vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2023-371-6-126-130vetpress-2667Research ArticleАГРОИНЖЕНЕРИЯ И ПИЩЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИAGROENGINEERING AND FOOD TECHNOLOGIESОптимизация погружного культивирования мицелия Pleurotus ostreatus в динамике роста по показателям перекисного окисления липидовOptimization of submersible cultivation of mycelium Pleurotus ostreatus in the dynamics of growth in terms of lipid peroxidationhttps://orcid.org/0000-0003-3114-3840ЛовцоваЛ. Г.LovtsovaL. G.

Лариса Геннадиевна Ловцова, кандидат технических наук, доцент кафедры микробиологии и биотехнологии

пр-т им. Петра Столыпина, д. 1, здание 4, стр. 3, Саратов, 410012

Тел.: +7 (904) 243-63-73

Larisa Gennadievna Lovtsova, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Microbiology and Biotechnology

1 Pyotr Stolypin Avе., 4 building, 3 building, Saratov, 410012

Tel.: +7 (904) 243-63-73

lauisalovtsova2018@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2284-029XЗабелинаМ. В.ZabelinaM. V.

Маргарита Васильевна Забелина, доктор биологических наук, профессор кафедры технологии производства и переработки продукции животноводства

пр-т им. Петра Столыпина, д. 1, здание 4, стр. 3, Саратов, 410012

Margarita Vasilievna Zabelina, Doctor of Biological Sciences, Professor of the Department of Technology of Production and Processing of Livestock Products

1 Pyotr Stolypin Avе., 4 building, 3 building, Saratov ,410012

mvzabelina@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1237-2907МайоровА. В.MayorovA. V.

Александр Владимирович Майоров, младший научный сотрудник

пр-т им. Петра Столыпина, д. 1, здание 4, стр. 3, Саратов, 410012

Alexander Vladimirovich Mayorov, junior researcher

1 Pyotr Stolypin Avе., 4 building, 3 building, Saratov, 410012

mayorovsar@mail.ruЛовцовИ. В.LovtsovI. V.

Иван Валентинович Ловцов, аспирант кафедры технологии производства и переработки продукции животноводства

пр-т им. Петра Столыпина, д. 1, здание 4, стр. 3, Саратов, 410012

Ivan Valentinovich Lovtsov, post-graduate student of the Department of Production and Processing of Livestock Products

1 Pyotr Stolypin Avе., 4 building, 3 building, Saratov, 410012

bk-192@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6724-3603ТяпаевТ. Б.TyapaevT. B.

Тимур Борисович Тяпаев, кандидат экономических наук, доцент кафедры технологии производства и переработки продукции животноводства

пр-т им. Петра Столыпина, д. 1, здание 4, стр. 3, Саратов, 410012

Timur Borisovich Tyapaev, Candidate of Economic Sciences, Associate Professor of the Department of Technology of Production and Processing of Livestock Products

1 Pyotr Stolypin Avе., 4 building, 3 building, Saratov, 410012

https://orcid.org/0000-0002-8085-3315МавзовинВ. С.MavzovinV. S.

Владимир Святославович Мавзовин, кандидат математических наук, доцент кафедры математики

Ярославское шоссе, д. 26, Москва,129337

Vladimir Svyatoslavovich Mavzovin, Candidate of Mathematical Sciences, Associate Professor, Department of Mathematics

26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337

mavzovin@mail.ruСаратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии им. Н.И. ВавиловаРоссияSaratov State University of Genetics, Biotechnology and Engineering named after N.I. VavilovRussian FederationМосковский государственный строительный университетРоссияMoscow State University of Civil EngineeringRussian Federation20231706202306126130Copyright © Ловцова Л.Г., Забелина М.В., Майоров А.В., Ловцов И.В., Тяпаев Т.Б., Мавзовин В.С., 20232023Ловцова Л.Г., Забелина М.В., Майоров А.В., Ловцов И.В., Тяпаев Т.Б., Мавзовин В.С.Lovtsova L.G., Zabelina M.V., Mayorov A.V., Lovtsov I.V., Tyapaev T.B., Mavzovin V.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/2667Актуальность

Актуальность. Работа связана с совершенствованием процессов искусственного культивирования доступных и удобных (с биотехнологической точки зрения) продуцентов пищевой биомассы Pleurotus ostreatus. Оптимизированы некоторые этапы технологии выращивания мицелия, в частности предложены изменения условий культивирования мицелия вешенки посредством использования карбоната магния как добавки в питательную среду при получении посевного материала для выращивания плодовых тел грибов. Введение предложенных условий культивирования в практику грибоводства потенциально позволит обеспечить максимальный выход биомассы при погруженном культивировании базидиомицетов в жидких питательных средах. 

Методы

Методы. Выращивание мицелия проводили методом погружного культивирования. Концентрацию белка в растворе определяли методом Бредфорда, перекисное окисление липидов (ПОЛ) — по содержанию ТБК-активных продуктов (2-тиобарбитуровая кислота, ТБК), суммарное содержание которых выражали в пересчете на малоновый диальдегид (МДА). Полученные данные были обработаны методом многомерной регрессии с применением метода главных компонент (PCA). 

Результаты

Результаты. Показано, что низкие концентрации карбоната магния положительно влияют на рост биомассы мицелия. Впервые полученные данные по интенсивности перекисного окисления липидов (ПОЛ) и концентрации белка в растворе обработаны методом математической регрессии. Установлено, что применение карбоната магния в концентрации 1х10-6 положительно влияет на рост биомассы мицелия гриба Pleurotus ostreatus с увеличением биомассы мицелия на 20,5% по сравнению с контролем. 

Relevance

Relevance. The work is related to the improvement of artificial cultivation processes of affordable and convenient (from a biotechnological point of view) producers of Pleurotus ostreatus food biomass. Some stages of mycelium cultivation technology have been optimized, in particular, changes in the conditions of oyster mushroom mycelium cultivation through the use of magnesium carbonate as an additive to the nutrient medium when obtaining seed material for growing mushroom fruit bodies have been proposed. The introduction of the proposed cultivation conditions into the practice of mushroom farming will potentially allow for maximum biomass yield during submerged cultivation of basidiomycetes in liquid nutrient media. 

Methods

Methods. The cultivation of mycelium was carried out by the method of submersible cultivation. The protein concentration in the solution was determined by the Bradford method, lipid peroxidation (POL) — by the content of TBK-active products (2-thiobarbituric acid, TBK), the total content of which was expressed in terms of malonic dialdehyde (MDA). The data obtained were processed by multivariate regression using the Principal component method (PCA). 

Results

Results. It has been shown that low concentrations of magnesium carbonate have a positive effect on the growth of mycelium biomass. For the first time, the obtained data on the intensity of lipid peroxidation (POL) and protein concentration in solution were processed by mathematical regression. It was found that the use of magnesium carbonate at a concentration of 1x10-6 positively affects the growth of mycelium biomass of the fungus Pleurotus ostreatus with an increase in mycelium biomass by 20.5% compared with the control. 

мицелийгриб вешенкаперекисное окисление липидовмалоновый диальдегидбиомассаmyceliumoyster mushroomlipid peroxidationmalondialdehydebiomassReferencesСметанина Л.Г. Усовершенствование технологических процессов выращивания вешенки обыкновенной (Pleurotus ostreatus (Jacq.: Fr.) Kumm.). Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. Москва. 2013; 22. https://www.elibrary.ru/zoqykfSmetanina L.G. Improvement of technological processes of growing oyster mushroom (Pleurotus ostreatus (Jacq.: Fr.) Kumm.). Abstract of the PhD (Agricultural sciences) Thesis. Moscow. 2013; 22 (In Russian). https://www.elibrary.ru/zoqykfТренин А.С., Кац Н.Ю., Цвигун Е.А., Бычкова О.П., Краснопольская Л.М. Возможность создания новых лекарственных препаратов на основе базидиальных грибов. Биотехнология и качество жизни. Международная научно-практическая конференция. Москва: Экспо-биохим-технологии. 2014; 146, 147. https://www.elibrary.ru/stcelzTrenin A.S., Kats N.Yu., Tsvigun E.A., Bychkova O.P., Krasnopolskaya L.M. The Possibility of development of new medicines on the base of basidiomycetes. Biotechnology and quality of life. International scientific and practical conference. Moscow: Expo-Biochim-Technologies. 2014; 146, 147 (In Russian). https://www.elibrary.ru/stcelzGolak-Siwulska I., Kałużewicz A., Spiżewski T., Siwulski M., Sobieralski K. Bioactive compounds and medicinal properties of Oyster mushrooms (Pleurotus sp.). Folia Horticulturae. 2018; 30(2): 191–201.Golak-Siwulska I., Kałużewicz A., Spiżewski T., Siwulski M., Sobieralski K. Bioactive compounds and medicinal properties of Oyster mushrooms (Pleurotus sp.). Folia Horticulturae. 2018; 30(2): 191–201.Deepalakshmi K., Mirunalini S. Pleurotus ostreatus: an oyster mushroom with nutritional and medicinal properties. Journal of Biochemical Technology. 2014; 5(2): 718–726.Deepalakshmi K., Mirunalini S. Pleurotus ostreatus: an oyster mushroom with nutritional and medicinal properties. Journal of Biochemical Technology. 2014; 5(2): 718–726.Краснопольская Л.М., Автономова А.В., Леонтьева М.И., Белицкий И.В., Исакова Е.Б., Бухман В.М. Высокоэффективные способы погруженного культивирования ксилотрофных лекарственных и лекарственно-съедобных видов базидиальных грибов. Сергеев Ю.В. (ред.). Успехи медицинской микологии. Материалы V Всероссийского конгресса по медицинской микологии. М.: Национальная академия микологии. 2007; 9: 242–244.Krasnopol’skaya L.M., Avtonomova A.V., Leont’eva M.I., Belitskiy I.V., Isakova E.B., Bukhman V.M. Materials of the V All-Russian Congress on Medical Mycology. Sergeev Yu.V. (ed.). Advances in Medical Mycology. Materials of the V All-Russian Congress on Medical Mycology. Moscow: National Academy of Mycology. 2007; 9: 243–245 (In Russian).Луцкий М.А., Куксова Т.В., Смелянец М.А., Лушникова Ю.П. Свободно-радикальное окисление липидов и белков — универсальный процесс жизнедеятельности организма. Успехи современного естествознания. 2014; (12): 24–28. https://elibrary.ru/sztnxlLutsky M.A., Kuksova T.V., Smelyanets M.A., Lushnikova Y.P. Lipid and protein free-radical oxidation as a universal vital process of the organism. Advances in current natural sciences. 2014; (12): 24–28 (In Russian). https://elibrary.ru/sztnxlКаган В.Е., Орлов В.Г., Прилипко Л.Л. Проблема анализа эндогенных продуктов перекисного окисления липидов. Москва: ВИНИТИ. 1986; 133.Kagan V.E., Orlov V.G., Prilipko L.L. The problem of analysis of endogenous products of lipid peroxidation. Moscow: VINITI. 1986; 133 (In Russian).Чайка А.В., Молодцова Ю.А. Реакция прооксидантно-антиоксидантной системы как критерий отбора устойчивых к гипертермии штаммов Pleurotus ostreatus. Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2018; (3–4): 137–145. https://elibrary.ru/vqnxceChaika A.V., Molodtsova Yu. A. Reaction of prooxidant-antioxidant system as a criterion for Pleurotus ostreatus. Problems of ecology and nature protection of technogenic region. 2018; (3–4): 9. Hodges D.M., DeLong J.M., Forney C.F., Prange R.K. Improving the thiobarbituric acid-reactive-substances assay for estimating lipid peroxidation in plant tissues containing anthocyanin and other interfering compounds. Planta. 1999; 207(4): 604–611. https://doi.org/10.1007/s004250050524Hodges D.M., DeLong J.M., Forney C.F., Prange R.K. Improving the thiobarbituric acid-reactive-substances assay for estimating lipid peroxidation in plant tissues containing anthocyanin and other interfering compounds. Planta. 1999; 207(4): 604–611. https://doi.org/10.1007/s004250050524Tyul’kova N.A., Medvedeva S.E., Bondar’ V.S. Comparative intensities evaluation of lipid peroxidation and luminescence of the fungus Neonothopanus nambi. Bulletin of KSAU. 2016; (1): 21–28 (In Russian). https://elibrary.ru/vpmmyfТюлькова Н.А., Медведева С.Е., Бондарь В.С. Сравнительная оценка интенсивностей перекисного окисления липидов и свечения гриба Neonothopanus nambi. Вестник КрасГАУ. 2016; (1): 21–28. https://elibrary.ru/vpmmyfTyulkova N.A., Bondar V.S. Content of lipid peroxydation products, activity of antioxidant enzymes, and intensity of light emission of basidiomycete Neonothopanus nambi under stress after mechanical damage. Journal of Siberian Federal University. Series: Biology. 2022; 15(3): 333–346 (In Russian). https://elibrary.ru/sicszuТюлькова Н.А., Бондарь В.С. Содержание продуктов перекисного окисления липидов, активность антиоксидантных ферментов и интенсивность световой эмиссии базидиомицета Neonothopanus nambi при стрессе после механического повреждения. Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология. 2022; 15(3): 333–346. https://elibrary.ru/sicszuTyulkova N.A., Bondar V.S. The content of dien conjugates and Shiff bases in Neonothopanus nambi myccelium at different levels of its luminescence in stress conditions. Bulletin of KrasGAU. 2019; (3): 37–44 (In Russian). https://elibrary.ru/zabdcpТюлькова Н.А., Бондарь В.С. Содержание диеновых конъюгатов и оснований Шиффа в мицелии гриба Neonothopanus nambi при разных уровнях его свечения в условиях стресса. Вестник КрасГАУ. 2019; (3): 37–44. https://elibrary.ru/zabdcpBaraboy V.A. Mechanisms of stress and lipid peroxidation. Advances in current biology. 1991; 111(6): 923–932 (In Russian).Барабой В.А. Механизмы стресса и перекисное окисление липидов. Успехи современной биологии. 1991; 111(6): 923–932.Yin H., Xu L., Porter N.A. Free radical lipid peroxidation: mechanisms and analysis. Chemical Reviews. 2011; 111(10): 5944–5972. https://doi.org/10.1021/cr200084zYin H., Xu L., Porter N.A. Free radical lipid peroxidation: mechanisms and analysis. Chemical Reviews. 2011; 111(10): 5944–5972. https://doi.org/10.1021/cr200084zPomerantsev A.L. Chemometrics in Excel. Wiley. 2014; 336. ISBN: 978-1-118-60535-6Померанцев А.Л. Хемометрика в Excel. Томск: Изд-во ТПУ. 2014; 435. ISBN: 978-5-4387-0374-7Efimova M.V. et al. The Priming of Potato Plants Induced by Brassinosteroids Reduces Oxidative Stress and Increases Salt Tolerance. Doklady Biological Sciences. 2018; 478(1): 33–36. https://doi.org/10.1134/S0012496618010106Ефимова М.В. и др. Индуцированный брассиностероидами прайминг растений картофеля снижает окислительный стресс и повышает солеустойчивость. Доклады Академии наук. Общая биология. 2018; 478(6): 723–726. https://doi.org/10.7868/S0869565218060233Milanović V. et al. Erythromycin-resistant lactic acid bacteria in the healthy gut of vegans, ovo-lacto vegetarians and omnivores. PLoS ONE. 2019; 14(8): e0220549. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0220549Milanović V. et al. Erythromycin-resistant lactic acid bacteria in the healthy gut of vegans, ovo-lacto vegetarians and omnivores. PLoS ONE. 2019; 14(8): e0220549. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0220549Xia S. et al. Soil organic matter turnover depending on land use change: Coupling C/N ratios, δ13C, and lignin biomarkers. Land Degradation & Development. 2020; 32(4): 1591–1605. https://doi.org/10.1002/ldr.3720Xia S. et al. Soil organic matter turnover depending on land use change: Coupling C/N ratios, δ13C, and lignin biomarkers. Land Degradation & Development. 2020; 32(4): 1591–1605. https://doi.org/10.1002/ldr.3720Xia S. et al. Soil organic matter turnover depending on land use change: Coupling C/N ratios, δ13C, and lignin biomarkers. Land Degradation & Development. 2020; 32(4): 1591–1605. https://doi.org/10.1002/ldr.3720

The authors declare that there are no conflicts of interest present.