användningen av explantsEdit
Svampvattenbruk för svamp-eller metabolit-produktion utnyttjar de höga regenerativa förmågorna hos de totipotenta svampcellerna genom att använda explanter (klippa bitar av en modersvamp, som sedan kommer att växa tillbaka till en full svamp) som ett sätt att odla svampar. Svampar har obestämd tillväxt, med maximal tillväxt bestämd genom miljöbegränsningar snarare än genetik. Under den första etableringen av en gård, svamp explants kommer att väljas av deras fenotypiska egenskaper av snabb tillväxt och hög kvalitet spongin eller metaboliter.
integrerad multitrofisk akvakulturredigera
intensivt Marint vattenbruk under det senaste decenniet har ökat avsevärt och resulterat i betydande negativa miljöeffekter. Stora utsläppsvolymer av organiskt material från oätat foder och utsöndringsavfall från akvakulturerade arter har resulterat i höga nivåer av näringsämnen i kustvatten. Stora mängder kväve (~75%) utsöndras från musslor, lax och räkor, går in i kustmiljön, med potential att utveckla algblomningar och minska upplöst syre i vattnet.
ett integrerat vattenbrukssystem består av ett antal arter på olika trofiska nivåer i livsmedelskedjan. Således är avfallsgenererande (matade organismer) som fisk och räkor kopplade till extraktiva organismer som abalone, svampar eller havsborrar, som en mekanism för att avlägsna överskott av näringsämnen från vattenspelaren. Havsvampar har en tydlig fördel som en extraktiv organism i ett integrerat multitrofiskt vattenbrukssystem, eftersom de har potential att fungera som en bioremediator för att avlägsna både patogena bakterier och organiskt material. Svampen Hymeniacidon perlevis har uppvisat en utmärkt förmåga att avlägsna totalt organiskt kol (TOC) från havsvatten under integrerade vattenbruksförhållanden och kan vara ett potentiellt användbart bioremedieringsverktyg för vattenbrukssystem i regioner där vattenföroreningar är höga. Dessutom kan den organiska anrikningen som härrör från fisk som odlas i närheten stimulera svamptillväxt, vilket resulterar i effektivare havsvampvattenbruk.
Bad svamp aquacultureEdit
många kommersiella hav svamp gårdar placera sina vattenbruksområden i djupare vatten (> 5 m), för att maximera antalet svamp explants som kan odlas och öka produktiviteten. Två huvudsakliga metoder för bad svamp vattenbruk har prövats med svampar antingen odlas på ett rep eller inuti en nätpåse.
Rope methodEdit
överlevnad för svampar som odlas på rep är i allmänhet lägre eftersom oåterkallelig skada uppstår på explanten när ’gängning’ på repet äger rum. Dessutom har svampar som odlas på repet potential att rivas av repet under stormar, eftersom vattenflödet ökar avsevärt eller växer bort från repet och bildar en icke-marknadsförbar, lågvärde, karakteristisk munkformad svamp. Skillnader i svamptillväxt och hälsa förekommer inom arter som kännetecknas av variationer i regenerativ förmåga, mottaglighet för infektion efter skärning, hårdhet och tillväxtpotential.
nätpåse methodEdit
lägre nivåer av skador i vissa arter av svampar odlade via nätpåsar kan leda till högre nivåer av överlevnad. Tillväxttakten kan minskas eftersom nätsträngar på påsarna kan minska vattenflödet, vilket begränsar tillgången på mat. Ackumuleringen av biofoulingmedel såsom bryozoans, ascidians och alger på nätet kan ytterligare begränsa vattenflödet. Tunna nätsträngar med stora luckor och en väl positionerad plats kan fungera som ett medel för att mildra mot biofouling och reducerade flödeshastigheter.
kombination av metodsedit
genom att kombinera både rep och nätpåse metoder för bad svamp vattenbruk i en ”plantskola period”, ökar kan förekomma i kvalitet och produktion. I nursery period-metoden odlas svampar initialt i nätpåsar tills explanterna har läkt och regenererats för att effektivt filtrera vatten. De regenererade explanterna överförs på rep för att främja optimal tillväxt till skörd. Denna strategi är arbetsintensiv och kostsam, med tillväxttakt och överlevnad som inte visar sig vara större än när jordbruk sker enbart via meshpåsmetoden.
en mer ekonomiskt livskraftig metod för odling av badsvampar skulle överföra svampar till större nätpåsar, eftersom svamptillväxt sker för att möjliggöra adekvat vattenflöde och näringsämnen.
badsvamp vattenbruksproduktion i Mikronesienredigera
badsvampar produceras för närvarande med svampen Coscinoderma matthewsi med produktion av cirka 12 000 svampar, som säljs lokalt till invånare och turister i Pohnpei, Mikronesiens federerade stater. Dessa svampar är en av de enda sanna hållbart odlade havsvamparna i världen. Svamparna odlas via repmetoden, med låga investeringskostnader på några tusen dollar för jordbruks-och underhållsutrustning, vilket ger 100% naturliga svampar utan hårda kemikalier tillsatta under bearbetningen.
vattenbruksproduktion av C. matthewsi svampar genomfördes av Marine and Environmental Research Institute of Pohnpei (MERIP), för att försöka skapa en hållbar inkomst för lokalbefolkningen med få alternativ att tjäna pengar. Svamparna tar ungefär två år att nå skördbar storlek, med fria dykare som rutinmässigt tar bort tång och biofoulingmedel för hand. Dessa svampar bearbetas genom naturliga processer, där de lämnas för att lufttorka och sedan placeras i korgar och återförs till lagunen där de odlades. Denna process tar bort allt organiskt material i svampen som lämnar den slutliga badsvampprodukten. Ytterligare bearbetning sker genom mjukning av svampen, men inga blekmedel, syror eller färgämnen används.
bioaktiv svamp aquacultureEdit
forskning om jordbrukssvampar för bioaktiva metaboliter förekommer i Medelhavet, Indo-Stillahavsområdet och södra Stillahavsområdet. De viktigaste målen är att optimera bioaktiva produktionsmetoder, vattenbruksprocesser och miljöförhållanden för att maximera deras produktion.
nya metoderredigera
i vattenbruket för bioaktiva ämnen är den slutliga explantformen inte oroande, vilket möjliggör ytterligare produktionsmetoder att användas. Nya metoder för bioaktiv odling inkluderar ”mesh array method” som använder vattenpelaren för att vertikalt hänga ett meshrör med enstaka explanter som hålls i alternerande fickor.
antalet svampar som krävs för bioaktiva ämnen för vattenbruk reduceras eftersom sekundära metaboliter av svamp kan skördas upprepade gånger under många år, vilket minskar kostnaderna och infrastrukturen som krävs. De få svampar som valts ut för produktion av metaboliter skulle ha höga produktionshastigheter för målmetaboliten för att optimera produktion och vinst.
faktorer som påverkar sekundär metabolit productionEdit
ett antal faktorer påverkar svampmetabolit produktion, med metabolit koncentration varierar kraftigt mellan angränsande explanter. Lokala skillnader i ljusintensitet och biofouling är fysiska och biologiska faktorer som har visat sig signifikant påverka metabolit biosyntes i svampar. Förändringar i miljöfaktorer kan förändra mikrobiella populationer och därefter påverka metabolit biosyntes.
förstå de miljöfaktorer som påverkar metabolitens biosyntes eller metabolitens ekologiska roll, kan användas som en konkurrensfördel för att maximera metabolit produktion och totalavkastning. Till exempel, om den sekundära målmetabolitens ekologiska roll var att avskräcka rovdjur, efterliknar predation via sår svampen före skörd kan vara en effektiv teknik för att maximera metabolit produktion.
vissa svampar som producerar metaboliter växer extremt snabbt, vilket tyder på att jordbrukssvampar kan vara ett livskraftigt alternativ till att producera bioaktiva ämnen som för närvarande inte kan syntetiseras kemiskt. Även om svampodling för bioaktiva ämnen är mer lukrativ på grund av dess högre värdeskapande egenskaper, finns det flera utmaningar som inte finns när man odlar badsvampar, såsom de höga kostnaderna för extraktion och rening av metaboliter.