Способ получения биоразлагаемого полимера (микополимера) на основе мицелия базидиальных грибов
METHOD FOR OBTAINING A BIODEGRADABLE POLYMER (MYCOPOLYMER) BASED ON THE MYCELIUM OF BASIDIOMYCETES

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способу получения биоразлагаемых композитных материалов на основе растительного сырья, связующим компонентом в которых выступает мицелий базидиального гриба.
Технология включает в себя несколько этапов: подготовку субстрата, инокуляцию стерильным мицелием, культивирование, измельчение заросшего субстрата и формирование изделий с последующим повторным культивированием, после чего изделие высушивается (рис. 1).
Подготовка посевного материала мицелия гриба для инокуляции осуществляется по стерильной технологии. Наиболее эффективными способами являются выращивание стерильного мицелия базидиомицетов в жидкой питательной среде или на твердой питательной среде - зерне злаковых культур.
Культивирование посевного маточного мицелия в жидкой питательной среде (метод погруженной культуры) позволяет в короткий промежуток времени получить большую биомассу вегетативного мицелия (Бухало А.С. Высшие съедобные базидиомицеты в чистой культуре / Наукова думка, 1988) В качестве питательной среды используется пивное сусло, разведенное до концентрации 4° по Баллингу.
Известен способ получения твердофазных питательных сред из зерна злаковых для культивирования грибов (Кузнецов О.Ю. №95115720/13, 1995). Сущность способа заключается в замачивании сухого зерна злаковых культур на 24 часа, удалении избытка воды, фасовке по стеклобанкам, укупоренным фольгой и последующей стерилизацией в автоклаве при 121°С, давлении 1 атм. Время стерилизации определяется опытным путем в зависимости от объема стеклобанок. После остывания до температуры 24-26°С емкости инокулируются маточным мицелием базидиомицета на агаровой среде из чашек Петри в ламинарном боксе. Рост мицелия происходит в течение 10-12 дней при постоянной температуре 26-28°С.
Предлагаемый способ создания микополимеров сводит к минимуму риск контаминации конкурирующими микроорганизмами за счет использования стерильной технологии на всех этапах до полного обрастания субстрата. Помещение в пластиковые емкости уже заросшего мицелием субстрата препятствует контаминации на последнем нестерильном этапе за счет метаболитов, выделяемых грибом. Кроме того, измельчение заросшего субстрата увеличивает плотность гиф мицелия за счет их механического разделения и повторного зарастания, что положительно влияет на прочность.
Пластиковые формы для зарастания могут быть изготовлены любой конфигурации из любого пластика с учетом двух факторов:
1. Легкость дезинфекции (необходима гладкая поверхность).
2. Максимальная толщина формы не более 15 см, без ограничения по длине и ширине. Большая толщина препятствует воздухообмену и замедляет скорость роста мицелия.
3. Форма должна закрываться крышкой с отверстиями, либо алюминиевой фольгой для предотвращения быстрого высыхания субстрата.
Апикальный рост мицелия гриба позволяет создать любую трехмерную структуру, используя соответствующую форму для зарастания. Универсальность способа позволяет создавать изделия сложной формы для упаковки хрупких товаров (ложементы), а также молдинги, декоративную плитку и дизайнерские элементы интерьера (фиг. 2). Формы, необходимые для выращивания микополимеров, не подвергаются термической обработке, высокому давлению, агрессивным средам, поэтому могут быть изготовлены из дешевого пластика. Формы после извлечения изделия очищаются мыльным раствором, дезинфицируются и могут быть повторно использованы неограниченное количество циклов.
Недостатками этого способа являются:
- высокие энергозатраты на стерилизацию субстрата
- трудоемкость процесса, большая часть которого - ручной труд.
Краткое описание чертежей
ФИГ.1. Схема получения микополимера. 1 - Замачивание растительного субстрата, слив излишков воды, фасовка по пакетам с фильтром. 2 - Стерилизация паром. 3 - Инокуляция мицелием ксилотрофных базидиомицетов, прорастание. 4 - Измельчение проросшего грибницей субстрата и формование изделий. 5 - Повторное культивирование в формах. 6 - Извлечение из форм, зарастание соприкасающихся с формой плоскостей микополимера. 7 - Высушивание до постоянного веса. 8 - Готовые изделия.