Διατροφική αξιολόγηση και βιολειτουργικές ιδιότητες εδώδιμων μανιταριών που αναπτύχθηκαν σε υποστρώματα εμπλουτισμένα με γεωργικά υποπροϊόντα
Authors: Ταγκούλη Δήμητρα 
Published: November 2023

Η παραγωγή κρασιού και ελαιόλαδου συγκαταλέγεται στις κυριότερες γεωργικές δραστηριότητες στην περιοχή της Μεσογείου, παράγοντας μεγάλους όγκους αποβλήτων και παραπροϊόντων. Στα πλαίσια της ανακύκλωσης και της βιωσιμότητας, έχουν γίνει αρκετές προσπάθειες εκμετάλλευσης αυτών των παραπροϊόντων για την παραγωγή προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας, όπως τα μανιτάρια. Η παραγωγή και η κατανάλωση των μανιταριών αυξάνεται συνεχώς τις τελευταίες δεκαετίες χάρη στις ευεργετικές ιδιότητες τους για την υγεία και στα οργανοληπτικά τους χαρακτηριστικά, με τα είδη Pleurotus να είναι από τα πιο εμπορικά παγκοσμίως. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η αξιολόγηση τριών ειδών Pleurotus, (P. ostreatus, P. eryngii και P. nebrodensis), που καλλιεργήθηκαν σε άχυρο σιταριού (μάρτυρας), στέμφυλα, φύλλα ελιάς και απόβλητα διφασικού ελαιοτριβείου, σε μείγματα ή χωριστά. Σε παρούσα διατριβή την επίδραση (α) ενδογενών παραγόντων (εξέταση διαφορετικών στελεχών Pleurotus) και (β) εξωγενών παραγόντων (εξέταση καρποσωμάτων που αναπτύχθηκαν σε διαφορετικά υποστρώματα καλλιέργειας) στα προφίλ των ελεύθερων αμινοξέων (FAAs) και των πτητικών ενώσεων που χαρακτηρίζουν το άρωμα των μανιταριών. Στη συνέχεια έγινε προσπάθεια διάκρισης που βασίζεται σε αυτές τις ενώσεις μεταξύ ειδών, στελεχών ή/και υποστρωμάτων. Το προφίλ των ελεύθερων αμινοξέων προσδιορίστηκε με αέρια χρωματογραφία συζευγμένη με φασματομετρία μάζας χρησιμοποιώντας το αναλυτικό πρωτόκολλο του EZ:faast™ για GC-MS της Phenomenex. Οι πτητικές ενώσεις απομονώθηκαν από φρέσκα καρποσώματα με μικροεκχύλιση στερεής φάσης (SPME) και αναλύθηκαν με GC-MS. Το ίδιο αναλυτικό σχήμα εφαρμόστηκε σε επιλεγμένα δείγματα μανιταριών για να εκτιμηθεί η επίδραση του μαγειρέματος (ψήσιμο) στα προφίλ των πτητικών ενώσεων. Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκαν οι φασματοσκοπικές τεχνικές πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR) και υπέρυθρου (FT-IR) για τον εντοπισμό των ομάδων και των ενώσεων που διαμορφώνουν το ολικό μεταβολικό προφίλ των μανιταριών, ιδιαίτερα για το P. nebrodensis για το οποίο η βιβλιογραφία είναι περιορισμένη. Συνολικά, προσδιορίστηκαν 22 ελεύθερα αμινοξέα σε υποστρώματα και μανιτάρια, συμπεριλαμβανομένων όλων των απαραίτητων αμινοξέων, του νευροδιαβιβαστή γ-αμινοβουτυρικού οξέος (GABA) και της ορνιθίνης. Επί ξηρού βάρους (d.w.), τα συνολικά ελεύθερα αμινοξέα κυμάνθηκαν από 17,37 mg/g στο P. nebrodensis έως 130,12 mg/g στα δείγματα P. ostreatus, με κυρίαρχα την αλανίνη, τη λευκίνη, τη γλουταμίνη, την βαλίνη και τη σερίνη. Παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές στα επίπεδα των ελεύθερων αμινοξέων μεταξύ των ειδών που εξετάστηκαν και μεταξύ των υποστρωμάτων καλλιέργειας που χρησιμοποιήθηκαν. Η Ανάλυση Κύριων Συνιστωσών (PCA) που πραγματοποιήθηκε στο προφίλ των ελεύθερων αμινοξέων των στελεχών Pleurotus, διαχώρισε σαφώς το P. ostreatusαπό το P. eryngii και το P. nebrodensis, σύμφωνα και με τη φυλογενετική τους συγγένεια. Όσον αφορά στο προφίλ των πτητικών ενώσεων, προσδιορίστηκαν περισσότερες από 50 ενώσεις σε δείγματα φρέσκων μανιταριών, με το P. ostreatusνα παρουσιάζει υψηλότερες συγκεντρώσεις αλλά μικρότερο αριθμό πτητικών ενώσεων σε σύγκριση με το P. eryngii. Το ψήσιμο είχε ως αποτέλεσμα τη μερική εξάλειψη πτητικών ενώσεων και το σχηματισμό νέων ενώσεων, όπως πυραζινών, αλδεϋδών Strecker και ενώσεων θείου. Η ανάλυση κύριων συνιστωσών στα δεδομένα των πτητικών συστατικών πέτυχε την διάκριση μεταξύ φρέσκων και μαγειρεμένων μανιταριών καθώς και μεταξύ διαφορετικών ειδών και στελεχών Pleurotus, αλλά όχι ως προς τα διαφορετικά υποστρώματα καλλιέργειας. Οι κετόνες, οι αλκοόλες και το τολουόλιο ήταν κυρίως υπεύθυνες για τη διάκριση μεταξύ των στελεχών του P. ostreatus, ενώ οι αλδεΰδες και οι μεθυλεστέρες λιπαρών οξέων συνέβαλαν περισσότερο στον διαχωρισμό των στελεχών του P. eryngii. Για το ολικό μεταβολικό προφίλ με φασματοσκοπία NMR, χρησιμοποιήθηκε η αλληλουχία παλμών 1D NOESY-PRESAT η οποία πέτυχε την ταυτοποίηση 91 μεταβολιτών, 23 από τους οποίους ανιχνεύθηκαν μόνο στο P. nebrodensis. Μεταβολίτες όπως ελεύθερα αμινοξέα, υδατάνθρακες, νουκλεοσίδια και οργανικά οξέα συσχετίστηκαν με την ομαδοποίηση των δειγμάτων. Η εφαρμογή της φασματοσκοπίας FT-IR κατέγραψε μεταβολές στα φάσματα ανάλογα με το υπόστρωμα που χρησιμοποιήθηκε. Για παράδειγμα, τα φάσματα μανιταριών που καλλιεργήθηκαν σε υποστρώματα που περιείχαν παραπροϊόντα ελαιοκομίας/ελαιουργίας είχαν ισχυρότερες εντάσεις απορρόφησης σε περιοχές που σχετίζονται με αρωματικές ενώσεις (π.χ. φαινολικές ενώσεις), ενώ αυτά που καλλιεργήθηκαν σε άχυρο ή στέμφυλα είχαν ισχυρότερες απορροφήσεις σε περιοχές που σχετίζονται με υδατάνθρακες. Η PCA στα φάσματα FT-IR διαφοροποίησε τα δείγματα ανάλογα με το είδος και ανέδειξε διαφορές σχετικά με τα υποστρώματα καλλιέργειας.Συμπερασματικά, στα τρία είδη Pleurotus, τα υποστρώματα καλλιέργειας δεν φαίνεται να επηρεάζουν δραματικά μεμονωμένες ομάδες ενώσεων όπως τα ελεύθερα αμινοξέα και τα πτητικά συστατικά. Αυτό υποδεικνύει ότι οι ενδογενείς (γενετικοί) παράγοντες μπορεί να έχουν ισχυρότερη επίδραση από τους εξωγενείς (περιβαλλοντικοί, υποστρώματα) για τις παρατηρούμενες ομαδοποιήσεις των δειγμάτων. Από την άλλη πλευρά, η μη στοχευμένη ανάλυση έδειξε ότι τα τρία είδη Pleurotus επηρεάστηκαν με διαφορετικό τρόπο από το υπόστρωμα καλλιέργειας, απορροφώντας επιλεκτικά οργανικές ενώσεις και παράγοντας μανιτάρια υψηλής προστιθέμενης αξίας. Σημειώνεται ότι είναι η πρώτη φορά που πραγματοποιήθηκαν οι παραπάνω αναλύσεις στο απειλούμενο είδος P. nebrodensis.