasteuri- coeffi- à ajou- sation) % Mycélium cient ter de la Agaricu matière (moyenne Apport 28 5 mg/% de la sèche ma % MS compost 11,25 MS N total 2,11 N minéral 0,21 N soluble 0,06 N protéine 1,8 (1,&6,25 O= Protéines (%) 11,25*) 28 Acides aminés non indispensables mg/100mg M Glycocolle etc Acides aminés indispen- sables ou supposés telsi 1 - Non déficients Lysine Alanine Sérine À Aspartique Aminobutyrique Histidine Ornithine Tyrosine Asparagine 2 Déficients Valine 465 1630 1160 1/3 500 Leucine + iso- leucine 815 815 Thréonine 348 1480 870 1/2 900 Glutamique 1014 7060 2535 2/3 4500 Arginine 290 1900 725 2/3 1200 Tryptophane traces 3940 - 3/3 4000 Proline 406 2500 - Non déter- miné Cystine + 500 Excès dans méthionine environ les supplé- ments clas- -. -... _________ siques * 11,25 (%) taux de protéines du compost 6,25 % d'azote dans la molécule de protéine du compost Le supplément indiqué dans ce tableau est apporté par la formulation à base de tourteau de soja et de farine de plumes hydrolysées, dont la composition exacte est précisée à la page 5. Ce supplément a été utilisé dans les tests décrits ci-après (lots 3, 4 et 5). Des tests de production ont été réalisés en cham- pignonnière sur 5 lots: Lot 1 - témoin non supplémenté Lot 2 - Témoin positif supplémenté par farine de plumes hydrolysées à la dose de 1% Lot 3 - Lot expérimental: apport,protéique + enzymes,à la dose de 1% Lot 4 - Lot expérimental: apport,protéique + enzymes,à la dose de 0,4% Lot 5 - Témoin supplémenté: apport protéique seul,à la dose de 0,4 % avec des champignons type: Caron petit blanc. On a utilisé deux séries de 20 sacs par lot. Le supplément, lorsqu'il intervient, intervient au lardage. La récolte a duré 64 jours, elle a été pour- suivie pour certains lots jusqu'à 76 jours. Pendant les 64 premiers jours: Le rendement des lots témoins (1, 5) est en moyenne de 22,4 kg de champignons pour 100 kg de compost. On n'observe pas de dif- férences significatives entre ces deux lots. Le rendement des lots 2, 3 et 4 est en moyenne de 27,28 kg de champignons pour 100 kg de compost. On n'observe pas de diffé- rences significatives entre ces trois lots à 64 jours, mais il existait de telles différences significatives à 43 jours en faveur du lot 4. Ceci est très important: le lot 4 atteint, à 43 jours, le même niveau de production que les témoins à 64 jours, ce qui représente une économie de 30% de la main-d'oeuvre par kg produit - poste de dépense le plus important de la production -. La poursuite de la récolte jusqu'au 76e jour a donné les résultats suivants: - Témoin non supplémenté (lot 1) 24,5 kg de champi- - Témoin supplémenté protéines seules sans gnons pour 100 kg apport énergétique (lot 5) L de compost - Lot expérimental n 4 - supplément selon l'invention: Protéines -+ enzymes 30,81 kg On note que l'utilisation du supplément selon l'in- vention permet l'obtention de résultats intéressants, avec une grande économie de protéines brutes. En effet, alors que la farine de plumes hydrolysées contient 85,5 % de protéines, les apports selon l'invention (Lots3 et 4) n'en contiennent que 43 %. De plus, on notera que l'intervention de seulement 0,4 % dudit apport selon l'invention est concluante. Il est ainsi possible d'éviter l'emploi d'un excès de protéines, qui ne fait que favoriser les compétiteurs et les reprises de fermentation. D'autres tests ont été effectués et ont démontré que l'apport enzymatique seul ne conduit à aucune amélioration de pro- duction. REVENDICATIONS 1 - Procédé de culture de champignons sur compost, caractérisé en ce qu'il consiste à suppLémenter Ledit compost, simul- tanément et de façon équilibrée, par un apport protéique, qui compense les déficiences dudit compost en acides aminés par rapport à la compo- sition du mycélium et par un apport enzymatique, constitué d'enzymes cellulases et hemicellulases, qui libère des substances énergétiques directement assimilables par ledit mycéLium. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à supplémenter ledit compost en acides gras insaturés. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit apport protéique comprend des protéines retardées. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que ledit apport protéique comprend du tryptophane. - Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions I à 4, caractérisé en ce que ledit apport protéique comprend de la valine, de l'arginine, de l'acide glutamique, de la méthio- nine, de la cystine et du tryptophane. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits acides aminés, sauf le tryptophane, sont amenés sous la forme de produits tels le tourteau de soja, la farine de poisson, le tourteau de tournesol, la farine de plumes hydrolysées... 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce que ledit apport protéique consiste en La formulation: % de tourteau de soja (traité à 1% de formaldéhyde) % de tourteau de tournesol 25% de farine de plumes hydrolysées % de levures de brasserie tryptophane % de acides gras de soja amidons les pourcentages étant des pourcentages en poids. 8 - Procédé selon L'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que ledit apport protéique est ajouté à raison d'environ 0,25 à 1% en poids, par rapport au poids du compost brut. 9 - Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que ledit apport énergétique est constitué d'environ 10 à 50 grammes d'hémicellulases et 50 à 250 grammes de cellulases, par tonne de matière première sèche. - Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que ledit apport énergétique comprend une cellulase alcaline. 11 - Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que lesdits apports protéique et énergétique interviennent simultanément au lardage et/ou au gobetage.