Mezőgazdasági diverzifikáció: új növények, gombafajok innovatív hasznosítása Máthé Ákos Nyugat-magyarországi Egyetem, Mezőgazdaság és Élelmiszertudományi Kar
Diverzifikáció jelentése • A már meglévő kínálat kiszélesítése rokon termékekkel, lehetőleg rokon technológiai feltételekkel, amelyek technológiai és/vagy piaci szempontból viszonylag közel állnak a meglévő termékcsoporthoz, vagy • A már meglévő termeléshez az azt követő gyártási, termelési fázisok felvétele, amelyeket eddig más cégek (a szállítók vagy a vevők) végeztek, vagy • Olyan új agrárgazdasági termékek felvétele a termelési programba, amelyek nincsenek összefüggésben az eddig gyártottakkal, vagy termelttel Mezőgazdasági és Vidékfejlesztési Hivatal, FAQ: 2009.11.12.
Új agrárgazdasági termékek felvétele a termelési programba, amelyek nincsenek összefüggésben az eddig gyártottakkal, vagy termelttel
Új növények és új termékek Az új, kedvezőbb tulajdonságú, mezőgazdasági és kertészeti fajok géntartalékainak hasznosítása: -Termesztésbevonás (domesztikáció), -Honosítás (introdukció) az emberi civilizáció kezdetei óta tartó folyamat.
Agrárpolitika és agrártermelés Magyarországon (Udvardy Péter, 2010.) 1848-49-es szabadságharc után a nagybirtokok szerepe megnőtt, a mezőgazdasági fejlődés központjaivá váltak, és e szerepük megmaradt egészen a második világháború végéig. Betöltötték az innovációs központok szerepét, itt vezették be elsőként az új módszereket és terjedtek el az új növények is. A belterjes gazdálkodásban az újdonságok a következők voltak: •Vetésváltás, •istállózó állattartás, •istállótrágyázás, •korszerűbb eszközök (nyomatás helyett cséplés), •új népélelmezési növények (burgonya, kukorica), •új ipari növények (repce, napraforgó, stb.), •új állatfajták (például mangalica).
Napjaink jellemzője: Mezőgazdasági Termelés "Beszűkülése" A világ élelmezését biztosító fő növények száma csupán ca. 15 növényfajra korlátozódik : búza, rizs, kukorica, cirok, árpa, babfélék, földimogyoró, szója, cukornád, cukorrépa, batáta (édesburgonya), manióka, burgonya, banán és kókuszdió. Mangelsdorf, 1974
Európai Innovációs Partnerség
http://www.mnvh.eu/hirek/829/20120308/europai-innovacios-partnersegindulhat-mezogazdasagert
„Európai innovációs partnerség” (EIP) Az Európai Bizottság kezdeményezése, 2014-2020-ra, a mezőgazdasági termelékenység és fenntarthatóság terén. Célja, hogy az agrárszektor két, talán legnagyobb kihívását kezelje: •hogyan növeljék az élelmiszer-ágazat termelését és a termelékenységét (reagálva a világszerte jelentősen megnőtt élelmiszerigényre), •hogyan váljon a gazdálkodás fenntarthatóbbá, környezetbarátabbá, és hogyan javítsák az erőforrás-felhasználás hatékonyságát.
Tervezett prioritások a KAP vidékfejlesztési (kettes) pillérében 2014-2020.
• • • •
a tudás átadása és innováció, a versenyképesség fokozása, az élelmiszerlánc megszervezése, a mezőgazdasági és erdészeti ökoszisztémák helyreállítása, • az erőforrás-hatékonyság növelése és • a szegénység csökkentése
Gazdaságfejlesztési Operatív Program (GOP) Prioritási tengelyek: 1. A kutatás-fejlesztési és innovációs tevékenység erősítése, 2. Az egyetemek, kutatóintézetek és a vállalkozások közötti innovációs, K+F együttműködések ösztönzése, 3. Az innovációs és technológiai parkok és hídképző intézmények fejlesztése, 4. A vállalkozások önálló innovációs és K+F tevékenységének ösztönzése
Projektek az EU 5. – 7. Keretprogramjain belül A 7. Keretprogram céljai a következők: -kutatási és innovációs kapacitások mennyiségi és minőségi erősítése (Kapacitások program) - az alapkutatás erősítése, az európai kutatás dinamizmusának, kreativitásának és kiválóságának fokozása az ismeretek határainál , elismerve a tudósok felelősségét és függetlenségét (Ötletek program), -transznacionális együttműködések támogatása a kutatás és technológiafejlesztés területén (Együttműködés program), -a humán erőforrás mennyiségi és minőségi erősítése a kutatás és a technológia területén, jobb oktatás és kutatóképzés, a kutatói hivatás elismerése, a kutatók mobilitásának ösztönzése, a nők kutatásban való részvételéneknövelése (Emberek program),
A diverzifikáció (új termények) előállítása • új termesztési, • feldolgozási, • tárolási technológiák kidolgozását és alkalmazását igényli. Így, az innovatív módon hasznosított növények termesztése, feldolgozása és értékesítése - tágabb értelemben véve – hozzájárulhat új munkahelyek teremtéséhez, a térségfejlesztéshez is. A piaci választék bővítésén túlmenően, e tevékenység kedvező hatással lehet az egészségesebb táplálkozási szokások kialakítására is (pl. gomba termesztés, v. gyógy- és fűszernövények termesztése).
Vegyszergyártási alapanyagot szolgáltató növények • • • • • •
13
Kömény Quinoa (libatopféle) Euphorbia lagascae Pirétrum Egynyári üröm Okra (Hibiscus esculentus)
okra
Építő és szigetelő anyagok • • • • • • • 14
Napraforgó Vetési kender Len Gyapot Rostmályva Miscanthus Csíkos nád
Miscanthus sp.
Kötél-, és zsákanyag-gyártás növényei • • •
Vetési kender Rostmályva Nagy csalán
rostmályva
Urtica dioica 15
Kozmetikum és parfümgyártás fajai • • • • • • • • 16
Disznóparéj (fajok) Kömény Koriander Kerti körömvirág Közönséges kígyószisz Crambe Vetési gomborka Quinoa (libatop)
Crambe abessinica
Kozmetikum és parfümgyártás • • • • • • • 17
Vakondűzőfű Tajtékvirág Len (lenmag) Mályva fajok Ligetszépe Jojoba Harangláb
vakondűzőfű
Festőanyagok gyártása • • • • • •
18
Festő csülleng Festő buzér Festő rezeda Közönséges aranyvessző Ricinus Sáfrányos szeklice
Festő buzér (Rubia tinctorum)
Energiát és fűtőanyagot szolgáltató fajok • • • • • • •
Miscanthus Napraforgó Nád (fajok) ill. olasz nád (fajok) Olajrepce Fűz ill. nyár fajok Etiópiai mustár Articsóka (Cynara cardunculus) ( articsóka
19
Festékek, és lakkok gyártása • • • • • • • • • • 20
Kerti körömvirág Aranyvirág Olajbóbita Vetési kender Vakondűzőfű Euphorbia lagascae Ricinus Len (lenmag) Kerti mák Sáfrányos szeklice
Sáfrányos szeklice
Papírgyártás • • • • • • • • • •
21
Vetési kender Quinoa Len Rostmályva Mályva (fajok) Cirok Miscanthus Zöld pántlikafű Nagy csalán Articsóka
quinoa
Gyógyszerészeti anyagok és táplálék-kiegészítők • • • • • • • • • 22
Disznóparéj (fajok) Kömény Koriander Kerti körömvirág Borágó Közönséges kígyószisz Kerti holdviola Vetési kender Mezei varfű
Kerti borágó
Indián dohány (Lobelia inflata L.) honosítás (Mosonmagyaróvár, 2008.)
Műanyag és polimer gyártás alapanyagai • • • • • • • • • • 24
Disznóparéj (fajok) Koriander Kerti körömvirág Olajbóbita Olajrepce Crambe Kerti holdviola Quinoa Ricinus Tajtékvirág
Kerti holdviola
Holdviola (Lunaria annua) Mosonmagyaróvár, 2012.
Ismert fajok száma a baktériumok, a gombák és a növényvilág fő csoportjaiban
Az ismert gombafajok száma • Pontosan nem ismerjük. • Naponta fedeznek fel új fajokat, • sok gombafaj egyszerűen nem kerül az emberi figyelem középpontjába. • a legelterjedtebb vélemény szerint 1,5 millió körül lehetnek. • Az ismert fajok száma 70 000 körül van, ebből közel 30 000 nagygomba.
Talajlakó gombák: A világ legnagyobb élőlényei ? • T he mycelium of some forest fungi can extend enormous distances. A single individual of Armillaria bulbosa has been discovered that permeates more than 30 acres of forest soil in northern Michigan and may be one of the world's largest living organisms. Some scientists speculate that it was spawned by a single spore thousands of years ago. Another Armillaria in Washington was recently found to consist of a subterranean mycelial network with erect, above-ground mushrooms covering more than a thousand acres of forest soil. These fungal monstrosities are rivaled in total size and mass by a 106 acre, 6,000 ton stand of genetically identical quaking aspen in the Rocky Mountains. The aspen clone is connected by a common root system, and has literally climbed over mountains and across meadows. Any discussion of massive clonal colonies should also include the conjoined polyps of coral reefs. However, the question still remains: Do these clonal colonies qualify as a single individual, as in the 1200 ton General Sherman tree of California's Sequoia National Park?
Példák a gombák innovatív hasznosítására • Festőgomba (Hapilopilus rutilans)
Fekete penész (Aspergillus niger) • Vad fajait elsődlegesen növényi kórokozóként tartják számon – a fekete penész megjelenéséért felelősek például hagymán.
• Sokkal nagyobb jelentősége van a biotechnológiai iparban, hosszú ideje képezi ugyanis a - például élelmiszeriparban elterjedten alkalmazott – citromsav előállításának alapját.
Gombák szerepe a bio-üzemanyagok gyártásában • kiterjedt enzimrendszerrel rendelkeznek, amely a növényi sejtfalak lebontását, és így a bennük lévő cukrok hasznosítását teszi lehetővé. • Bioetanol gyártása során pl. a növényi glükózból „erjesztik” a motorhajtóanyagot. A cukrok felszabadítása a növényi rostokból drága lépése a gyártási folyamatnak. • Az energianövények (pl. kukorica) feldolgozása során kulcsfontosságú lehet olyan technológiák kifejlesztése, melyekkel az eddigi (főleg hidrolízisen alapuló) eljárásokhoz képest javítható a bio-üzemanyagok anyag- és energiamérlege, illetve gazdaságossága. • A gombák hasznosításával kiváltható lenne több, csak kőolajból előállítható vegyszer.
Mykorrhiza a növények több, mint 90 %-a ebben az életközösségben él
Ehető gombák Levesektől, előételeken át ….. • • • • • • • •
Ánizsszagú tölcsérgomba Csupros tuskógomba Fenyőpereszke Galambgombák Sárga rókagomba Szervasgombák Szegfűgombák Vargánya, etc……
Valamennyi termesztett és vadon termő gombafaj közös jellemzője: • az alacsony energiatartalom (zsír és szénhidrát elenyésző), • a szintén alacsony Na-tartalom, • kiemelkedő kálium, kalcium, magnézium és foszfor tartalom, • átlagosan 70 % fehérjetartalma • a fehérjéket felépítő aminosavak többsége esszenciális aminosav, • igen gazdagok B-vitamin csoportja tagjaiban.
Gomba, mint funkcionális élelmiszer (Győrfi J., személyes közlés)
• A nyomelemek közül a szelén érdemel kiemelt figyelmet. • A jelenlegi termesztéstechnológia lehetővé teszi, hogy a csiperkegomba szeléntartalmát lehet növeljük • funkcionális élelmiszer legyen a gombákból: elsősorban úgy, hogy a gombafogyasztással természetes formában jutunk nagyobb mennyiségű szelénhez. • Sem a zöldségfélék sem a gyümölcsök nem tartalmaznak D-vitamint, a gombák viszont (termesztett és vadon termő), igen. • Ugyancsak funkcionális élelemnek tekinthető egyes termesztett gombafajok (elsősorban a csiperke) UV fénnyel történő kezelése után kapott friss termék, amikor a D-vitamin tartalmuk jelentősen növelhető.
Ipari alkalmazások Legrövidebb út keresése - Félvezetőgyártásban
Autóalkatrészek „termesztése” gombából
Öntőformába tett szerves hulladékon növő gomba termesztésével a Széndioxid kibocsátást jelentősen csökkentő módon állíthatók elő az autóalkatrészek
http://www.innovativeindustry.net/cars-made-from-renewablematerials
Csomagolóanyag hulladékból Dell-számítógépek számára
(aka mushroom root)
Pelenkák 90 %-os lebontása, 2 hónap alatt
Earth Stars (Földi Csillagok)
Geastrum fornicatum
A striking soil fungus called an "earthstar," so named because the outer wall of the spore-bearing body splits open into a star. This unusual species was photographed in southern Florida and tentatively identified as Myriostoma coliforme . There are many different species of earth stars throughout North America.
Hogyan takarítják fel a gombák a radioaktív szennyeződéseket ?
Gyógyító gombák • • • • •
Cseppkőgomba Fűszer – és gyógygombák Pecsétviaszgomba Antibiotikum termelő gombák (pl. anyarozs), etc.
Szarvasgomba innovatív felhasználása A szarvasgomba leginnovatívabb felhasználási területei ? Truffle Marshmallows at Vue De Monde [one of Melbourne’s best fine dining venues] where we had a special truffle dinner with dogs present and truffles from four different regions of Australia.
Értéknövelt szarvasgomba termékek
Friss vagy tartósított szarvasgombából készültek: 1. Püré, 2. Szárított héj v. darabkák - Olajban, - Pástétomban, - Terrine-ben, - Olivaolajban és - Vajban
Innovatív szarvasgomba ételek http://www.paqny.com/black-summer-truffle-sauce.html
Carnaroli Nyári Szarvasgomba Rizotto Guerande Fehér Szarvasgomba Só Fekete Szarvasgomba Extra Virgin Oliva Olajban Fekete Nyári Szarvasgomba Pástétom Nyári Szarvasgomba Carpaccio Vargányával készült Gomba Hab Puliszka w/ Fekete Nyári Szarvasgombával Tagliatelle Metélt tészta White Truffle Pasta Grass-fed Szarvasgomba vaj Fehér Szarvasgomba Extra Virgin Oliva Olaj Fehér Alba Szarvasgomba pástétom Akácmézes w/ Fekete Nyári Szarvasgomba Fekete Nyári Szervasgomba egészben Fekete Nyári szarvasgomba Szósz Fekete Szarvasgomba Balzsamecettel a Modena Dressing mellé
Csokoládé-mesterművek Sixth Annual Oregon Chocolate Festival in Ashland.
(Photo courtesy Linda Shumate)
Bielenda – Kaviár & Truffle Éjszakai krém
Szarvasgomba „kaviár” Olaszországból
Szarvasgomba olaj és saláta-permet (Franciaországból)
Szarvasgomba és feketebors mustár
Szarvasgombatermékek világkereskedelme (2003. – 2005.)
Francia szarvasgomba termelés trendje (1993. – 2007.)
Ausztrál szarvasgomba termesztés • Gyorsan növő iparág, 1,7 tonna/év • Fő szezon májustól szeptemberig • Termés nagy része exportra kerül, az északi földgömb országaiban
Szarvasgomba termesztés növekedése Ausztráliában, 2007. – 2013.
Ausztrália szarvasgomba termesztőkörzetei
Nyugat-Ausztrália Tasmánia Új Dél Wales ACT Victoria Dél Ausztrália Quennsland
Ausztráliában előforduló legfontosabb szarvasgomba fajok • Tuber Tuber melaonsporum – francia fekete, Perigord Tuber magnatum – fehér Tuber borchii – Piedmont-i Tuber sinense, T. indicum, T. himalayense) kínai, v. ázsiai • T. unicianum / aestivum – burgundi v. nyári szarvasgomba, európai, török, E. Afrika • • • •
Ausztrál szarvasgomba termesztés becsült adatai, 2008. és 2013. Termesztő típus
Termesztés jellemzője
1.
Nagyméretű, vállalatszerű termesztés
80
(80)
35 000
(35 000)
2.
Nagyüzemi, befektetésszerű termesztés
25
(180)
10 000
(80 000)
3.
Kisméretű, szerződéses v. engedéllyel rendelkező kereskedelmi termesztő
125
(170)
50 000
(80 000)
70
(145)
20 000
(45 000)
300
(575)
4.
Kisméretű, független kereskedelmi termesztő Megjegyzés: Fák minimális életkora 5 év Összesen:
Terület (ha) 2008. (2013.)
Fák száma (db) 2008. (2013.)
115 000 (240
Rural Industries Research and Development Corporation
http://www.rirdc.gov.au/
Ausztrál szervasgomba-termesztés fejlesztésének jövőbeni prioritásai • Fogyasztók és piaci résztvevők informálása • Export piacok technikai támogatása (post-harvest fejlesztések) • Új csomagolási formák kifejlesztése • Ültetvények fáinak certifikálási rendszerének kialakítása • Termesztők szaktanácsadási rendszerének kidolgozása (Best Practice rendszer) létrehozása • Minőségbiztosítási rendszer kidolgozása (piac bizalmának megnyerésére)
A szarvasgomba megszelidítése
http://www.timberpress.com/books//9780881928600
Köszönöm megtisztelő figyelmüket
