Особенности культивирования высших базидиальных грибов Trametes zonatus на жидких средах

Проблематика. Базидіальні гриби T. zonatus є продуцентами окиснювальних і целюлолітичних ферментів, а також полісахаридів з протипухлинною дією. Доцільність дослідження полягає в тому, що для створення біотехнології функціональної харчової біомаси на основі штамів із вітчизняних колекцій недостатньо вихідних даних: дані щодо умов культивування і складу середовищ, біохімічного складу біомаси T. zonatus уривчасті. Мета дослідження. Провести скринінг штамів базидіальних грибів Т. zonatus на рідких середовищах, встановити вплив складу середовища та значення вихідного рН середовища на концентрацію біомаси Т. zonatus 5302, вивчити амінокислотний склад біомаси, отриманої при глибинному культивуванні Т. zonatus 5302 на комплексному середовищі. Методика реалізації. Об’єкти дослідження – тринадцять штамів базидіальних грибів Т. zonatus ІБК. Методи глибинного і стаціонарного культивування стандартні, умови культивування підібрані для штамів. Кількість біомаси визначали ваговим методом, вміст сухих речовин у культуральній рідині – ареометричним методом. Джерело вуглецю і азоту додавали в середовище в кількості, еквімолярній відповідно 20 г/дм³ глюкози в перерахунку на вуглець і 3 г/дм³ NaNO₃ в перерахунку на азот. Амінокислотний склад білків після відповідної обробки досліджували за допомогою амінокислотного аналізатора Т-339 (“Mikrotechna”, Чехія). Результати дослідження. За результатами скринінгу виявлено штам з найкращими ростовими характеристиками T. zonatus 5302: концентрація біомаси – 4,5 г/дм³, продуктивність біосинтезу біомаси – 0,6 г/дм³⋅добу, економічний коефіцієнт росту – 47 %. Вибрано джерело вуглецю, азоту, факторів росту, вихідне значення рН середовища для середовища культивування T. zonatus 5302. Висновки. Біомаса T. zonatus 5302, отримана глибинним культивуванням на запропонованому комплексному середовищі, характеризується підвищеним вмістом тирозину і метіоніну. Показник біологічної цінності білка штаму T. zonatus 5302 становив 0,59, що близько до відповідних показників таких грибів, як Pleurotus ostreatus (0,52) і Ganoderma lucidum (0,48).Background. The basidiomycetes T. zonatus are producers and cellulose oxidative enzymes and polysaccharides with antitumor activity. The feasibility of this study is that the creation of functional food biotechnology from strains of biomass from domestic collections is not enough initial data: fragmentary data on cultivation conditions and culture medium composition, biochemical biomass of T. zonatus. Objective. The aim of the study is to conduct screening of basidiomycetes strains T. zonatus liquid culture medium to determine the effect of the culture medium and the initial pH value of the concentration of biomass T. zonatus 5302, to study the amino acid composition of biomass obtained by submerged T. zonatus 5302 on an culture medium. Methods. Objects of the research: thirteen basidiomycetes strains T. zonatus IBC. The Standard methods submerged and surface cultivation, conditions cultivation chosen for this strains. Biomass weight was determined by content of dry matter, in the culture broth — areometer method. The source of carbon and nitrogen added to the medium in an amount equimolar respectively to 20 g/dm³ glucose in terms of carbon and 3 g/dm³ NaNO₃ in terms of nitrogen. Amino acid composition of proteins after appropriate treatment was studied using amino acid analyzer T-339 (“Mikrotechna”, Czech Republic). Results. According to the results of screening the best strain found by growth characteristics T. zonatus 5302: concentration of biomass — 4.5 g/dm³ productivity biosynthesis biomass — 0.6 g/dm³⋅day, the economic growth coefficient — 47 %. For culture medium T. zonatus 5302 selected the source of carbon, nitrogen, growth factors, initial pH culture medium. Conclusions. The biomass T. zonatus 5302, got by submerged cultivation, in the proposed complex culture medium is characterized by a high content of tyrosine and methionine. Index biological value protein strain T. zonatus 5302 amounted to 0.59, which is equal to those of fungi such as Pleurotus ostreatus (0.52) and Ganoderma lucidum (0.48).Проблематика. Базидиальные грибы T. zonatus являются продуцентами окислительных и целюлолитических ферментов, а также полисахаридов с противоопухолевым действием. Целесообразность исследования заключается в том, что для создания биотехнологии функциональной пищевой биомассы на основе штаммов из отечественных коллекций недостаточно исходных данных: мало данных по условиям культивирования и составам сред, биохимическому составу биомассы T. zonatus. Цель исследования. Провести скрининг штаммов базидиальных грибов Т. zonatus на жидких средах, установить влияние состава среды и значения исходного рН среды на концентрацию биомассы Т. zonatus 5302, изучить аминокислотный состав биомассы, полученной при глубинном культивировании T. zonatus 5302 на комплексной среде. Методика реализации. Объекты исследования – тринадцать штаммов базидиальных грибов Т. zonatus ИБК. Методы глубинного и стационарного культивирования стандартные, условия культивирования подобраны для штаммов. Количество биомассы определяли весовым методом, содержание сухих веществ в культуральной жидкости – ареометрическим методом. Источник углерода и азота добавляли в среду в эквимолярном количестве, которое соответствует 20 г/дм³ глюкозы в пересчете на углерод и 3 г/дм³ NaNO₃ в пересчете на азот. Аминокислотный состав белков после соответствующей обработки исследовали с помощью аминокислотного анализатора Т-339 (“Mikrotechna”, Чехия). Результаты исследования. В результате скрининга обнаружен штамм с лучшими ростовыми характеристиками T. zonatus 5302: концентрация биомассы – 4,5 г/дм³, продуктивность биосинтеза биомассы – 0,6 г/дм³⋅сутки, экономический коэффициент роста – 47 %. Определены источник углерода, азота, факторов роста, исходное значение рН среды культивирования T. zonatus 5302. Выводы. Биомасса T. zonatus 5302, полученная при глубинном культивировании на комплексной среде предложенного состава, характеризуется повышенным содержанием тирозина и метионина. Показатель биологической ценности белка штамма T. zonatus 5302 составлял 0,59, что сопоставимо с соответствующими показателями таких грибов, как Pleurotus ostreatus (0,52) и Ganoderma lucidum (0,48)

Влияние цитратов биогенных металлов, полученных методом аквананотехнологий, на рост и биосинтетическую активность лекарственного гриба Trametes versicolor

Стаття присвячена вивченню впливу цитратів біогенних металів цинку, магнію, заліза, отриманих за допомогою нанотехнологій, на ріст і біосинтетичні властивості лікарського гриба Trametes versicolor при вирощуванні в глибинних умовах. Для характеристики біосинтетичної активності визначали масову частку органічних кислот, концентрацію екзополісахаридів фенол-сірчанокислим методом, вміст білка методом Лоурі, целюлазну активність за карбоксиметилцелюлозою (КМЦ-активність) і фільтрувальним папером. За результатами дослідження вибрано концентрацію цитратів біогенних металів (0,3 г/дм³), застосування якої сприяло підвищенню концентрації біомаси T. versicolor в 2,5 разу. Цитрати магнію та цинку стимулювали накопичення біомаси T. versicolor, при застосуванні цитрату магнію підвищувалися вміст білка в біомасі та КМЦ-активність, цитрати заліза сприяли синтезу екзополісахаридів T. versicolor. Встановлено позитивний вплив на біосинтетичні властивості лікарського гриба T. versicolor використання наноцитратів есенційних біометалів у поживних середовищах, що відкриває реальну перспективу можливості модифікувати макро- та мікроелементний склад міцелію грибів у подальших дослідженнях.We conduct the comparative study of the impact of biogenic metals citrates such as zinc, magnesium, iron obtained using nanotechnology, on growth of mycelium and biosynthetical activity of medicinal fungi Trametes versicolor at their cultivation in a liquid medium. To characterize the biosynthetic activity, we determine mass fraction of organic acids, exopolysaccharides concentration of phenolsulfate method, the protein content by Lowry, cellulolytic activity in carboxymethylcellulose (CMC-activity) and filter paper (FP-activity). We select concentration of citrate biogenic metals (0,3 g/dm³), whose use contributed to a higher concentration of biomass T. versicolor by 2,5 times. We demonstrate that citrates of magnesium and zinc stimulated production of T. versicolor biomass, citrates of magnesium increased the protein content and CMC-activity, the iron citrate promoted the exopolysaccharides synthesis of T. versicolor. We determine the use of essential biometals nanocitrates in the nutrient medium positively effects biosynthetic properties of the medicinal mushroom T. versicolor. It reveals an opportunity to modify the macro-and microelement composition of mushroom mycelium in the future.Статья посвящена изучению влияния цитратов биогенных металлов цинка, магния, железа, полученных с помощью нанотехнологий, на рост и биосинтетические свойства лекарственного гриба Trametes versicolor при выращивании в глубинных условиях. Для характеристики биосинтетической активности определяли массовую долю органических кислот, концентрацию экзополисахаридов фенол-сернокислым методом, содержание белка методом Лоури, целлюлазную активность по карбоксиметилцеллюлозе (КМЦ-активность) и фильтровальной бумаге. По результатам исследования определена концентрация цитратов биогенных металлов (0,3 г/дм³), применение которой способствовало повышению концентрации биомассы T. versicolor в 2,5 раза. Цитраты магния и цинка стимулировали накопление биомассы T. versicolor, при применении цитрата магния увеличивались содержание белка в биомассе и КМЦ-активность, цитраты железа способствовали синтезу экзополисахаридов T. versicolor. Установлено положительное влияние на биосинтетические свойства лекарственного гриба T. versicolor использования наноцитратов эссенциальных биометаллов в питательных средах, что открывает реальную перспективу возможности модифицировать макро- и микроэлементный состав мицелия грибов в дальнейших исследованиях