Научная статья на тему 'Получение иммобилизованного мицелия базидиомицета Fomitopsis Officinalis (vill.:fr.) Bond. Et sing. продуцента агарициновой кислоты'

Получение иммобилизованного мицелия базидиомицета Fomitopsis Officinalis (vill.:fr.) Bond. Et sing. продуцента агарициновой кислоты Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
313
68
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
Fomitopsis officinalis / кеилотрофный базидиомицет / биотехнология / иммобилизованный мицелий / бактериальная целлюлоза / агарициновая кислота / Gluconacetobacter hansenii / Fomitopsis officinalis / xylotrophic basidiomycete / biotechnology / immobilized mycelium / bacterial cellulose / agaricic acid / Gluconacetobacter hansenii

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Громовых Татьяна Ильинична, Гаврюшина Ирина Александровна, Садыкова Вера Сергеевна, Фельдман Наталия Борисовна, Дмитренок Андрей Сергеевич

Статья посвящена разработке нового способа получения мицелия базидиомицета Fomitopsis officinalis (ViIl.:Fr.) Bond. Et Sing., иммобилизованного на матрице бактериальной целлюлозы. Мицелий трутовика лекарственного содержит биологически активные соединения, важнейшим из которых является агарициновая кислота. Известные способы получения мицелия путём поверхностного твёрдофазного и погруженного культивирования позволяют получать биомассу мицелия в количестве от 3,5 до 5 г/л абсолютно сухой массы. Учитывая то, что F.officinalis является ксилотрофным макромицетом, использование целлюлозы в качестве источника питания может показать более высокую продуктивность при культивировании мицелия в искусственных биотехнологических системах. Цель работы — получение иммобилизованного мицелия путём совместного культивирования F.officinalis с продуцентом бактериальной целлюлозы Gluconacetobacter hansenii. Установлено, что при совместном культивировании базидиального штамма F.officinalis со штаммом-продуцентом бактериальной целлюлозы G.hansenii продуктивность увеличивается на синтетической среде Н5/1 в 3,2 раза, а на натуральной среде Maltax-10 (концентрация 5%) — в 1,9 раза. Полученный иммобилизованный мицелий F.officinalis содержит агарициновую кислоту, количество которой составляет 5,4—6,8%. Изучение структуры агарициновой кислоты, выделенной из мицелия штамма, было проведено путём сравнения спектров ЯМР 13С со спектрами стандартного образца (Sigma cat). Результаты исследований подтвердили идентичность соединений.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Громовых Татьяна Ильинична, Гаврюшина Ирина Александровна, Садыкова Вера Сергеевна, Фельдман Наталия Борисовна, Дмитренок Андрей Сергеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Obtaining Immobilized Mycelium of Basidiomycete Fomitopsis Officinalis (Vill.:Fr.) Bond. Et Sing., Producer of Agaricic Acid

The article describes the development of a new method for obtaining mycelium of the basidiomycete Fomitopsis officinalis (Vill.:Fr.) Bond. Et Sing., immobilized on a matrix of bacterial cellulose. Mycelium of F.officinalis contains biologically active compounds, the most important of which is agaricic acid. The known methods for producing mycelium using surface solid-phase and submerged cultivation make it possible to obtain biomass of mycelium in an amount of 3.5 to 5 g/L of absolutely dry mass. Considering that F.officinalis is a xylotrophic macromycete, the use of cellulose as a food source can show higher productivity in the cultivation of mycelium in artificial biotechnological systems. The aim of the work was to obtain immobilized mycelium by co-cultivation of F.officinalis with the producer of bacterial cellulose Gluconacetobacter hansenii. The research established that with the co-cultivation of the basidial strain of F.officinalis with G.hansenii, the producer strain of bacterial cellulose, the productivity increases by 3.2 times on synthetic medium H5/1 and on the natural medium Maltax-10 (5% concentration) — by 1.9 times. The obtained immobilized mycelium of F.officinalis contains agaricic acid, the amount of which is 5.4—6.8%. The study of the structure of agaricic acid, isolated from the mycelium of the strain, was carried out by comparing the 13C NMR spectra with the spectra of a standard sample (Sigma cat). The results of the research confirmed the identity of the compounds.

Текст научной работы на тему «Получение иммобилизованного мицелия базидиомицета Fomitopsis Officinalis (vill.:fr.) Bond. Et sing. продуцента агарициновой кислоты»

Получение иммобилизованного мицелия базидиомицета Fomitopsis Officinalis (vill.:fr.) Bond. Et sing. продуцента агарициновой кислоты

*Т. И. ГРОМОВЫХ', И. А. ГАВРЮШИНА1'2, В. С. САДЫКОВА2, Н. Б. ФЕЛЬДМАН', А. С. ДМИТРЕНОК3, А. Ю. АЙРАПЕТОВА4, С. В. ЛУЦЕНКО1

1 Первый московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова, Москва

2 НИИ по изысканию новых антибиотиков им. Г. Ф. Гаузе, Москва

3 Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского, Москва

4 Пятигорский филиал Волгоградского государственного медицинского университета Минздрава России, Пятигорск

Obtaining Immobilized Mycelium of Basidiomycete Fomitopsis Officinalis (Vill.:Fr.) Bond. Et Sing., Producer of Agaricic Acid

* T. I. GROMOVYKH1, I. A. GAVRYUSHINA12, V. S. SADYKOVA2, N. B. FELDMAN1, A. S. DMITRENOK3, A. YU. AYRAPETOVA4, S. V. LUTSENKO1

1 I. M. Sechenov First Moscow State Medical University, Moscow

2 Gause Institute of New Antibiotics, Moscow

3 N. D. Zelinsky Institute of Organic Chemistry, Moscow

4 Рyatigorsk Medical Pharmaceutical Institute, branch of the Volgograd Medical State University, Fyatigorsk

Статья посвящена разработке нового способа получения мицелия базидиомицета Fomitopsis officinalis (ViIl.:Fr.) Bond. Et Sing., иммобилизованного на матрице бактериальной целлюлозы. Мицелий трутовика лекарственного содержит биологически активные соединения, важнейшим из которых является агарициновая кислота. Известные способы получения мицелия путём поверхностного твёрдофазного и погруженного культивирования позволяют получать биомассу мицелия в количестве от 3,5 до 5 г/л абсолютно сухой массы. Учитывая то, что F.officinalis является ксилотрофным макромицетом, использование целлюлозы в качестве источника питания может показать более высокую продуктивность при культивировании мицелия в искусственных биотехнологических системах. Цель работы — получение иммобилизованного мицелия путём совместного культивирования F.officinalis с продуцентом бактериальной целлюлозы Gluconacetobacter hansenii. Установлено, что при совместном культивировании базидиального штамма F.officinalis со штаммом-продуцентом бактериальной целлюлозы G.hansenii продуктивность увеличивается на синтетической среде Н5/1 в 3,2 раза, а на натуральной среде Maltax-10 (концентрация 5%) — в 1,9 раза. Полученный иммобилизованный мицелий F.officinalis содержит агарициновую кислоту, количество которой составляет 5,4—6,8%. Изучение структуры агарициновой кислоты, выделенной из мицелия штамма, было проведено путём сравнения спектров ЯМР 13С со спектрами стандартного образца (Sigma cat). Результаты исследований подтвердили идентичность соединений.

Ключевые слова: Fomitopsis officinalis, ксилотрофный базидиомицет, биотехнология, иммобилизованный мицелий, бактериальная целлюлоза, агарициновая кислота, Gluconacetobacter hansenii.

The article describes the development of a new method for obtaining mycelium of the basidiomycete Fomitopsis officinalis (Vill.:Fr.) Bond. Et Sing., immobilized on a matrix of bacterial cellulose. Mycelium of F.officinalis contains biologically active compounds, the most important of which is agaricic acid. The known methods for producing mycelium using surface solid-phase and submerged cultivation make it possible to obtain biomass of mycelium in an amount of 3.5 to 5 g/L of absolutely dry mass. Considering that F.officinalis is a xylotrophic macromycete, the use of cellulose as a food source can show higher productivity in the cultivation of mycelium in artificial biotechnological systems. The aim of the work was to obtain immobilized mycelium by co-cultivation of F.officinalis with the producer of bacterial cellulose Gluconacetobacter hansenii. The research established that with the co-cultivation of the basidial strain of F.officinalis with G.hansenii, the producer strain of bacterial cellulose, the productivity increases by 3.2 times on synthetic medium H5/1 and on the natural medium Maltax-10 (5% concentration) — by 1.9 times. The obtained immobilized mycelium of F.officinalis contains agaricic acid, the amount of which is 5.4—6.8%. The study of the structure of agaricic acid, isolated from the mycelium of the strain, was carried out by comparing the 13C NMR spectra with the spectra of a standard sample (Sigma cat). The results of the research confirmed the identity of the compounds.

Keywords: Fomitopsis officinalis, xylotrophic basidiomycete, biotechnology, immobilized mycelium, bacterial cellulose, agaricic acid, Gluconacetobacter hansenii.

© Коллектив авторов, 2018 *Адрес для корреспонденции: E-mail: [email protected]

Введение

Ксилотрофный базидиомицет Fomitopsis officinalis (Vill.:Fr.) Bond. Et Sing., известный как трутовик лекарственным или лиственничная губка, долгие годы применяется как природный источник лекарственных средств. В медицинской практике применяются плодовые тела для получения препаратов, оказывающих слабительное, кровоостанавливающее действие и для уменьшения потоотделения у туберкулёзных больных. В плодовых телах гриба F.ojficinalis содержится ага-рициновая, эбуриколовая, фумаровая, рицино-ловая, лимонная и яблочная органические кислоты; d-глюкозамин; биофлаваноиды, витамины группы В, Р, Е, А, эфирные масла, фитостерин, глюкоза и маннит [1, 2].

В результате исследований плодовых тел трутовика лекарственного [3, 4] были получены угле-кислотные экстракты, которые содержали агари-циновую кислоту и липидно-каротиноидный комплекс, биофлавоноиды и витамин К. В водном экстракте получены углеводы, часть дубильных веществ и витамины B1, В2, В6, Р [5, 6]. В плодовом теле этого трутовика был выделен полисахарид «ланофил», которым стимулирует биосинтез ферментов, участвующих в восстановлении нарушенного обмена веществ клетками печени и расщепления глюкозы и жиров в организме.

В настоящее время известно, что естественные ресурсы вида F.ojficinalis уже истощены, поэтому его, как редкий исчезающий вид грибов, планируют включить в Красную книгу России. Поиск новыгх источников для получения лекарственных препаратов на основе мицелия F.ojficinalis является одной из приоритетных задач ресурсосберегающих технологий, стоящих перед отечественной наукой «Химический и биологический синтез лекарственных средств и пищевых продуктов» (Постановление Правительства РФ N 2727/п-П8 от 21 июля 1996 г.).

Биологически активные вещества F.officinalis содержатся не только в базидиомах, но и в вегетативном мицелии, получаемом путём жидкофаз-ного и твердофазного культивирования. Важным преимуществом получения биомассы мицелия F.officinalis с помощью биотехнологических методов являются: неограниченная возможность и бе-зотходность производства препаратов, недефицитность сырьевых ресурсов.

Для получения мицелия трутовика лекарственного необходим подбор продуцентов, имеющих высокую скорость роста и способных расти в условиях жидкофазного культивирования. До настоящего времени уже предложены штаммы F.officinalis, проявляющие антибактериальную и противоопухолевую активность [6, 7]. Известно, что мицелий ксилотрофных базидиомицетов трудно культивируется в условиях жидкофазного

культивирования, но лучше растёт на твёрдых субстратах. При культивировании продуцентов F.officinalis на твёрдыгх растительных субстратах возникает проблема отделения биомассы мицелия от растительных остатков, в связи с чем такую биомассу целесообразно использовать только в кормовыгх целях [9].

Авторами [9, 10] показано, что скорость роста мицелия лиственничной губки на различных натуральных, комплексных и синтетических ага-ризованных средах относительно невелика (средняя суточная скорость линейного роста составляет 2—4 мм). Для получения инокулюма требуется 12—14 дней, а посевного мицелия на твердых субстратах — около 20 сут. Однако эта величина не является постоянной. Она изменяется не равномерно, в зависимости от возраста культуры и состава среды.

Продуктивность биомассы мицелия базиди-омицетов в условиях жидкофазного культивирования составляет до 5 г/л абсолютно сухого вещества (а.с.в.). Поэтому до настоящего времени не налажено крупнотоннажное производство мицелия продуцентов этого вида. Для получения пищевых и фармацевтических препаратов на основе мицелия штаммов F.officinalis необходимо разработать принципиально новые подходы к способам культивирования, обеспечивающие получение чистого продукта без примесей растительных остатков.

Бактериальная целлюлоза является наномате-риалом, имеющим микропоры размером от 5x10 до 50x100 нм, на котором хорошо иммобилизуются клетки прокариот и эукариот [11, 12]. Кроме того, она нетоксична, обладает высокими адсорбционными свойствами, является биоразлагае-мым и биосовместимым полимером. Учитывая то, что F.officinalis является ксилотрофным мак-ромицетом, использование целлюлозы в качестве источника питания может показать более высокую продуктивность при культивировании мицелия в искусственны« биотехнологических системах. Это и послужило основой для предпринятого исследования.

Цель работы — получение иммобилизованного мицелия путём совместного культивирования F.officinalis с продуцентом бактериальной целлюлозы Gluconacetobacter hansenii.

Материал и методы

Получение мицелия и матриц для иммобилизации проводили с использованием штаммов: Fomitopsis officinalis Tyv-2006 (ВКПМ F-906) — ксилотрофного базидиомицета и Gluconacetobacter hansenii GH-1/2008 (ВКПМ В-1054) — продуцента бактериальной целлюлозы [10, 14]. Иммобилизацию мицелия проводили при совместном культивировании бази-диального гриба Fomitopsis officinalis со штаммом-продуцентом бактериальной целлюлозы Gluconacetobacter hansenii в двух вариантах: на синтетической среде состава, г/л: глюкоза — 7,0, дрожжевой экстракт — 5,0, Na2HPO4 — 0,27,

K2HPO4 — 0,2, (NH4)2SO4 — 0,3, моногидрат лимонной кислоты — 0,115, рН среды 6,5 и на натуральной среде Маль-такс-10 (5%). Культивирование проводили в течение 30 сут. при температуре 28±2°С. Посевной материал продуцента G.hansenii выращивали при перемешивании 120 об/мин в течение 5 сут. на жидкой среде Н5 следующего состава, г/л: глюкоза — 70,0, дрожжевой экстракт — 5,0, Na2HPO4 — 2,7, K2HPO4 — 2,0, (NH4)2SO4 — 3,0, моногидрат лимонной кислоты — 1,15, спирт — 5,0, рН = 4,0.

Посев инокулята штамма G.hansenii проводили суспензией с титром 108 КОЕ/мл в объёме 10 см3. Посевной материал продуцента F.officinalis выращивали на агаровой среде Maltax-10 в концентрации 5 %. Посев проводили агаровым блоком газонной культуры мицелия F.officinalis размером 10x10x5 мм3. Через 48 ч в колбы вносили инокулят агарового блока площадью 1 см2 мицелия F.officinalis и культивировали смешанную культуру в течение 30 сут. в термостате при температуре 30±1°С.

Полученные плёнки иммобилизованного мицелия F.officinalis на матрице бактериальной целлюлозы отделяли от культуральной жидкости, высушивали в сухожаровом шкафу при t = 60°С до постоянной массы (рис. 1). Содержание белка в мицелии базидиомицета Fomitopsis officinalis, полученного как в монокультуре, так и на матрице бактериальной целлюлозы, определяли методом Брэдфорда [13].

Продуктивность мицелия рассчитывали по количеству белка в образцах иммобилизованного мицелия на бактериальной целлюлозе следующим образом:

A=BX100/C, где

А — количество мицелия в образце, %, В — количество белка в образце мицелия, полученном в монокультуре, %; С — количество белка в иммобилизованном мицелии на бактериальной целлюлозе, полученного в смешанной культуре.

Определение агарициновой кислоты в мицелии проводили, согласно методу, разработанному авторами [14]. Идентичность белкового состава образцов мицелия подтверждали методом электрофореза в полиакриламидном геле в денатурирующих условиях [15]. Идентификацию и определение концентрации агарициновой кислоты в пробах проводили с помощью обращённо-фазовой ВЭЖХ. Пробы агарициновой кислоты растворяли в 1000 мкл этанола, перемешивали, центрифугировали и отбирали по 20 мкл супернатанта для ВЭЖХ-анализа. Анализ проводили с помощью хроматографа Agilent Technologies 1260 Infinity (USA) на колонке С18 для обращён-но-фазовой хроматографии, при скорости потока 1 мл/мин. Подвижная фаза состояла из смеси ацетонитрила и трихло-руксусной кислоты (0,1%, v/v). Элюат с колонки мониториро-вали при длине волны 206 нм. Концентрацию агарициновой кислоты в пробах определяли по калибровочному графику, построенному с помощью её стандартного образца (Sigma Chemicals Co., США).

Подтверждение структуры агарициновой кислоты, выделенной из мицелия штамма, было проведено путём сравнения спектров ЯМР 13С со спектрами стандартного образца (Sigma cat). ЯМР спектры регистрировались на спектрометре Bruker AV600. Для получения спектров ЯМР использовали стандартную импульсную последовательность. Химические сдвиги ЯМР сигналов определяли относительно сигнала остаточных протонов соответствующего дейтерорастворителя (ДМСО).

Результаты и обсуждение

В результате проведённых исследований установлено, что базидиомицет F.ojficinalis хорошо растёт как в монокультуре, так и совместно с продуцентом бактериальной целлюлозы на натуральной и синтетической средах. На 20-е сутки культивирования в чистой и смешанной культурах продуцент F.officinalis формирует плёнки, кото-

| | Мицелий в чистой культуре

| Иммобилизованный мицелий

на матрице бактериальной целлюлозы

Среда Среда Н-5

Maltax 5% модифицированная

Рис. 1. Количество биомассы мицелия Fomitopsis officinalis, полученного при культивировании в монокультуре и совместно с продуцентом Gluconacetobacter hansenii на 30-е сутки культивирования

рые визуально не различаются на натуральной и синтетической средах. Воздушный мицелий более обильный на натуральной среде, однако плотность плёнок и биомасса были выше на синтетической среде.

Следует отметить, что плёнки, полученные при культивировании чистой культуры F.ojfici-nalis были более рыхлые, рассыпающиеся при высушивании.

Исследования показали, что биомасса мицелия F.ojficinalis в смешанной культуре на среде Maltax составляла 9,2 г/л, что выше в 1,9 раза, чем при культивировании его в чистой культуре. Биомасса мицелия F.ojficinalis, полученного в смешанной культуре на синтетической среде была ещё выше и составляла — 11,4 г/л, что выше, чем при культивировании в чистой культуре в 3,2 раза (рис. 1). Доля иммобилизованного мицелия в образцах, рассчитанная по количеству белка, составляла в биомассе, полученной на среде Maltax — 85,5, а на среде Н5 — 80,8 % (рис. 2).

Среднесуточная продуктивность мицелия F.ojficinalis при росте в чистой культуре составляла 0,12 г/лхсут, в смешанной культуре — 0,38 г/лхсут. Следовательно, повышение выхода и продуктивно-

Рис. 2. Доля иммобилизованного мицелия F.officinalis на матрице бактериальной целлюлозы при стационарном культивировании.

a - Соотношение мицелия F.officinalis и целлюлозы при стационарном культивировании на среде Maltax, 5%; б-Соотношение мицелия F.officinalis и целлюлозы при стационарном культивировании на модифицированной среде H-5.

Рис. 3. Гель-электрофорез белков из экстрактов мицелия штамма F.officinalis, полученного в различных условиях культивирования.

2 - F.officinalisна среде Maltax, 5%; 3 - иммобилизованный мицелий F.officinalisна матрице бактериальной целлюлозы (среда Maltax, 5%); 4 - иммобилизованный мицелий F.officinalis на матрице бактериальной целлюлозы (синтетическая среда); 5 - F.officinalis на синтетической среде; 1, 6 - маркеры молекулярной массы. а - бычий сывороточный альбумин (Мм = 67000 Да); б - химот-рипсиноген A (Мм = 25000 Да); в - рибонуклеаза A (13700 Да).

Рис. 4. Спектры хроматографического анализа препарата агарициновой кислоты методом ОФ ВЭЖХ.

а - препарат агарициновой кислоты из мицелия Fomitopsis officinalis; б - стандартный образец агарициновой кислоты (Sigma-Aldrich).

сти мицелия достигается при совместном способе культивирования базидиального гриба F.ojficinalis и продуцента бактериальной целлюлозы штамма G.hansenii, выфащиваемыгх на синтетической среде.

Убедительно доказывают наличие продуцента F.ojficinalis на матрице бактериальной целлюлозы результаты проведённого электрофореза молекулярной массы белков экстрактов, полученных из образцов биомасс мицелия. Приведенные результаты доказывают идентичность белкового состава исследуемых образцов мицелия, полученного в монокультуре и иммобилизованного на бактериальной целлюлозе (рис. 3).

Количество агарициновой кислоты в образ-

Количество агарициновой кислоты в образцах мицелия Fomitopsis officinalis, полученного при культивировании в монокультуре и на матрице бактериальной целлюлозы при совместном культивировании с продуцентом Gluconacetobacter hansenii

Количество агарициновой кислоты в образцах, %

Бактериальная целлюлоза

Мицелий в чистой культуре F.officinalis на среде Maltax

7,3±0,5

Мицелий в чистой культуре F.officinalis на синтетической среде 7,1±0,5

Иммобилизованный мицелий F.officinalis, среда Maltax 5,6±0,4

Иммобилизованный мицелий F.officinalis, синтетическая среда 6,8±0,4

п

Рис. 5. ЯМР-спектры стандарта агарициновой кислоты (а) и выделенного вещества (б).

цах, полученных при совместном и монокультивировании с Gluconacetobacter hansenii показано в таблице. Как показали результаты, на синтетической среде в иммобилизованном мицелии F.offic-inalis содержится больше агарициновой кислоты, следовательно, такой способ культивирования проводить целесообразно.

Результаты хроматографического анализа выделенной агарициновой кислоты показали, что при 206 нм отмечается пик агарициновой кислоты как в опытном полученном из иммобилизованного мицелия на средах Н5 и Maltax (смешанный образец), так и в стандартном образцах. Время удерживания на обращённо-фа-зовой колонке содержащейся в пробах агарици-новой кислоты, было идентично времени удерживания её стандартного образца (Sigma Chemicals Co., США) (рис. 4).

Анализ ЯМР-спектров подтвердил идентичность спектров образцов, полученных из мицелия и стандартного образца агарициновой кислоты (рис. 5).

Ксилотрофные базидиомицеты в последние десятилетия привлекают внимание в качестве объектов биотехнологии. Исследователи уже пришли к пониманию значения научно-практических разработок по установлению сходства между химическим составом природных плодовых тел и культуральным мицелием, выращенным на элективных питательных средах. Признано, что использование именно быстро наращиваемого мицелия (например, глубинного) для получения ценных метаболитов в большинстве случа-

ев выгоднее и удобнее, чем использование плодовых тел [16—18]. Сделаны попытки по улучшению таких важных показателей культивируемого мицелия, как содержание белка, отдельных аминокислот и других биологически активных соединений путём варьирования условий культивирования продуцентов [18—20]. Многие авторы изучали особенности биохимии и физиологии видов базидиомицетов-продуцентов, в основном, при культивировании чистых культур [21—26]. Однако отсутствуют сведения о предпринятых попытках культивирования мицелия базидиальных ксилотрофных макромицетов с прокариотами, синтезирующими полимеры.

К числу наиболее существенных факторов, оказывающих влияние на проявление ценных свойств микроорганизмов, относятся: состав среды, концентрация протонов водорода, редокс-по-тенциал, температура культивирования, а также методы совместного выращивания двух или большего числа видов микроорганизмов [27]. Согласно анализу, проведённому А. С. Бухало [26, 28, 29], высшие базидиомицеты в культуре предпочитают сахара другим источникам углерода, в частности, такие как глюкоза, фруктоза, ксилоза, мальтоза и целлобиоза [30, 31]. Другими авторами отмечено также, что лучшим для роста гриба и синтеза ими полисахаридов является крахмал [32].

Древоразрушающие базидиомицеты в природе принимают участие в разложении целлюлозы и хорошо используют этот высокомолекулярный углевод при искусственном культивировании. Многие виды активно растут на среде с фильтро-

вальной бумагой в качестве единственного источника углерода. Наиболее высокой активностью целлюлозолитических ферментов характеризуются виды, приуроченные в природе к целлюло-зосодержащим субстратам: Panus tigrinus, Pleurotus ostreatus, Flammulina velutipes, Crinipellis schevcz.enkovi и Armillarieila mellea [26, 28]. Сведения об использовании целлюлозы в качестве единственного источника углерода штаммами F.ojficinalis малочисленны. В наших исследованиях показано, что на натуральной среде мальтакс, где основным источником углерода являются мальтоза и глюкоза, продуктивность была ниже в 1,9 раза при культивировании монокультуры штамма F.ojficinalis, чем при культивировании с продуцентом бактериальной целлюлозы; на синтетической среде, содержащей в качестве источника углерода глюкозу, продуктивность штамма также была ниже, чем при совместном культиви-

ЛИТЕРАТУРА

1. Feng W, Yang J. S. A new drimaneses uiterpenoid and a new triterpene lactone from fungus of Fomes officinalis. J Asian Nat Prod Res 2015; 17 (11): 1065—1072.

2. Wu H.T., Lu F.H., Su Y.C., Ou H.Y., Hung H.C., Wu J.S, Yang Y.C, Chang C. J. In vivo and in vitro antitumor effects of fungal extracts. Molecules 2014 Feb 21; 19 (2): 2546—2556.

3. Han J., Li L, Zhong J., Tohtaton Z, Ren Q, Han L, HuangX., Yuan T. Officinalonic acids A-H, lanostane triterpenes from the fruiting bodies of Fomes officinalis. Phytochemistry 2016 Oct; 130: 193—200.

4. Feng W, Yang J., Xu X., Liu Q. Quantitative determination of lanostane triterpenes in Fomes officinalis and their fragmentation study by HPLC-ESI. Phytochem Anal 2010 Nov-Dec; 21 (6): 531—538.

5. Патент РФ №2257222. Комплексная переработка гриба трутовика лекарственного (Fomitopsis officinalis (Vill.: Fr.) Bond. EtSing.). Кан-зай В.И., Ушанова В.М., Ооржак У.С. опубл. 27.07.2005, бюл. № 2.1. / Patent RF №2257222. Kompleksnaya pererabotka griba trutovika lekarstvennogo (Fomitopsis officinalis (Vill.: Fr.) Bond. EtSing.). Kanzay V.I., Ushanova V.M., Oorzhak U.S. opubl. 27.07.2005, byul. № 2.1/ [in Russian]

6. Патент РФ № 2375439. Штамм базидиального гриба Fomitopsis officinalis, проявляющий антибактериальную активность в отношении бактерий Yersinia pseudotuberculosis. Сидоренко М.Л., Бузолева Л.С., Ефремова Н.Ю., Булах Е.М. опубл. 10.12.2009 г. / Patent RF № 2375439. Shtamm bazidial'nogo griba Fomitopsis officinalis, proy-avlyayushchiy antibakterial'nuyu aktivnost' v otnoshenii bakteriy Yersinia pseudotuberculosis. Sidorenko M.L., Buzoleva L.S., Efremova N.Yu., Bulakh E.M. opubl.10.12.2009 g. [in Russian]

7. Сидоренко M.H. Оценка возможности использования лиственничной губки в качестве источника биологически активных веществ. Перспективы развития инноваций в биологии: Материалы Всероссийской научной школы для молодежи Владивосток, 2010, С. 99—103. / Sidorenko M.N. Otsenka vozmozhnosti ispol'zovaniya listvennichnoy gubki v kachestve istochnika biologicheski aktivnykh veshchestv. Perspektivy razvitiya innovatsiy v biologii: Materialy Vserossiyskoy nauchnoy shkoly dlya molodezhi Vladivostok: 2010; 99—103. [in Russian]

8. Ильина Г.В., Ильин Д.Ю. Ксилотрофные базидиомицеты в чистой культуре. Пенза: РИО ПГСХА, 2013. — 224 с. /Il'ina G.V., Il'inD.Yu. Ksilotrofnye bazidiomitsety v chistoy kul'ture. Penza: RIO PGSKHA, 2013; 224. [in Russian]

9. Ковалева Т.К., Громовых Т.И. Биологические свойства и продуктивность нового штамма базидиомицета Tyv-2006 Fomitopsis officinalis (Will.) Bond. Et Singer // Вестник КрасГАУ. — Красноярск, 2009. — №1. — С. — 68—75. / Kovaleva G.K., Gromovykh T.I.Biologicheskie svoystva i produktivnost' novogo shtamma bazidiomitseta Tyv-2006 Fomitopsis officinalis (Will.) Bond. Et Singer. Vestnik KrasGAU 2009; 1: 68—75. [in Russian]

10. Патент РФ. 2257222 C17 27.07.2005. Штамм базидиомицета Fomitopsis Tyv-2006, используемый для получения противоопухолевых препаратов./ Громовых Т.И., Садыкова В.С., Ковалева Г. К., Черепанова Л.И., Инжеваткин Е.А. — Заявка 207 20071474 Приоритет от 17.12. 2007. зарег. 10 июля 2009. Опубликовано 10.07.2009 г. Бюлл. №19. — 7 с. / Patent RF. 2257222 C17 27.07.2005. SHtamm

ровании с G.hansenii, поставляющим целлюлозу ксилотрофному продуценту. При совместном культивировании F.officinalis и G.hansenii максимальная продуктивность составляла 11,36 г/л абсолютно сухого веса.

В условиях совместного культивирования штаммов F.ojficinalis и G.hansenii базидиомицет синтезирует агарициновую кислоту в количестве 5,8 и 6,4%, что сопоставимо с таковым количественным показателем в биомассе мицелия, полученного при культивировании чистой культуры. Таким образом, культивирование F.officinalis и G.hansenii позволяет получать иммобилизованный мицелий на бактериальной целлюлозе, с большей продуктивностью, что перспективно для разработки биотехнологии агарициновой кислоты и других биологически активных соединений, содержащихся в биомассе.

bazidiomitseta Fomitopsis Tyv-2006, ispol'zuemyy dlya polucheniya pro-tivoopukholevykh preparatov. Gromovykh T.I., Sadykova V.S., Kovaleva G. K., CHerepanova L.I., Inzhevatkin E.A. Opublikovano 10.07.2009 g. Byull. №19. — 7. [in Russian]

11. Gromovykh T.I., Sadykova V.S., Lutcenko S.V., Dmitrenok A.S., Feldman N.B., Danilchuk T.N, Kashirin V.V. Prikladnaya Biokhimiya i Mikrobiologiya 2017; 53: 1: 69—75;

12. Nimeskern L, MartinezÄ. H, Sundberg J., Gatenholm P., Müller R, Stok K.S. Mechanical evaluation of bacterial nanocellulose as an implant material for ear cartilage replacement. J Mech Behav Biomed. — 2013. — 22: 12—21.

13. Bradford M. M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye-binding // Anal. Biochem. 1976; 72: 248—254.

14. Патент на изобретение № 2464307. Штамм бактерии Gluconacetobacter hansenii GH-1/2008 — продуцент бактериальной целлюлозы. Громовых Т.И., Данильчук Т.Н., Фан Ми Хань. Опубликовано 20.10.2012. Бюлл. № 29. / Patent na izobretenie № 2464307. SHtamm bakterii Gluconacetobacter hansenii GH-1/2008 — produtsent bakterial'noy tsellyulozy. Gromovykh T.I., Danil'chuk T.N., Fan Mi KHan'. Opublikovano 20.10.2012. Byull. № 29. [in Russian]

15. Стручкова И.В., Калъясова E.A. Теоретические и практические основы проведения электрофореза белков в полиакриламид-ном геле. Нижний Новгород: НГУ им Н.И. Лобачевского. 2012. — 60 с. / Struchkova I.V., Kal'yasova E.A. Teoreticheskie i prak-ticheskie osnovy provedeniya elektroforeza belkov v poliakrilamid-nom gele. Nizhniy Novgorod: NGU im N.I. Lobachevskogo. 2012; 60. [in Russian]

16. Краснополъская Л.М., Автономова A.B., Леонтъева М.И. u др. Высокоэффективные способы погруженного культивирования ксилот-рофных лекарственно — съедобных видов базидиальных грибов. Успехи медицинской микологии. — 2007. — Т. 9. — С. 243—245. / Krasnopol'skaya L.M., Avtonomova A.V., Leont'eva M.I. i dr. Vysokoeffektivnye sposoby pogruzhennogo kul'tivirovaniya ksilotrofnykh lekarstvenno — s"edobnykh vidov bazidial'nykh gribov. Uspekhi meditsinskoy mikologii 2007; 9: 243—245. [in Russian]

17. Автономова A.B., Краснополъская Л.М. Противоопухолевые и им-муномодулирующие свойства гриба бессмертия Ganoderma lucidum. Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты. М.: 2007. — С. 216—224. / Avtonomova A.V., Krasnopol'skaya L.M. Protivoopukholevye i immunomod-uliruyushchie svoystva griba bessmertiya Ganoderma lucidum. Netraditsionnye prirodnye resursy, innovatsionnye tekhnologii i produk-ty. M.: 2007; 216-224. [in Russian]

18. Дудка И.А. Высшие съедобные базидиомицеты в поверхностной и глубинной культуре. Киев, Изд-во «Наукова Думка». — 1983. — 313 с. / Dudka, I.A. Vysshie s"edobnye bazidiomitsety v poverkhnostnoy i glubin-noy kul'ture. Kiev, Izd-vo «Naukova Dumka». 1983; 313. [in Russian]

19. Илъина Г.В., Илъин Д.Ю. Ксилотрофные бизидиомицеты в чистой культуре Пенза, изд-во ПГСХА. — 2013. — 223 с. / Il'ina G.V., Il'in D.Yu. Ksilotrofnye bizidiomitsety v chistoy kul'ture Penza, izd-vo PGSKHA 2013; 223. [in Russian]

20. Dijkstra F.Y. Studies on mushroom flavours I. Organoleptic significance of constituents of the cultivates mushroom, Agaricus bisporus.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Zeitschrift fur Lebensmittel-Untersuchung und Forschung 1976; 160: 255—262. [in Russian]

21. Ôeoômosa Е.П., Tepernma B.M., MeMop^aM A.C. Достижения и проблемы новой области биoтexнoлoгии: получение медицинскт препаратов на основе биологически активный вешеств мицелиальньк грибов. Уcпexи медицинской микологии. — 2001. — T. 1. — С. 254—256. I Feofilova E.P., Tereshina V.M., Memorskaya A.S. Dostizheniya i problemy novoy oblasti biotekhnologii: poluchenie meditsinskikh preparatov na osnove biologicheski aktivnykh veshchestv mitselial'nykh gribov. Uspekhi meditsin-skoy mikologii 2001; 1: 254—256. [in Russian]

22. rapuáosa Ë.B., AnmuMomea Ë.A., Зaвьялoвa Ë.A., Kpacнonoльcкaя Л.М. Рост и морфологические признаки мицелия трутовика лакированного Ganoderma lucidum в зависимости от условий культивирования. Микология и фитопатология. — 2003. — T. 37. — С. 14—19. I Garibova L.V., Antimonova L.A., Zav'yalova L.A., Krasnopol'skaya L.M.Rost i mor-fologicheskie priznaki mitseliya trutovika lakirovannogo Ganoderma lucidum v zavisimosti ot usloviy kul'tivirovaniya. Mikologiya i fitopatologiya 2003; 37: 14—19. [in Russian]

23. Kpacнonoльcкaя Л.М., AsmuMomea A.B., Бeлuцкuй È.B. u дp. Лекарственный лекарственный базидиальный гриб Ganoderma lucidum (Curt.: F.r) P. Karst.: погруженное культивирования и противоопу-xoлeвыe свойства. Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные тexнoлoгии и продукты. М.: 2003. — С. 46—55. I Krasnopol'skaya L.M., Avtimonova A.V., Belitskiy I.V. i dr. Lekarstvennyy lekarstvennyy bazidial'nyy grib Ganoderma lucidum (Curt.: F.r) P. Karst.: pogruzhennoe kul'tivirovaniya i protivoopukholevye svoystva. Netraditsionnye prirodnye resursy, innovatsionnye tekhnologii i produk-ty. M.: 2003; 46—55. [in Russian]

24. Бaбuцкaя B.r., úepáa B.B., Пyчкoвa T.A. u дp. Влияние условий глубинного культивирования лекарственного гриба G.lucidum на образование пoлиcaxapидoв. Биoтexнoлoгия. — 2007. — № 6. — С. 34—41. I Babitskaya V.G., SHCHerba V.V., Puchkova T.A. i dr. Vliyanie usloviy glubinnogo kul'tivirovaniya lekarstvennogo griba G.lucidum na obrazo-vanie polisakharidov. Biotekhnologiya 2007; 6: 34—41. [in Russian]

25. Cuдopeнкo М.Л. Оптимизация среды для глубинного культивирования мицелия Fomitopsis officinalis. Уcпexи медицинской миколо-

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:

rpoMosûix Tamьянa Ильuнuчнa — д. б. н., профессор кафедры биoтexнoлoгия ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), Москва

Гaвpюшuнa Иpuнa Aлeкcaндpoвнa — аспирант лаборатории xимичecкиx исследований биологически активный: соединений микробного пpoиcxo:ждeния ФГБНУ «Научно-исследовательский институт по изысканию новый антибиотиков им. Г. Ф. Гаузе», Москва

Caдыкoвa Bepa Cepгeeвнa — д. б. н., ведущий научный сотрудник лаборатории xимичecкиx исследований биологически активный: соединений микробного пpoиcxo:ждeния ФГБНУ «Научно-исследовательский институт по изысканию новый: антибиотиков им. Г. Ф. Гаузе», Москва

гии. - 2006. - Т. 7. - С. 304-306. / Sidorenko M.L. Optimizatsiya sredy dlya glubinnogo kul'tivirovaniya mitseliya Fomitopsis officinalis. Uspekhi meditsinskoy mikologii 2006; 7: S. 304—306. [in Russian]

26. Buchalo A., Mykchaylova O, Lomberg M, Wasser S.P., Buchalo A. Microstructures of vegetative mycelium of macromycetes in pure cultures. Kiev: Alterpress, 2009; 224.

27. Ильин Д.Ю., Ильина Г.В. Использование элемента селена при длительном хранении культур / Д.Ю. Ильин, Г.В. Ильиниа. Охрана растительного и животного мира Поволжья и сопредельных территорий. Пенза: 2003. - С. 114-115. / Il'in D.YU, Il'ina G.V. Ispol'zovanie elementa selena pri dlitel'nom khranenii kul'tur/ D.Yu. Il'in, G.V. Il'inia. Okhrana rastitel'nogo i zhivotnogo mira Povolzh'ya i sopredel'nykh territoriy. Penza: 2003; 114-115. [in Russian]

28. Бухало A.C., Бабицкая В.Г., Бисько H.A. и др. Биологические свойства лекарственных макромицетов в культуре. Сборник научных трудов в 2-х т. Киев: Альтпресс, 2011. - Т. 1. - 212 с. / Bukhalo A.S., Babitskaya V.G., Bis'ko N.A. i dr. Biologicheskie svoystva lekarstvennykh makromitsetov v kul'ture. Sbornik nauchnykh trudov v 2-kh t. Kiev: Al'tpress, 2011; 1: 212. [in Russian]

29. Бухало A.C. Высшие съедобные базидиомицеты в чистой культуре. Киев: Наукова думка, 1988. - 144 с. / Bukhalo A.S. Vysshie s"edobnye bazidiomitsety v chistoy kul'ture. Kiev: Naukova dumka, 1988; 144. [in Russian]

30. Шиврина A.H., Низковская О.П., Фалина Н.Н. и др. Биосинтетическая деятельность высших грибов Л. 1969. - 199 с. / Shivrina A.N., Nizkovskaya O.P., Falina N.N. i dr. Biosinteticheskaya deyatel'nost' vysshikh gribov L. 1969; 199. [in Russian]

31. Berry D. The environmental control of the physiology of filamentous fungi/D.R. Berry // Industrial Mycology 1975; 1: 16-32.

32. Бабицкая В.Г., Щерба В В., Пучкова T.A., Смирнова Д.А. Факторы, влияющие на образование полисахаридоа Ganoderma lucidum. Прикладная биохимия и микробиология. - 2005. - № 2. - С. 194-199. / Babitskaya V.G., Shcherba V.V., Puchkova T.A., SmirnovaD.A. Faktory, vliyayushchie na obrazovanie polisakharidoa Ganoderma lucidum. Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya 2005; 2: 194-199. [in Russian]

Фельдман Наталия Борисовна - д. б. н., профессор кафедры биотехнологии ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), Москва

Дмитренок Aндрей Сергеевич - к. х. н., руководитель группы «международная аналитическая лаборатория», ФГБУН Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского, Москва

Aйраnетова Aсия Юрьевна - к. б. н., доцент кафедры биотехнологии, Пятигорский филиал ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России, Пятигорск

Луценко Сергей Викторович - д. б. н., профессор, заведующий кафедрой биотехнологии ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.