Микология. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Статья научная
Важное направление развития научных основ искусственного культивирования грибов - оптимизация минерального питания и доставки металлов(II). Органическая форма микроэлементов обладает значительными преимуществами перед неорганическими прекурсорами. Конъюгация металлов(II) (в частности Cu, Mn, Fe, Zn, Co) с эссенциальными аминокислотами представляется решением проблемы биодоступности благодаря химическим процессам комплексообразования. В представленном исследовании мы впервые обнаружили и охарактеризовали действие аспартатов переменновалентных металлов(II) на ростовые процессы, биохимический отклик погруженных культур, антибактериальную активность грибных препаратов и плодоношение базидиомицетов родов Ganoderma , Grifola , Laetiporus , Lentinula и Pleurotus . Цель нашей работы состояла в выявлении и сравнении особенностей действия аспартатов переменновалентных металлов(II) на физиолого-биохимические показатели базидиомицетов. В работе использовали культуры трутовика лакированного ( Ganoderma lucidum 1315), грифолы зонтичной ( Grifola umbellata 1622), трутовика серно-желтого ( Laetiporus sulphureus 120707), пилолистника съедобного (шиитаке) ( Lentinula edodes F-249), вешенки устричной ( Pleurotus ostreatus 69, BK1702 и HK352). Аспартаты Cu(II), Mn(II), Fe(II), Zn(II), Co(II) в концентрации 1½10-4 моль/л входили в состав питательных сред на основе глюкозы или пшеничного отвара при выращивании мицелия методом погруженного культивирования. Еще одним вариантом добавки к питательной среде была аспарагиновая кислота (Asp) в концентрации 2½10-4 моль/л. Рост грибов при глубинном культивировании характеризовали по накоплению сухой биомассы. Мицелий фильтровали через предварительно взвешенные на аналитических весах фильтры, высушивали до постоянной массы и вновь взвешивали. Сравнивали прирост биомассы (по сравнению с 3-часовыми образцами культуры) в контрольном (без добавок аспартатов - хелатов аспарагиновой кислоты) и опытных вариантах. Субстратом для выращивания плодовых тел вешенки устричной служила лузга подсолнечника. Антибактериальную активность продуктов из погруженных грибных культур, выращенных в присутствии хелатов, определяли в отношении фитопатогенных бактерий Micrococcus luteus B-109, Pectobacterium carotovorum subsp. сarotovorum (штаммы 603 и MI), Pectobacterium atrosepticum 1043, Pseudomonas fluorescens EL-2.1, Xanthomonas campestris B-610, используя метод диффузии в агар. Эффект добавок на состав пула вторичных метаболитов грибных культур оценивали методом высокоэффективной жидкостной хроматографии/времяпролетной масс-спектрометрии высокого разрешения. Количественную оценку содержания металла в биологических пробах грибного происхождения проводили методом атомно-абсорбционной спектроскопии. Характеристики развития плодовых тел вешенки устричной оценивали в лаборатории, а затем в условиях грибоводческого хозяйства. Установлено, что аминокислотные хелаты биогенных металлов(II) служат факторами интенсификации выращивания посевного мицелия и плодообразования макробазидиомицетов в лабораторных условиях. Показано существенное ростостимулирующее действие хелатов меди, марганца, цинка и в меньшей степени железа на мицелий базидиомицетов в условиях погруженного культивирования, в особенности в отношении трутовика лакированного, грифолы зонтичной, трутовика серно-желтого. Отмечалось весьма слабое стимулирование или даже ингибирование роста P. ostreatus 69 в вариантах с добавками Cu(Asp)2, Mn(Asp)2, Zn(Asp)2. Аспарагиновая кислота демонстрировала ингибирующий эффект вне зависимости от таксономических характеристик базидиомицетов. При культивировании вешенки устричной в присутствии аспартатов биогенных металлов выявлены межштаммовые различия в отношении быстро- и медленнорастущих культур к экзогенному воздействию хелатов металлов. В вариантах опыта Cu(Asp)2 и Zn(Asp)2 преимуществом обладал штамм P. ostreatus BK1702. Хелат марганца оказывал наиболее выраженное положительное действие на быстрорастущий штамм P. ostreatus HK352. По данным физико-химических исследований, аспартаты металлов(II), особенно Mn(Asp)2, Cu(Asp)2, влияют на биосинтез 5-гидроксиметилфурфурола, дигидропирона (структурный аналог койевой кислоты), пара-гидроксифенилуксусной кислоты, антиоксидантные свойства которых важны для грибной культуры. Положительное действие сочетаний хелатных соединений Mn(II), Cu(II), Fe(II), Zn(II) на жизнедеятельность P. ostreatus может быть эффективно использовано как для развития научных основ минерального питания высших грибов, так и в практическом грибоводстве. Аспартаты биогенных металлов могут служить действующим началом биопрепаратов для промышленного культивирования грибов. Характеристики развития мицелия и плодовых тел вешенки устричной с использованием в эксперименте аспартатов позволили рекомендовать к практическому применению хелат марганца(II).
Бесплатно
Потенциал токсинообразования грибов рода Penicillium, поражающих грубые корма
Статья научная
Поиск продуцентов микотоксинов среди микроскопических грибов, поражающих растения, сырье животного происхождения, пищевые продукты и корма, был и остается актуальным научным направлением. Многолетнее изучение этой проблемы показало, что угроза возникновения токсикозов человека и животных связана главным образом с микромицетами родов Fusarium , Aspergillus и Penicillium (CAST, 1989). В грубых кормах, составляющих основу рациона жвачных, грибам этих таксонов принадлежит лидирующее положение, однако разнообразие ботанического состава травостоев при заготовке и различия в условиях хранения предполагают проведение региональных обследований с оценкой индивидуальной токсинообразующей способности у видов, преобладающих в составе микобиоты. Мировые данные по этому вопросу крайне ограничены. В России микологический анализ образцов от производственных партий сена и соломы, заготовленных в животноводческих хозяйствах Брянской, Московской, Челябинской областей, показал, что среди фузариевых грибов доминирует высокотоксигенный вид F...
Бесплатно
Статья научная
Современная наука располагает убедительными доказательствами того, что грибы рода Alternaria представляют серьезную токсикологическую опасность. Благодаря способности активно расти на разных субстратах в широком диапазоне температур и влажности они занимают обширную экологическую нишу и продуцируют несколько структурных типов вторичных метаболитов с особо опасными формами негативного действия (S.M. Tralamazza с соавт., 2018). В группе дибензо-a-пиронов наиболее известен альтернариол (АОЛ), обладающий высокой цитотоксичностью, генотоксическим и мутагенным действием (Z. Mao с соавт., 2014). Объем информации относительно способности грибов Alternaria продуцировать этот токсин остается пока ограниченным. За последние годы в России выявлена значительная распространенность мелкоспоровых видов этих грибов на зерновых культурах (Ф.Б. Ганнибал, 2004, 2008; Т.Ю. Гагкаева с соавт., 2012). Обнаружено возрастание частоты встречаемости и числа случаев значительного накопления АОЛ в зерне и кормовых зерносмесях (Г.П. Кононенко с соавт., 2019, 2020). В настоящем исследовании нами впервые показано, что виды A. tenuissima , A. alternata и A. arborescens могут иметь отношение к контаминации зерновых кормов этим микотоксином. Целью работы стала оценка потенциала накопления АОЛ основными видами грибов рода Alternaria , ассоциированных с зерновыми кормами. Культуры грибов выделяли из 57 образцов кормов, включая зерно пшеницы, ячменя, кукурузы и овса, семена подсолнечника, отруби пшеничные и комбикорма. Моноконидиальные изоляты, идентифицированные по культурально-морфологическим признакам как A. tenuissima (Nees et T. Nees: Fries) Wiltshire, A. alternata (Fr.) Keissl и A. arborescens E.G. Simmons, а также 14 изолятов, отнесенных к группе видов A. infectoria , культивировали на панели из четырех питательных сред, включающей картофельно-морковный агар (potato-carrot agar, PCA), сенной агар (hay infusion agar, HAY), солодовый агар (malt extract agar, MEA) и овощной агар (vegetable juice agar, V-8), в течение 7 сут при 25 °С. Определение АОЛ в экстрактах образцов биомассы выполняли методом непрямого конкурентного иммуноферментного анализа (ELISA) с помощью аттестованной коммерческой тест-системы. Среди изолятов, принадлежащих группе видов A. infectoria , 13 были лишены продуцирующей способности, тогда как для одного из них накопление АОЛ наблюдалось на всех ростовых средах в количествах соответственно 2,0±0,2; 14±3; 18±4 и 220±30 мкг/г. Оценка биосинтетического потенциала A. tenuissima и A. alternata показала, что по общему числу продуцентов и доле высокоактивных и сверхактивных изолятов наибольшая степень его реализации наблюдается на МЕА. Суммарная величина накопления АОЛ в этих условиях для обоих видов оказалась практически одинаковой и составила соответственно 73 и 71 мкг/г. Изоляты A. arborescens обеспечивали наибольшую продукцию АОЛ на средах V-8, HAY и MEA в количествах, равных соответственно 106, 64 и 31 мкг/г.
Бесплатно
Статья научная
Разработка новых эффективных субстратов для культивирования съедобных ксилотрофных грибов актуальна для получения высококачественной пищевой продукции и рационального использования природных ресурсов. В процессе химической предобработки лигноцеллюлозного сырья происходит модификация его химического состава и удаление ингибирующих рост компонентов, что влияет на физиологические и биохимические процессы у грибов. Цель настоящей работы состояла в установлении влияния способов предобработки лиственных и хвойных опилок на ростовые и биохимические характеристики лекарственного базидиомицета Ganoderma lucidum (Curtis) P. Karst. и съедобных базидиомицетов Flammulina velutipes (Curtis) Singer и Hericium erinaceus (Bull.) Persoon, также обладающих лекарственными свойствами. Использовали измельченные опилки сосны ( Pinus sylvestris L.) и бука ( Fagus orientalis Lipsky) с размером частиц 0,24-0,315 мм. Лигноцеллюлозное сырье обрабатывали 2 % растворами соляной кислоты, серной кислоты, гидроксида натрия и пероксида водорода в автоклаве при 120 °С в течение 60 мин...
Бесплатно
