Costruire una cappa a flusso laminare (flowhood)

Abbiamo già visto come costruire la nostra glove-box, che ci permette di lavorare con un elevato grado di sicurezza. Nel medesimo post ho anche accennato alla cappa a flusso laminare (o flowhood): uno strumento molto più evoluto, che ci consentirà di lavorare davvero in sterilità.
Il funzionamento di un flowhood è semplice: un flusso d'aria, creato da una ventola posta sopra o sul retro del'apparecchio, scorre attraverso un filtro in microfibra con una trama molto fitta. L'aria che fuoriesce dal filtro è completamente sterile, poiché ogni possibile contaminante viene trattenuto dal filtro. Solo pochissimi tipi di virus e batteri sono in grado di passare attraverso la trama del filtro, fatto che rende il flowhood uno strumento davvero molto efficiente. Soprattutto, è davvero comodo, perché permette di lavorare in totale libertà, a patto che non si esca dall'area del filtro. Esistono diversi tipi di filtro, il più usato è il tipo HEPA (in inglese High Efficiency Particulate Air filter), che generalmente ha una capacità di filtraggio del 99,995%. Più evoluto è il tipo ULPA (Ultra Low Penetration Air), che invece arriva ad un'efficienza del 99.999995% (tuttavia, pare che i filtri ULPA tendano ad ostruirsi più facilmente degli HEPA).
Come già accennato, il costo di un flowhood non è indifferente, si spendono tranquillamente 300 €, se non più.
In questo post vedremo come costruirne uno, poiché reperirne uno già assemblato non è proprio semplice. Poiché non ho la possibilità di costruirne uno ex-novo per scrivere la guida, mi limiterò a tradurne una dall'inglese, a mio parere fatta molto bene. Potete reperire il testo dell'originale a questo indirizzo. Anno, il proprietario del sito, molto gentilmente mi ha dato il permesso i utilizzare anche le immagini, e lo ringrazio :)
Oltre a tradurre e adattare il testo, ho convertito anche le unità di misura americane nel nostro più comprensibile sistema metrico decimale. La conversione non è stata semplicissima per me che di fisica e matematica capisco ben poco, per cui nel caso in cui individuaste qualche errore, vi prego di segnalarmelo.
Bene, iniziamo pure:

Iniziamo:

La prima cosa da fare è capire come scegliere il filtro HEPA e la ventola (ne esistono di diversi tipi).
La dimensione del filtro HEPA dipende da quanto grande volete che sia la vostra area di lavoro. Il filtro più piccolo che potrete ragionevolmente utilizzare (per una coltivazione su piccola scala) è di 30x30 cm. In ogni caso, un filtro di 60x60 è molto più comodo, ed è praticamente indispensabile se vorrete utilizzare il vostro filtro per inoculare buste di substrato sterilizzato.

Trovare un filtro HEPA adatto non è semplicissimo, vi consiglio di fare qualche ricerca su google, esistono diversi rivenditori online.

Abbinare una ventola adatta al filtro:

Una volta che avrete deciso la dimensione del filtro HEPA, dovrete procurarvi una ventola adatta, abbastanza potente da permettere all'aria di fuoriuscire dal filtro con una potenza sufficiente. Si tratta di un passaggio molto importante, perciò fate molta attenzione.
Ogni filtro ha una certa "resistenza" nel momento in cui l'aria vi scorre attraverso ad una certa velocità; questa resistenza è chiamata "pressione statica".
Prrova a premerti una mano sulla bocca. Adesso prova a soffiare: a seconda di quanto forte premete, avrete qualche difficoltà nel soffiare, e percepirete una certa resistenza; questa è la pressione statica.

Ogni filtro ha una differente pressione statica al raggiungimento del "punto di funzionamento". Il punto di funzionamento viene raggiunto nel momento in cui la portata del flusso d'aria diviene costante, e soddisfa i requisiti del flusso laminare ottimale.
La pressione statica si misura in Pascal (Pa). Ogni filtro ha una scheda tecnica (chiedete al costruttore se nel vostro non c'è), in cui è indicata la pressione statica al punto di funzionamento. Prima che l'aria entri nella ventola, passa da un altro filtro (un normale filtro per cappa va bene), spesso più o meno 2,5 cm, posizionato davanti alla ventola. Questo prende il nome di pre-filtro, e la sua funzione è quella di proteggere la ventola ed il filtro HEPA dalle particelle più grandi, come polvere e capelli. La pressione statica di un pre-filtro di 2,5 cm al punto di funzionamento sarà più o meno intorno ai 50 Pa.
Nel libro di Paul Stamets e J. S. Chilton "The Mushroom Cultivator" è indicato che la velocità dell'aria che fuoriesce dal filtro dovrebbe essere di almeno 30 metri al minuto (0,5 metri al secondo). Per calcolare quanto dovrà essere potente il motore del flowhood dovrete fare alcuni calcoli:

1) Calcolate l'area del vostro filtro, moltiplicando base per altezza:

es. 60x60= 3600 cm², che equivalgono a 0.36 metri quadrati

2) Moltiplicate la velocità ideale dell'aria (30 metri al minuto) per l'area del filtro:

30 m/min x 0.36 m² = 10,8 m³/min (cioè metri cubi al minuto). Tale valore, convertito in m³/h (metri cubi orari), equivale a  648.

Quindi, 648 m³/h  è l'efficienza che la nostra ventola dovrà avere per poter produrre un flusso d'aria di 30 metri al minuto, con un filtro dall'area di 0,36 m². Tale flusso dovrà essere prodotto in corrispondenza della resistenza statica opposta dal filtro HEPA e dal prefiltro (nel nostro esempio 550 Pa totali).

Trovare la ventola adatta:

Ogni ventola ha abbinata una scheda in cui è indicata la correlazione tra la portata volumetrica e la pressione statica, rappresentata con un grafico od una tabella.

Nell'immagine seguente è rappresentato un grafico per 4 diversi modelli di ventola (numerati 1, 2, 3 e 4).

NOTA: Ogni modello di ventola ha la sua particolare curva.
Come potete chiaramente vedere, ad una maggiore pressione statica corrisponde una minore quantità d'aria, fino al valore massimo di pressione, ove la quantità d'aria fuoriuscita è pari a zero.

A volte invece, i medesimi dati sono presentati con una tabella:

Nel grafico e nella tabella qui sopra il valore di 550 Pa non è contemplato, credo comunque che siano risultati utili per capirci meglio :)
Tornando a noi, adesso siappiamo quanta aria dovrà essere in grado di muovere la nostra ventola, ed a quale pressione statica. Poiché difficilmente potremo trovare una ventola che rilasci esattamente 648 m³/h in corrispondenza di una pressione statica di 550 Pa, dovremo scegliere quella che si avvicini di più a tale rapporto. Per sicurezza, è meglio scegliere una ventola leggermente più potente del dovuto, rispetto ad una che invece non arriva a fornire la quantità ideale di aria. In ogni caso però, la ventola non dovrà fornire più del 20% dell'aria che abbiamo calcolato. Per cui, nel nostro caso, il valore accettabile più alto è di circa 780 m³/h.

Una volta reperiti filtro HEPA e relativa ventola (operazione non semplice), il 50% del lavoro sarà da considerarsi già svolto.
Nelle foto che seguono, potete vedere come assemblare un flowhood completo. Il "motore" utilizzato dal costruttore è un aspiratore assiale centrifugo, di quelli normalmente usati nelle cappe. Il mio monta invece un ventilatore assiale, che è meno ingombrante ma fa esattamente la stessa cosa. Un'altra opzione valida è quella di ricorrere ad un ventilatore a gabbia di scoiattolo (che ho utilizzato con successo per costruire il mio secondo flowhood "portatile").

Assemblaggio:

Dopo esservi procurati il filtro HEPA ed una ventola adatta, dovrete procurarvi alcuni materiali per la costruzione dell'apparecchio. Sostanzialmente si stratta di costruire una scatola: il lato frontale consisterà nel filtro HEPA, ed un altro lato avrà l'apertura per la ventola, con il pre-filtro montato.
Potete benissimo usare delle tavole di legno, anche il compensato va bene, purché sufficientemente resistente.

 

In questo caso la ventola è stata montata nella parte superiore. Potete comunque montarla anche sul retro.

Nella tavola di legno viene praticato un foro per permettere al motore di aspirare l'aria dall'esterno

Ed ecco qua il flowhood completo: adesso c'è solo da mettere il prefiltro...

In questo caso è stato usato un filtro da forno. Si possono usare anche altri tipi di filtro, come quelli per acquari, impianti aria delle auto, e cappe da cucina. Assicuratevi comunque che la pressione statica non sia eccessiva, altrimenti vi servirà una ventola più potente.

 

Viene applicata una protezione davanti al filtro (pare una zanzariera) per evitare di danneggiarlo toccandolo accidentalmente (potete usare altri tipi di protezione, ad esempio una fitta rete metallica):
 

Ed ecco qui il lavoro ultimato.

Non si può dire che sia bello, ma di sicuro è funzionale, ed anni luce avanti rispetto ad una glove-box. Poi, come sempre, sta a voi migliorare se possibile le vostre tecniche, se ve la cavate un po' con il fai-da-te potrete raggiungere risultati migliori di questo. Ad esempio, in questo secondo esempio il pre-filtro è stato "incassato" all'interno della struttura in legno, così da evitare che sporga.

Bene, spero che questo post vi sia servito per capire cosa è un flowhood, come funziona e come costruirlo. Probabilmente è ancora un po' presto per cimentarvi nella sua costruzione, ma spero che questa guida possa tornarvi utile in futuro. Vi ricordo che l'originale è reperibile qui.
Alla prossima ;)

L'agar agar e le piastre di petri

La tecnica della coltura liquida non è l'unica per coltivare il micelio in condizioni di sterilità: esiste infatti anche l'agar agar, che a mio parere è uno strumento migliore, anche se più difficile da padroneggiare.
L'agar agar è un gelificante ricavato da alcuni tipi di alga: si usa nella cucina vegetariana al posto della normale gelatina alimentare (che, nel caso in cui non lo sapeste, è ricavata dai tessuti connettivi animali).
Si presenta come una polvere bianca o color crema, molto fine:

Oltre agli usi culinari, l'agar si presta bene alla microbiologia, ed infatti è usato da anni nei laboratori di tutto il mondo, per coltivare microorganismi in condizioni controllate. Probabilmente vi sarà già capitato di vedere in TV qualche tecnico di laboratorio che armeggia con strani dischi di plastica, dentro ai quali vi sono batteri o muffe in crescita. Tali dischi si chiamano piastre di petri (o capsule di petri, o più semplicemente petri), ed altro non sono che contenitori sterili in cui, in condizioni controllate, viene versata la gelatina preparata con l'agar, a sua volta sterilizzata, quando è ancora tiepida. Una volta che la gelatina si è solidificata, le piastre vengono sigillate, e sono pronte da usare.
Le piastre di petri vengono vendute in buste sterili, da 20 o 25 pezzi:

Probabilmente vi starete chiedendo perché complicarsi così la vita invece che rimanere alla "normale" coltura liquida. Il motivo in realtà c'è, ed è il controllo sulle contaminazioni: se con una coltura liquida è impossibile impedire una contaminazione in atto, ed è necessario iniziare tutto da capo, con i petri è possibile salvare il nostro lavoro. Sarà infatti sufficiente prelevare un piccolissimo filamento di micelio con un bisturi sterilizzato e trasferirlo su un'altra piastra pulita, lontano da fastidiosi ospiti indesiderati. Come ben sappiamo, non potremmo fare la stessa cosa con una coltura liquida contaminata, poiché i batteri crescerebbero in essa ovunque indistintamente, e sarebbe impossibile separare solo il micelio pulito. Allo stesso modo, riuscire a clonare un fungo con l'agar ed i petri è molto più semplice rispetto che con la LC: basterà prelevare un piccolo frammento di micelio, non appena ricresce dal tessuto, e collocarlo su di una piastra pulita. In pratica, con la coltura liquida liquida si lavora in 3D, mentre con i petri in 2D :)

Ecco come appaiono i petri, una volta pronti...

 

...ed un dettaglio di come appaiono singolarmente:

Come vedete la gelatina è completamente solidificata.

Prossimamente spiegherò come preparare l'agar e versarlo nelle piastre (tempo libero permettendo!)
Alla prossima ;)

Costruire un incubatore

Con l'arrivo dell'inverno le temperature per la coltivazione dei funghi più comuni diventano in genere più favorevoli, almeno al chiuso (15-18 gradi sono l'ideale). Però per la colonizzazione delle buste di substrato e dei barattoli di spawn sarebbe preferibile avere una temperatura più alta, dai 20 ai 24 gradi. Mantenendo questa temperatura la crescita è molto più rapida, e di conseguenza consente di velocizzare tutta la produzione. A tal fine, è consigliabile la costruzione di un incubatore, in pratica una scatola in cui riporre i nostri barattoli, ed in cui la temperatura può essere controllata e mantenuta a piacimento. Vi sono diversi metodi per costruirne uno: quello che preferisco è quello che andrò ad illustrarvi in questo post, poiché è davvero semplicissimo da realizzare. Tutto quello che vi serve sono due scatole della stessa dimensione, purché impilabili, un riscaldatore per acquari, ed una coperta.

Vediamo come fare:

Procuriamoci due scatole abbastanza grandi da contenere una discreta quantità di barattoli...

...ed un riscaldatore per acquari qualsiasi. Io ho questo che svolge il suo lavoro come si deve.

Poiché in genere i normali riscaldatori non sono fatti per essere immersi completamente in acqua, dopo aver impostato la temperatura (22°) ho sigillato tutte le possibili fessure con un po' di colla a caldo, che tiene abbastanza bene sulla plastica.

 Riempiamo una delle due scatole con un po' d'acqua, e vi mettiamo dentro il riscaldatore:

Adesso vi mettiamo sopra l'altra scatola, la riempiamo con i barattoli appena inoculati e colleghiamo alla presa della corrente. Il peso dei barattoli farà abbassare la scatola superiore, innalzando il livello dell'acqua. Qualora ne aveste messa troppa, dovrete per forza di cose toglierne un po'. L'acqua verrà riscaldata fino al raggiungimento della temperatura impostata nel riscaldatore, che si spegnerà per poi riaccendersi automaticamente non appena la temperatura inizia a calare. Per evitare che il calore si dispera è sufficiente coprire il tutto con una coperta.

Ecco fatto: adesso il nostro micelio avrà un accogliente ambiente in cui crescere, senza subire rallentamenti da eventuali temperature troppo basse.

Alla prossima :)

La fruttificazione

Durante la colonizzazione del micelio, le buste devono essere conservate ad una temperatura intorno ai 20 gradi, e completamente al buio, per evitare che piccoli funghetti si formino sotto la plastica prima del tempo.
Una volta che le nostre buste di substrato (per ora abbiamo visto come usare paglia e segatura) saranno completamente invase dal micelio, e cioè diventate completamente bianche, verrà il momento di metterle in produzione, per vedere finalmente il frutto (anzi i frutti) delle nostre fatiche!
Con il Pleutorus ostreatus, che è la specie più semplice e da cui vi consiglio di partire, sarà sufficiente fare alcuni tagli sulla busta, oppure aprire la parte superiore, e posizionarla in un luogo ombreggiato ed umido, ed inumidirla di tanto in tanto (almeno 3-4 volte al giorno) con un normale nebulizzatore, di quelli che si trovano a vendere nei supermercati per pochi €. La temperatura ideale per molte specie di fungo è di 16-18°, quindi un po' più bassa di quella richiesta per la colonizzazione.
Una piccola serra per fiori funziona bene, lasciando le cerniere aperte ed inumidendo frequentemente vedremo i primi funghetti spuntare già dopo pochi giorni. Vi mostro qualche foto dei funghi che stanno nascendo dalle buste che ho preparato per scrivere le guide che avete letto fino ad ora :)

In questo caso ho tolto completamente la plastica: il micelio mantiene saldamente attaccato ogni singolo filo di paglia. Tuttavia, se non avete la possibilità di mantenere l'ambiente ad un'elevata e costante umidità (ad esempio con un umidificatore, vedremo poi come costruirne uno), vi sconsiglio di togliere completamente la busta, perché il blocco di substrato potrebbe seccarsi in poco tempo.

Questo è invece un blocco di segatura pastorizzata da quasi 6 Kg; in questo caso ho preferito lasciare la plastica, aprendo solo un lato e facendo alcuni piccoli tagli laterali. Ciononostante i funghi hanno preferito uscire più che altro dai buchi che avevo fatto per far respirare meglio il substrato. Valli a capire! Ma l'importante è che crescano :)

Per finire vi mostro una mia vecchia foto, che intitolerei "La serretta dell'abbondanza" :)
Credo che renda bene l'idea di come sfruttare una piccola serra in un modo sicuramente più originale che con dei normali fiori!

In primo piano al centro si vedono dei Pleurotus citrinopileatus, mentre tutti gli altri sono Pleurotus ostreatus.
Al prossimo post, spero entro breve tempo ;)