Pilzzucht Theorie

Hier wollen wir euch einen Überblick geben, was ihr für eine erfolgreiche Pilzzucht alles braucht, und theoretischen Hintergrund zur Praxis geben. Wer gleich losstarten will sieht sich am besten den Praxisartikel an, in dem in ihr verschiedene Techniken mit genauen „Rezepten“ und Anleitungen aufgelistet findet.

Schon seit grauer Vorzeit stehen die kleinen Zwerge des Waldes auf unserem Speiseplan. Als mineralstoffreiches Nahrungsmittel, als Medizin und natürlich auch als Rauschmittel fanden Pilze ihren Weg auf die Höhlenwände der Jungsteinzeit. Verehrt wurden die Zauberpilze, mit denen Schamanen die Türe in eine andere Welt öffnen konnten.
Wissenschafter wie Terence McKenna haben gar die Theorie aufgestellt, dass die Evolution unseres Bewusstsein und unserer Intelligenz eng mit halluzigenen Pilzen verknüpft war (stoned ape theory).


In Asien wird die Kunst der Pilzzucht seit mehr als 2000 Jahren ausgeübt, in Europa hingegen begann man erst vor etwa 300 Jahren damit Champignons zu züchten. Der Pilzanbau unterscheidet sich grundlegend vom Ackerbau, vor allem in den Anforderungen an die Reinheit. Um zu verstehen wie man Pilze „anbauen“ kann stellt sich zunächst die Frage:

Was sind Pilze überhaupt?
Botanisch lange zu den Pflanzen gezählt, bilden sie im heutigen biologischen Verständnis die dritte große Gruppe eukaryotischer Lebewesen (neben Tieren und Pflanzen). Da sie kein Chlorophyll enthalten, können sie keine Photosynthese betreiben um an Energie zu gelangen. So leben viele Pilzarten saprophytisch, sie zersetzen also abgestorbenes organisches Material. Sie tragen damit, vor allem als Zersetzer von Totholz, eine entscheidende Rolle im Stoffkreislauf des Waldes.

Myzelgeflächt mit jungen Fruchtkörpern

Das charakteristische Gebilde aus Hut und Stiel, dass wir als Pilz kennen ist nur der Fruchtkörper und dient lediglich der Vermehrung. Der eigentliche Pilz lebt unterirdisch als Geflecht von feinen Pilzfäden (Hyphen), auch genannt Myzel, das sich durch den jeweiligen Nährboden ziehen.

Vermehrung:
Auf der Hutunterseite der Fruchtkörper finden sich je nach Art des Pilzes zwei verschiedene Strukturen:
Einmal ein schwammartiges Geblide aus dicht anneinanderlaufernder Röhren (Steinpilz, Birkenpilz, etc) oder ein blättriges Gebilde aus Lamellen die vom Stiel zur Hutaußenseite verlaufen (Fliegenpilz, Champion, Eierschwammerl etc.).

Diese Strukturen sind Träger der Sporen, so etwas wie die Geschlechtszellen des Pilzes. Sie haben einen Durchmesser von etwa 5-20 Mikrometer und sind charakteristisch in Form und Farbe für die jeweilige Pilzart. Fallen diese Sporen auf ein günstiges Nährmedium mit dem richtigen Feuchtigkeitsgehalt und herrscht die richtige Temperatur, keimen diese Pilzsporen und bilden Myzel aus. Dieses primäre Myzel enthält je einen Zellkern. Hat das Myzel eine gewisse Masse erreicht und sind die Umweltbedingungen günstig (vor allem der Kohlendioxid Gehalt der Luft und die Luftfeuchtigkeit sind hier entscheidend)
bildet dieses Myzel wieder Fruchtkörper aus. In diesen Fruchtkörpern verschmelzen dann die Zellkerne und aus diesen Zellen entstehen neue Sporen, der Kreis schließt sich.

Anforderungen an die Reinheit:
Nun wissen wir, wie Pilze sich vermehren, von der Spore bis zum Fruchtkörper. Allerdings wimmelt es in der Luft von unzähligen anderen Pilzsporen und Bakterien, die an Staubpartikeln haften und nur darauf warten auf einem geeigneten Nährboden zu landen. Vor allem Schimmelpilze wachsen erheblich schneller als Speise und Heilpilze. Es muss also gewährleistet sein, dass nur der Pilz den wir züchten wollen wächst und Konkurrenten gar keine Chance bekommen.

Durch Schimmel und Bakterien kontaminierte Petrischale.

Dasselbe Problem, wenn auch ein bisschen tragischer, als eine Pilzkultur die gekübelt werden muss, hatten Mediziner früher bei Ihren Operationen. Darum ist schon seit langem das Verfahren der Sterilisation bekannt, das alle Mikroorganismen und ihre Dauerformen wie Sporen abtötet. Viele Mikroorganismen können Temperaturen über 100°C überdauern, kochendes Wasser reicht also nicht aus.
Unter Druck siedet Wasser jedoch erst bei höheren Temperaturen. Mit einem einfachen Schnellkochtopf können Temperaturen von 120°C erreicht werden, was für eine Sterilisation ausreichend ist. Höhere Temperaturen erreicht man mit geräumigeren Autoklaven. Metallgeräte können mit Feuer ausgeglühlt werden.

Was wir nicht sterilisieren können (unsere Hände zum Beispiel) wird desinfiziert. Den höchsten Wirkungsgrad weisen medzinische Desinfektionsmittel auf sind allerdings leider recht kostspielig. Die billigeren Alternativen, Isopropanol (70%) und Spiritus (80%), haben eine geringere Wirksamkeit.

Weiters wird eine sterile Atmosphäre benötigt, die wir auf verschiedenen Wegen unterschiedlich gut verwirklichen können.
Die beste, aber auch teuerste Variante ist ein sogenanntes Laminar Flow Hood. Ein System aus Gebläse und Feinstofffilter erzeugt einen sterilen Luftstrom über dem gearbeitet wird. Es existieren viele Anleitungen zum Eigenbau, hier ein Beispiel: https://www.youtube.com/watch?v=cDaJW77Wb5Q
Eine billigere Variante wäre eine Glovebox:

Diese Box wird mit allen Arbeitsutensilien befüllt und von innen mit einem Desinfektionsmittel von innen besprüht (natürlich nach dem Verschließen). Allerdings reicht eine Desinfektion, wie bereits angesprochen, nicht aus um komplett sterile Bedingungen zu gewährleisten, doch einen Großteil an Kontaminationen können so vermieden werden.
Eine dritte Methode bedient sich der Flamme eines Gasbrenners.
Die heiße aufsteigende Luft erzeugt ebenfalls einen Strom aus steriler Luft (alle Mikroorganismen wurden in der Hitze der Flamme abgetötet) in der Nähe der Flamme. Optimalerweise nutz man 2 Brenner nebeneinander um den sterilen Radus zu erhöhen.

Soviel zu den sterilen Arbeitsbedingungen. Will man sich nicht die Arbeit machen ein Laminar Flow Hood oder eine Glovebox zu bauen (macht abllerdings großen Spaß) und auch keinen Gasbrenner verwenden, so kann auch in einem möglichst sauberen Raum ohne Luftzug gearbeitet werden. Hierfür eignet sich das Badezimmer. Vor der Arbeit einmal heiß duschen, denn der Dampf bindet die meisten Staubpartikel in der Luft welche dann zu Boden sinken. Diese Technik ist allerdings mit Abstand die unsicherste. Und nun ohne weitere Umschweife zum ersten praktischen Schritt der Pilzzucht:

Petrischale mit Malzextrakt-Agar

Aufzucht von Myzel auf Nährboden:
Wir haben 2 Möglichkeiten um frisches Myzel auf einer Nährlösung wachsen zu lassen:
Einerseits aus Pilzsporen, der klassische Weg. Und andererseits aus frischen Pilzfruchtkörpern, die wir „klonen“ können.
Doch für beide Möglichkeiten benötigen wir eine sterilen Nährboden. Genauso wie auch im mikrobiologischen Labor, werden Agarnährböden in Petrischalen verwendet.

Agar, auch japanische Gelatine genannt, wird aus bestimmten Algen gewonnen und bildet in Mischung mit Wasser eine gallertartige Masse. Damit unser Myzel darauf leben kann, benötigen es allerdings Nahrung. Darum wird eine Kombination aus Malzextrakt und Agar verwendet, die sich sehr leicht herstellen lässt (Rezept siehe hier).
Diese Nährböden werden im Druckkochtopf oder Autoklaven sterilisiert und können anschließend (natürlich unter steriler Atmosphäre) beispielsweise mit Sporen beimpft werden.
Sporen werden in Form eines von sogenannten Sporenabdrücken oder als Sporenspritzen gehandelt (zu diesen später mehr). Um einen Sporenabdruck zu erzeugen wird die Kappe eines frischen Pilzes abgeschnitten und auf einer Unterlage (meist Papier, Stanniol oder Glasträger) platziert wird, so dass die Sporen aus der Kappe fallen und gesammelt werden können. Natürlich werden alle Sporenabdrücke unter sterilen Labor Bedingungen hergestellt und sollten somit frei von Verunreinigungen sein. Bei korrekter Lagerung (kühl und dunkel), können Sporenabdrücke für mehrere Jahre gelagert werden, bevor sie die Lebensfähigkeit verlieren.

Bei dem Beimpfen von Agarnährböden empfiehlt es sich mit einer Präpariernadel zu arbeiten, die es billig im Labor Handel zu erstehen gibt und auch leicht selbst gebastelt werden kann. Diese Nadel wird mit einer Flamme ausgeglüht und anschließend kurz in das Nährmedium gestochen, wodurch die Nadel zugleich abgekühlt und mit einem klebrigen Film überzogen wird, der es erleichtert die Sporen zu übertragen. Hierbei sollte die Petrischale so minimal als möglich geöffnet werden.

Übertragung von Myzel auf frisches Nährmedium. Je kleiner die Öffnung, desto geringer die Kontaminationsgefahr.

Nach etwa 4 bis 8 Tagen sollten die Sporen keimen, dies passiert am Optimalsten bei einer Temperatur von 23-27 °C (warme Luft steigt auf, daher die Petrischalen hoch lagern). Nach ungefähr 10 bis 20 Tagen sollte das Nährmedium von einer weißen, watteartigen Myzelschicht überzogen sein. Nun können damit weitere Petrischalen beimpft werden.
Möchte man Myzel einlagern, so sollte man nur die Hälfte des Nährmediums bewachsen lassen. Das Myzel wird so vor dem Verhungern geschützt. Gelagert wird es bei 2-4 °C, der Stoffwechsel ist bei dieser Temperatur beinahe zur Gänze eingestellt und ist so mindestens 5 Jahre haltbar (Minusgrade unbedingt vermeiden!!!!)

Die zweite Möglichkeit bedient sich des Umstandes, dass die Fruchtkörper von Pilzen im Prinzip komprimiertes Myzel darstellen und auf einem Nährmedium wieder auswachsen können. Nach dem Selben Prinzip wie bei den Sporen werden Petrischalen mit Agarnährmedium vorbereitet. In steriler Umgebung wird ein frischer Pilz in 2 Stücke zerteilt (entweder durch reißen oder mit einem ausgeglühten Skalpell zerschneiden)

Aus dem zerschnittenen Pilz wird ein kleines Stück geschnitten. Die Kappe eignet sich am besten.

Dieses Stück wird auf die Petrischale überführt und genauso weiter verfahren, wie oben bereits ausgeführt.
Prinzipiell könnten wir mit dem Myzel aus den Petrischalen bereits unser Endsubstrat beimpfen, allerdings würde mit dieser geringen Myzelmenge die Durchwachsphase in die Länge gezogen.

Kommen wir also zum 2. Schritt:
Unser gerade erzeugts frisches Myzel muss nun auf ein neues, nährstoff- und wasserreicheres Substrat übertragen werden. Etabliert, als billige und effektive Option, haben sich Getreidekörner, im speziellen Roggen.
Die Roggenkörner werden in Einmachgläser gefüllt und je nach Größe des Glases mit ein einer bestimmten Menge Wasser und einem Teelöffel Gips versetzt.
In die Deckel der Gläser sticht man, beispielsweise mit einem Schraubenzieher, ein kleines Loch, das mit Aquarium-Filterwatte verstopft wird. Diese ist Luft durchlässig, Partikel werden jedoch gefiltert.
Diese Gläser werden sterilisiert und anschließend mit frischem Myzel versetzt. Die Gläser werden bei Temperaturen von 21-28°C im Dunklen gelagert. Nach etwa 4 Tagen sollte das Myzel angefangen haben auf das neue Medium überzugreifen. Nun ist ein guter Zeitpunkt das Glas zu schütteln und so mehrere Besiedlungsherde gleichzeitig zu erzeugen. Das Schütteln wird im Abstand von 4 Tagen wiederholt. Nach 2-3 Wochen sollte das Glas vollständig besiedelt sein.

Diese Gläser mit Austernseitling Körnerbrut sind vollständig durchwachsen.

Eine neuere Methode die den Schritt der Aufzucht auf Agar bei geringem Kontaminationsrisiko überspringt, ist die Arbeit mit Sporenspritzen. Diese Sporen in sterilen Flüssigkeiten können mit der Spritze durch die Filterwatte, direkt auf das Körnersubstrat übertragen werden. Hierbei wieder daran denken die Spitze der Spritze auszuglühen!

Haben wir es geschafft einige Gläser kontaminationsfrei zu beimpfen, so könnten wir dieses Substrat bereits Fruchten lassen.

Fruchtkörper auf Getreidesubstratkuchen. Eine Perlitschicht unter den Kuchen sorgt für die nötige Feuchtigkeit.

Eine wesentlich größere Ausbeute erzielt man allerdings durch den Einsatz von Deckerde (Casing). Pilze bestehen zu 90% aus Wasser. In unseren Gläsern ist nicht genug Wasser drin um optimales Wachstum gewährleisten zu können. Hier gibt es zwar auch einige Tricks die ihr im Praxisartikel nachlesen könnt, die Casing-Methode bleibt trotzdem die Ertragreichere.

Deckerde und Körnerbrut gut vermischt

Die Hauptfunktion der Deckerde ist die Wasserversorgung des Myzels zu gewährleisten ohne es zu ertränken. Es braucht also ein Material, das viel Wasser halten kann. Außerdem regen verschiedene Mikronährstoffe und auch eine Flora aus bestimmten Mikroorganismen, wie man sie auch im Waldboden findet, das Pilzwachstum an. Es existieren viele verschiedene Rezepte und die Meinungen der Perfekten Deckschicht gehen auseinander.
Hier sei der Anschaulichkeit halber eine klassische Deckschicht vorgestellt:
6 Teile Rindenhumus, 4 Teile Vermiculit (Ein Tonmineral das maßgeblich zur Bodenfruchtbarkeit beiträgt und viel Wasser hält) und 2-3 Esslöffel Gips.
Die Deckschicht wird nun auf „Feldbedingungen“ gebracht, also so viel Wasser zugeführt, dass eine Handvoll Deckerde stark gedrückt werden muss um Flüssigkeit frei zugeben.
Die Deckerde und das Kornsubstrat werden vermischt, mit einer fingerbreiten Schicht Deckerde bedeckt und nochmals für 1-2 Wochen bei möglichst geringer Luftzufuhr im Dunkeln gelagert. Am besten Eignet sich ein Plastikkiste dafür, aber auch Kulturen in Plastiksäcken sind beliebt.

Ready for fruiting

Nach diesen 1-2 Wochen sollte die Deckschicht weitestgehend durchwachsen sein. Nun kann die Fruchtung eingeleitet werden!
Hierfür brauchen wir einen Raum in dem wir den Feuchtigkeitsgehalt der Luft regeln können. Die Plastikkiste ist hierfür sehr praktisch. Diese sollte auf den Seiten, so hoch wie das Substrat reicht, geschwärzt werden um Fruchtkörperbildung an den Seiten zu verhindern.
Die Fruchtung wird durch äußere Einflüsse eingeleitet. Während in der Druchwachsphase stehts eine geringe Luftzufuhr herrschte, benötigen wir nun eine Erhöhung der Sauerstoffkonzentration. Dies wird beispielsweise durch 1-2 maliges tägliches Öffnen der Kiste erreicht (Professioneller wäre eine externe sterile Luftzufuhr). Zusätzlich wird nun belichtet, Tageslicht ist hier ausreichend. Außerdem muss für ein hohe Luftfeuchtigkeit gesorgt werden. Dies kann mit einer einfachen Sprühflasche erreicht werden (steriles Wasser!!)

Stimmen die Bedingungen so sollten sich einigen Tagen die ersten kleinen Myzelknöllchen an der Oberfläche bilden aus denen nach ungefähr weiteren 4 Tagen die ersten Jungpilze (Primordia) wachsen.

Beautiful Babys

Nun geht es sehr rasch, die Pilze wachsen in wenigen Tagen zu ihrer vollständigen Größe heran. Der beste Erntezeitpunkt ist erreicht wenn sich das Velum (Pilzhaut) vom Hut zu trennen beginnt. Wartet man allerdings zu lange, dann können die Pilze aussporen und weiteres Wachstum stoppen.

Second flush.

Pilze kommen in Wellen auch Flushes genannt! Hat man den ersten Flush abgeerntet benötigt das Substrat eine Ruhephase von ungefähr einer Woche in der es auch nicht gewässert wird. Nach dieser Woche kann es einmal richtig nass gemacht werden und wieder in Fruchtungs Bedingungen gebracht werden.
Auf diese Weise können sich jede Menge Flushes ausgehen, die allerdings in ihrer Ausbeute immer weniger werden.

Viel Spaß beim Werken!

www.sporeworld.eu

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