Оптимизация погружного культивирования мицелия Pleurotus ostreatus в динамике роста по показателям перекисного окисления липидов

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. 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. 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. 

1. Сметанина 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/zoqykf

2. Тренин 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/stcelz

3. 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.

4. Deepalakshmi K., Mirunalini S. Pleurotus ostreatus: an oyster mushroom with nutritional and medicinal properties. Journal of Biochemical Technology. 2014; 5(2): 718–726.

5. 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.

6. 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/sztnxl

7. Каган В.Е., Орлов В.Г., Прилипко Л.Л. Проблема анализа эндогенных продуктов перекисного окисления липидов. Москва: ВИНИТИ. 1986; 133.

8. 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/vqnxce

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/s004250050524

10. Тюлькова 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/vpmmyf

11. Тюлькова 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/sicszu

12. Тюлькова 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/zabdcp

13. Барабой В.А. Механизмы стресса и перекисное окисление липидов. Успехи современной биологии. 1991; 111(6): 923–932.

14. 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/cr200084z

15. Померанцев А.Л. Хемометрика в Excel. Томск: Изд-во ТПУ. 2014; 435. ISBN: 978-5-4387-0374-7

16. Ефимова 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/S0869565218060233

17. Milanović 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.0220549

18. Xia 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