Desarrollo y caracterización de biobloques compuestos por micelio de Pleurotus ostreatus y Ganoderma lucidum crecidos sobre residuos agroforestales disponibles en Chile

Abstract

La enorme generación de residuos sólidos y el ineficiente reciclaje de los recursos a nivel mundial contribuyen a la contaminación ambiental amenazando los ecosistemas naturales y el combate contra el cambio climático. Bajo este contexto, resulta importante avanzar hacia nuevas tecnologías que permitan aprovechar al máximo los recursos disminuyendo la generación de residuos. En este sentido, surge como alternativa la generación de biomateriales a partir del micelio fúngico utilizando residuos agroforestales, los cuales generalmente no tienen un uso ni mercado específico. Para su desarrollo, se han empleado principalmente dos especies de hongos de pudrición blanca: Pleurotus ostreatus y Ganoderma lucidum. El objetivo de esta investigación fue el desarrollo y caracterización de biobloques compuestos por micelio de P. ostreatus y G. lucidum cultivados sobre residuos agroforestales disponibles en Chile, específicamente cáscara de arroz y viruta de madera de Pinus radiata, crecidos por veintiocho días con temperatura controlada de 25 °C. Los biobloques se desarrollaron sobre diferentes mezclas de sustratos buscando obtener la mayor tasa de crecimiento micelial, evaluándose su efecto sobre las propiedades físicas (densidad y capacidad de absorción de agua) y mecánicas (resistencia a la compresión, flexión estática, y dureza). La densidad promedio resultante osciló entre los 0,127 g/cm3 a 0,142 g/cm3 y la capacidad de absorción de agua entre 215% a 259%. La resistencia a la compresión de P. ostreatus y G. lucidum fue de 0,057 kg/cm2 y 0,030 kg/cm2, respectivamente; en el ensayo de flexión estática, el módulo de ruptura fue de 0,322 kg/cm2 y 0,713 kg/cm2, y el módulo de elasticidad de 0,863 kg/cm2 y 1,161 kg/cm2, respectivamente. Se concluye que, los residuos agroforestales investigados permitieron la fabricación de biobloques a base de micelio, teniendo un gran potencial en esta industria. En general, el biomaterial obtenido por G. lucidum presenta propiedades físico-mecánicas más altas que P. ostreatus, por lo que se recomienda trabajar con esta especie para futuras investigaciones, optimizando el proceso a través de una matriz experimental mayor, con un mayor número de repeticiones por cada variable a estudiar, y contar con los equipos adecuados para resultados más representativos.

Both the enormous generation of solid waste and the inefficient recycling of resources worldwide contribute to environmental pollution, thus threatening natural ecosystems and making difficult the fight against climate change. In this context, it is important to advance towards new technologies that make the best use of resources while reducing waste generation. In this sense, the generation of biomaterials from fungal mycelium using agroforestry wastes has emerged as an alternative since these wastes usually do not have specific use or market. For its development, two species of white rot fungi have been mainly used: Pleurotus ostreatus and Ganoderma lucidum. The objective of this research was the development and characterisation of bioblocks composed of mycelium of P. ostreatus and G. lucidum grown on agroforestry residues available in Chile, specifically rice husk and wood chips of Pinus radiata, grown for 28 days at a controlled temperature of 25 °C. These bioblocks were developed on different treatments with the highest mycelial growth rate, and their effects on physical (density and water absorption capacity) and mechanical (compressive strength, static bending, and hardness) properties were evaluated. The resulting average density ranged from 0.127 g/cm3 to 0.142 g/cm3 and water absorption capacity from 215% to 259%. The compressive strength of P. ostreatus and G. lucidum was 0.057 kg/cm2 and 0.030 kg/cm2; the static bending test, the modulus of rupture was 0.322 kg/cm2 and 0.713 kg/cm2, and the modulus of elasticity was 0.863 kg/cm2 and 1.161 kg/cm2; respectively. Therefore, the agroforestry residues investigated proved to be optimal for the development of mycelium-based biomaterials, having a great potential in this industry. In general, the biomaterial obtained by G. lucidum has higher physical-mechanical properties than P. ostreatus, thus it is recommended to work with this species for future research, standardising the process through a larger experimental matrix, with a greater number of repetitions for each variable to be studied, and having the appropriate equipment for more representative results.