Um zu induzieren A. bisporus Zur Fruchtkörperbildung wird eine Deckschicht auf die Oberfläche des Komposts aufgetragen. Ohne diese Deckschicht bilden sich kaum oder gar keine Pilze. Im Laufe der Jahre wurden verschiedene Theorien aufgestellt, um zu erklären, warum eine Deckschicht für die Fruchtkörperbildung notwendig ist. Ich werde versuchen, die meisten dieser Theorien zu erläutern, jedoch die Wissenschaftler oder Forscher, die sie aufgestellt haben, nicht nennen. Bei Interesse an diesen Informationen wenden Sie sich bitte an den Autor.   

Für die Deckschicht wurden verschiedene Materialien verwendet: Mutterboden, Torf, verbrauchtes Kompostsubstrat, Ziegelbruch, Kohlenasche, Steinwolle, pelletiertes Recyclingpapier, Flugasche, Kokosnussschalen sowie diverse Mischungen aus Torf-Sand, Torf-Erde und Torf-Vermiculit. Es ist schwierig, all diesen Materialien eine gemeinsame Eigenschaft zuzuschreiben, die als Auslöser für die Fruchtkörperbildung dienen könnte. Verschiedene Theorien wurden aufgestellt, um die Funktion der Deckschicht und die Einleitung des Fruchtkörperbildungsmechanismus zu erklären.

1. Zusammenhänge zwischen Feuchtigkeit und Druck: Es wurde vermutet, dass im Pilzzuchthaus ein Makroklima und an der Substratoberfläche ein Mikroklima herrschen, die eine langsame, aber kontinuierliche Verdunstung ohne Austrocknung des Komposts ermöglichen. Dieser spezielle Wassergradient zwischen Kompost, Deckschicht und Luft soll für die Pilzbildung notwendig sein. Diese Annahme wird jedoch von Züchtern widerlegt, die in Höhlen und bestimmten Kammern mit 100 % relativer Luftfeuchtigkeit und geringer bis keiner Verdunstung gezüchtet haben. Die Verdunstung scheint vielmehr für die Fruchtkörperentwicklung eine wichtigere Rolle zu spielen. Die Drucktheorie besagt, dass der mechanische Druck der Deckschicht auf das Myzel den Fruchtkörperbildungsprozess auslöst. Diese Theorie erscheint jedoch unplausibel, da unter Bedingungen schlechter Belüftung kaum oder gar keine Fruchtkörperbildung stattfindet, der Druck der Deckschicht aber dennoch vorhanden ist.

2. Klebs oder Klebsianische Theorie: Diese Theorie besagt, dass die Fruchtbildungstendenz im Substrat (Boden) dadurch bedingt ist, dass der Boden zwar weitgehend nährstoffarm, aber hinsichtlich Temperatur, Feuchtigkeit und Belüftung für das Pilzwachstum günstig ist. Anders ausgedrückt: Die Fortpflanzung niederer Organismen wie Pilze erfolgt, wenn charakteristische äußere Bedingungen für das Wachstum ungünstig werden. Die Erschöpfung des Nahrungsangebots begünstigt die Fortpflanzung. Wenn das Myzel aus dem nährstoffreichen Kompost in die nährstoffarme Substratschicht wächst, wird die Fruchtbildung angeregt. Diese Theorie wurde getestet, indem Kompost getrocknet und zu feinem Staub vermahlen wurde. Der getrocknete Kompost wurde wieder befeuchtet und nach einem vollständigen Myzelwachstum als Substrat auf demselben Kompost verwendet. Es wurden normale Pilze und ein guter Ertrag erzielt. Ähnliche Experimente wurden durchgeführt, und in allen Fällen wurden normale Erträge erzielt. Daher konnte gezeigt werden, dass diese Theorie einer Veränderung der äußeren nährstoffarmen Bedingungen nicht auf den kommerziellen Pilzanbau anwendbar ist. A. bisporus.

3. Fruchthormon: Diese Theorien gehen davon aus, dass das Pilzmyzel eine Substanz produziert, die möglicherweise flüchtig ist und als Hormon die Fruchtkörperbildung anregt. In diesem Szenario dient die Deckschicht dazu, die Konzentration dieses „Hormons“ zu erhöhen oder zu verringern und so sicherzustellen, dass die für die Fruchtkörperbildung notwendige Konzentration erreicht und aufrechterhalten wird.

Ein vorgeschlagener Mechanismus besagte, dass eine flüchtige Substanz, die vom Myzel im Kompost und im Substrat abgegeben wird, das Myzelwachstum anregt und die Fruchtkörperbildung hemmt. Es wurde vermutet, dass die Funktion des Substrats darin besteht, ein Medium für schnelle Redoxreaktionen bereitzustellen, die diese Verbindung abbauen würden. Wurde jedoch feuchter, weißer Quarzsand (ein inertes Material) als Substrat verwendet und in einer Kammer mit hoher relativer Luftfeuchtigkeit gelagert, um ein Austrocknen zu verhindern, bildeten sich normale Pilze, und es wurde eine gute Ausbeute erzielt.

Weitere Experimente wurden in geschlossenen Kammern durchgeführt. Diese zeigten, dass sich Pilze nur dann bilden, wenn die im System zirkulierende Luft mit Natronkalk, Mineralöl oder alkalischem Kaliumpermanganat (KMnO₄) gewaschen wird.₄Eine ähnliche geschlossene Kammeranordnung, die die Luft umwälzte und bei Bedarf Sauerstoff zuführte, wurde verwendet, um zu zeigen, dass sich keine Pilze bilden, wenn dieselbe Luft in die Wachstumskammer zurückgeführt wird. Wurde die Luft durch Aktivkohle geleitet und anschließend wieder in die Kammer zurückgeführt, erfolgte normales Wachstum. Mit Natronkalk gewaschene Luft, um CO₂ zu entfernen, führte ebenfalls zu einem Wachstum.₂ Möglicherweise bildeten einige kurzkettige organische Verbindungen keine Fruchtkörper. Beide Forscher zeigten, dass eine produzierte, aber nicht abgebaute Substanz die Fruchtkörperbildung der Pilze hemmt.

Ein anderer Forscher vermutete, dass das Myzel eine hochmolekulare, hormonähnliche und leicht flüchtige Substanz produziert. Die Funktion der Deckschicht besteht darin, die Verflüchtigung und/oder Diffusion dieser Substanz so weit zu hemmen, dass eine bestimmte Konzentration erreicht wird, die den Fruchtkörperanreiz im Myzelnetzwerk des Komposts liefert. Diese Substanz und/oder andere Stoffe hemmen bei zu hoher Konzentration die Fruchtkörperbildung, indem sie die Rhizomorphen in der Deckschicht schädigen.

4. Kohlendioxid (CO₂): Es wurden Experimente durchgeführt, bei denen verschiedene Mengen CO₂ zugeführt wurden.₂ in eine geschlossene Kammer. Er stellte fest, dass Konzentrationen über 0.5 % die Fruchtbildung hemmten. Mithilfe präziserer Überwachungs- und Detektionsgeräte fanden andere Forscher heraus, dass CO₂ Bereits Konzentrationen von nur 0.1 % wirkten sich nachteilig auf die Fruchtkörperbildung aus, und verschiedene Pilzstämme reagierten unterschiedlich auf unterschiedliche Konzentrationen. Aus diesen Experimenten wurde die Theorie abgeleitet, dass ein Partialdruckgradient von CO₂₂ Für die Fruchtbildung des Speisepilzes ist eine bestimmte CO₂-Konzentration erforderlich. Die Deckschicht ist der Bereich, in dem hohe CO₂-Konzentrationen auf die darüber liegende niedrige Konzentration treffen. Für das Zustandekommen der Fruchtbildung muss der CO₂-Gehalt in der Deckschicht mindestens so hoch sein wie in der Deckschicht.₂ Der Anteil oberhalb der Hülle muss unter 0.1 % bis 0.5 % liegen, aber die heute verwendeten Stämme fruchten auch bei höheren Werten.

5. Stimulation durch die Theorie der Mikroflora: Eine weitere Theorie zur Einleitung der Fruchtkörperbildung geht von Mikroorganismen aus. Durch Beimpfung von Fruchtkörperansätzen von Pilzen auf einer Petrischale mit sterilisierter Komposterde und Deckschicht konnte gezeigt werden, dass sich keine Fruchtkörperansätze bildeten. Wurde die andere Hälfte der Petrischale jedoch mit unsterilisierter Deckschicht bedeckt, erfolgte die Fruchtkörperbildung. Daraus wurde geschlossen, dass ein lebender Organismus für die Einleitung der Fruchtkörperbildung verantwortlich ist. Es wurde weiterhin postuliert, dass es sich bei diesen Organismen um Bakterien handelt, die in der Deckschicht leben. Es wurde angenommen, dass die Bakterien durch flüchtige Stoffwechselprodukte des Kompostmyzels stimuliert werden, welche von den Bakterien oxidiert oder umgewandelt werden und so die Fruchtkörperbildung auslösen. Mehrere Bakterien wurden aus der Deckschicht isoliert und als am Fruchtkörperbildungsprozess beteiligt vorgeschlagen. Pseudomonas putida wurde aus dem Gehäuse isoliert, und es wurde vermutet, dass es das wachsende Myzel war, das flüchtige Stoffe in die Umgebung des Gehäuses freisetzte, was die Vorherrschaft dieses Bakteriums ermöglichte. 

Mehrere Studien haben jedoch gezeigt, dass die Zugabe von Aktivkohle zum sterilisierten Substrat die Fruchtkörperbildung fördert. Es wird vermutet, dass die Aktivkohle die flüchtigen Stoffwechselprodukte des Pilzmyzels adsorbiert, welche das vegetative Wachstum steuern, und somit die Fruchtkörperbildung hemmt. Diese Studien widerlegen die Theorie, dass Bakterien allein für die Fruchtkörperbildung unerlässlich sind. A. bisporus.  Bakterien könnten jedoch Einfluss auf die Anzahl der Fruchtkörper haben, die sich bei der kommerziellen Champignonproduktion bilden. Das verstärkte vegetative Myzelwachstum und die geringere Anzahl an Fruchtkörpern in pasteurisierten Deckschichten im Vergleich zu nicht pasteurisierten Deckschichten deuten auf eine Beteiligung von Bakterien hin.

Es wurde nachgewiesen, dass das Myzel mindestens sechs Stoffwechselgase produziert. A. bisporus: CO₂Ethylen, Acetaldehyd, Aceton, Ethylalkohol und Ethylacetat. Obwohl andere Aceton als das wichtigste Gas ansahen, sind die fungistatischen Wirkungen von Ethylen auf viele bodenbürtige Pilzpathogene gut bekannt. Es wurde nachgewiesen, dass erhebliche Mengen an Ethylen vom Myzel, nicht von den Fruchtkörpern, produziert werden. A. bisporus da sich die Stifte rasch entwickelten.

Der Zusammenhang zwischen Lipidstoffwechsel und Fruchtbildung in A. bisporus Die Entdeckung erfolgte eher zufällig bei der Untersuchung der Anreicherung von Champignonkompost während der Deckschichtbildung. Forscher, die für Züchter wirtschaftlich verfügbare Materialien hinzufügten, stellten außergewöhnliche Fruchtkörpererträge fest, wenn das verwendete Futter Öl und Lipide enthielt. Weiterführende Untersuchungen haben gezeigt, dass lipid- und ölhaltige Materialien die Fruchtkörperbildung und den Pilzertrag verbessern. 

Zusammenfassung

Es scheint, dass kein einzelner Mechanismus für die Initiierung der Fruchtkörperbildung und die Bestimmung der Pilzmenge verantwortlich ist. Unsere derzeitige Vermutung bezieht sich auf die Rolle von Mikroorganismen und die Anreicherung eines oder mehrerer flüchtiger Stoffe in der Deckschicht. Produzieren die Mikroorganismen diese flüchtigen Verbindungen oder nutzen sie diese in ihrem Stoffwechsel und reichern sie dadurch in ihren Zellen an? Welche Rolle spielen Lipide als Nährstoff für das Wachstum des Pilzbrutmaterials, die Fruchtkörperbildung und den Ertrag? Es ist bekannt, dass Mannitol eine Rolle beim osmotischen Potenzialgradienten zwischen dem Brutmaterial im Kompost und den auf der Deckschicht wachsenden Pilzen spielt. Aber ist dies der einzige Nährstoff, der die Fruchtkörperbildung beeinflusst? Hoffentlich wird die Forschung uns eines Tages ermöglichen, einige dieser Fragen zu beantworten und den Anbauern mehr Werkzeuge zur Kontrolle der Fruchtkörperbildung an die Hand zu geben, was zu optimaler Frischqualität und maximalen Erträgen führt.