vuzbiochemiИзвестия вузов. Прикладная химия и биотехнологияProceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology2227-29252500-1558ИРНИТУ10.21285/2227-2925-2023-13-4-561-568HBUBNOvuzbiochemi-1127Research ArticleФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯPHYSICOCHEMICAL BIOLOGYСпособ механической активации суспензии спор черного трюфеляA way to mechanically activate a suspension of black truffle sporeshttps://orcid.org/0000-0002-6327-5517ИмидоеваН. А.ImidoevaN. A.

Имидоева Наталья Александровна, лаборант-исследователь

664003, г. Иркутск, ул. Карла Маркса, 1

Natalia A. Imidoeva, Laboratory Assistant-Researcher

1, Karl Marx St., Irkutsk, 664003

nat.imidoeva@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-2673-0226МалыгинаЕ. В.MalyginaE. V.

Малыгина Екатерина Владимировна, научный сотрудник

664003, г. Иркутск, ул. Карла Маркса, 1

Ekaterina V. Malygina, Researcher

1, Karl Marx St., Irkutsk, 664003

cat.malygina@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-8812-2250БелышенкоА. Ю.BelyshenkoA. Yu.

Белышенко Александр Юрьевич, научный сотрудник

664003, г. Иркутск, ул. Карла Маркса, 1

Aleksandr Yu. Belyshenko, Researcher

1, Karl Marx St., Irkutsk, 664003

al.belyshenko@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-9229-1954ДмитриеваМ. Е.DmitrievaM. E.

Дмитриева Мария Егоровна, младший научный сотрудник

664003, г. Иркутск, ул. Карла Маркса, 1

Maria E. Dmitrieva, Junior Researcher

1, Karl Marx St., Irkutsk, 664003

marriee.dmitrieva@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-4411-7521ШелковниковаВ. Н.ShelkovnikovaV. N.

Шелковникова Виктория Николаевна, лаборант-исследователь

664003, г. Иркутск, ул. Карла Маркса, 1

Victoria N. Shelkovnikova, Laboratory Assistant-Researcher

1, Karl Marx St., Irkutsk, 664003

shelkovnikova551@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-7939-1432МоргуноваМ. М.MorgunovaM. M.

Моргунова Мария Михайловна, научный сотрудник

664003, г. Иркутск, ул. Карла Маркса, 1

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Maria M. Morgunova, Researcher, Postgraduate Student

1, Karl Marx St., Irkutsk, 664003

83, Lermontov St., Irkutsk, 664074

marymikhmorg@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0004-0701-2175КулиничС. В.KulinichS.  V.

Кулинич София Владимировна, студент

664003, г. Иркутск, ул. Карла Маркса, 1

Sophia V. Kulinich, Student

1, Karl Marx St., Irkutsk, 664003

kulinich.sophie@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0001-9725-9523ВавилинаТ. Н.VavilinaT.  N.

Вавилина Татьяна Николаевна, студент

664003, г. Иркутск, ул. Карла Маркса, 1

Tatyana N. Vavilina, Student

1, Karl Marx St., Irkutsk, 664003

t.vavilina03@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3681-9478ЕвстафьевС. Н.Evstaf‘evS. N.

Евстафьев Сергей Николаевич, д.х.н., профессор, заведующий кафедрой

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Sergei N. Evstaf‘ev, Dr. Sci. (Chemistry), Professor, Head of the Department

83, Lermontov St., Irkutsk, 664074

esn@istu.eduhttps://orcid.org/0000-0003-2020-6084Аксёнов-ГрибановД. В.Axenov-GribanovD. V.

Аксёнов-Грибанов Денис Викторович, к.б.н., доцент

664003, г. Иркутск, ул. Карла Маркса, 1

Denis V. Axenov-Gribanov, Cand. Sci. (Biology), Associate Professor

1, Karl Marx St., Irkutsk, 664003

denis.axengri@gmail.comИркутский государственный университетРоссияIrkutsk State UniversityRussian FederationИркутский государственный университет; Иркутский национальный исследовательский технический университетРоссияIrkutsk State University; Irkutsk National Research Technical UniversityRussian FederationИркутский национальный исследовательский технический университетРоссияIrkutsk National Research Technical UniversityRussian Federation202327122023134561568Copyright © Имидоева Н.А., Малыгина Е.В., Белышенко А.Ю., Дмитриева М.Е., Шелковникова В.Н., Моргунова М.М., Кулинич С.В., Вавилина Т.Н., Евстафьев С.Н., Аксёнов-Грибанов Д.В., 20232023Имидоева Н.А., Малыгина Е.В., Белышенко А.Ю., Дмитриева М.Е., Шелковникова В.Н., Моргунова М.М., Кулинич С.В., Вавилина Т.Н., Евстафьев С.Н., Аксёнов-Грибанов Д.В.Imidoeva N.A., Malygina E.V., Belyshenko A.Y., Dmitrieva M.E., Shelkovnikova V.N., Morgunova M.M., Kulinich S.V., Vavilina T.N., Evstaf‘ev S.N., Axenov-Gribanov D.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vuzbiochemi.elpub.ru/jour/article/view/1127

Истинные трюфели, или грибы рода Tuber, являются одними из самых ценных, редких, дорогих и загадочных грибов на планете. Размножение трюфелевых грибов в дикой природе является сложным процессом, который зависит от многих факторов, например, от присутствия подходящих деревьев-хозяев, оптимальных параметров температуры, влажности, pH почвы, почвенных симбионтов и других организмов. Так, для успешного производства и размножения трюфелей требуется соблюдение множества условий, а главное – высвобождение их спор из асков, прорастание в благоприятных условиях и распространение в природной среде. Целью представленного исследования являлась разработка метода механического разрушения асков для высвобождения спор черного трюфеля. Показано, что высокоэффективным способом разрушения асков является гомогенизация с использованием погружного блендера в тандеме с вибрационным измельчителем. Микроскопирование образцов на всех этапах эксперимента позволило установить, что такой способ приводит к разрушению не менее 85% асков и высвобождению спор трюфеля. При использовании подходов центрифугирования представляется возможным отделить споры черных трюфелевых грибов от обломков гифов, грибных симбионтов и различных ассоциированных организмов. Такие споры способны к образованию мицелия на питательных средах. Результаты исследования могут быть использованы для подготовки посевного материала Tuber sp. и получения их чистых культур. Таким образом, внедрение способов высвобождения спор из асков способствует повышению эффективности культивации черного трюфеля.

True truffles, or fungi of the genus Tuber, are among the most valuable, rare, expensive, and mysterious fungi on the planet. The reproduction of truffle fungi in the wild is a complex process that depends on many factors, for example, the presence of suitable host trees, as well as the optimal parameters of temperature, moisture, soil pH, soil symbionts, and other organisms. Successful production and reproduction of truffles require a large number of conditions to be met, primarily the release of their spores from ascii, germination under favorable conditions, and distribution in the environment. The present study aims to develop a method for mechanically breaking ascii in order to release the spores of black truffle. It is shown that homogenization by means of an immersion blender together with a vibrating chopper is a highly effective way to break ascii. The microscopic examination of the specimens at all stages of the experiment revealed that this method leads to the breakdown of at least 85% of ascii and the release of truffle spores. The use of centrifugation approaches enables the separation of black truffle spores from hyphal debris, fungal symbionts, and various associated organisms. Such spores can form mycelium on growth media. The study results can be used to prepare Tuber sp. inoculum and obtain their axenic cultures. Thus, the introduction of methods for releasing spores from ascii improves the efficiency of black truffle cultivation.

черный трюфельTuber sp.спорыгомогенизацияполучение мицелияblack truffleTuber sp.sporeshomogenizationmycelial productionИсследование проведено при поддержке Российского научного фонда, проект № 22-76-10036.The Russian Science Foundation (project no. 22-76-10036) financially supported the work.ReferencesOri F., Hall I., Gianchino C., Iotti M., Zambonelli A. Truffles and morels: two different evolutionary strategies of fungal-plant interactions in the Pezizales // Plant microbe interface / eds A. Varma, S. Tripathi, R. Prasad. Cham: Springer, 2019. P. 69–93. DOI: 10.1007/978-3-030-19831-2_3.Ori F., Hall I., Gianchino C., Iotti M., Zambonelli A. Truffles and morels: two different evolutionary strategies of fungal-plant interactions in the Pezizales // Plant microbe interface / eds A. Varma, S. Tripathi, R. Prasad. Cham: Springer, 2019. P. 69–93. DOI: 10.1007/978-3-030-19831-2_3.True truffle (Tuber spp.) in the world / eds A. Zambonelli, M. Iotti, C. Murat. Cham: Springer, 2016. 436 p. DOI: 10.1007/978-3-319-31436-5.True truffle (Tuber spp.) in the world / eds A. Zambonelli, M. Iotti, C. Murat. Cham: Springer, 2016. 436 p. DOI: 10.1007/978-3-319-31436-5.Marozzi G., Benucci G.M.N., Turchetti B., Massaccesi L., Baciarelli F.L., Bonito G., et al. Fungal and bacterial diversity in the Tuber magnatum ecosystem and microbiome // Environmental Microbiology. 2023. Vol. 85. P. 508–521. DOI: 10.1007/s00248-021-01950-1.Marozzi G., Benucci G.M.N., Turchetti B., Massaccesi L., Baciarelli F.L., Bonito G., et al. Fungal and bacterial diversity in the Tuber magnatum ecosystem and microbiome // Environmental Microbiology. 2023. Vol. 85. P. 508–521. DOI: 10.1007/s00248-021-01950-1.Vahdatzadeh M., Deveau A., Splivallo R. Are bacteria responsible for aroma deterioration upon storage of the black truffle Tuber aestivum: a microbiome and volatilome study // Food Microbiology. 2019. Vol. 84. P. 103251. DOI: 10.1016/j.fm.2019.103251.Vahdatzadeh M., Deveau A., Splivallo R. Are bacteria responsible for aroma deterioration upon storage of the black truffle Tuber aestivum: a microbiome and volatilome study // Food Microbiology. 2019. Vol. 84. P. 103251. DOI: 10.1016/j.fm.2019.103251.Splivallo R., Deveau A., Valdez N., Kirchhoff N., Frey-Klett P., Karlovsky P. Bacteria associated with truffle-fruiting bodies contribute to truffle aroma // Environmental Microbiology. 2015. Vol. 17, no. 8. P. 2647–2660. DOI: 10.1111/1462-2920.12521.Splivallo R., Deveau A., Valdez N., Kirchhoff N., Frey-Klett P., Karlovsky P. Bacteria associated with truffle-fruiting bodies contribute to truffle aroma // Environmental Microbiology. 2015. Vol. 17, no. 8. P. 2647–2660. DOI: 10.1111/1462-2920.12521.Allen K., Bennet J.W. Tour of truffles: aromas, aphrodisiacs, adaptogens, and more // Mycobiology. 2021. Vol. 49, no. 3. P. 201–212. DOI: 10.1080/12298093.2021.1936766.Allen K., Bennet J.W. Tour of truffles: aromas, aphrodisiacs, adaptogens, and more // Mycobiology. 2021. Vol. 49, no. 3. P. 201–212. DOI: 10.1080/12298093.2021.1936766.Zambonelli A., Iotti M., Hall I. Current status of truffle cultivation: recent results and future perspectives // Mycologia Italiana. 2015. Vol. 44, no. 1. P. 31–40. DOI: 10.6092/issn.2465-311X/5593.Zambonelli A., Iotti M., Hall I. Current status of truffle cultivation: recent results and future perspectives // Mycologia Italiana. 2015. Vol. 44, no. 1. P. 31–40. DOI: 10.6092/issn.2465-311X/5593.Hall I.R., Fitzpatrick N., Miros P., Zambonelli A. Counter-season cultivation of truffles in the Southern Hemisphere: an update // Italian Journal of Mycology. 2017. Vol. 46. P. 21–36. DOI: 10.6092/issn.2531-7342/6794.Hall I.R., Fitzpatrick N., Miros P., Zambonelli A. Counter-season cultivation of truffles in the Southern Hemisphere: an update // Italian Journal of Mycology. 2017. Vol. 46. P. 21–36. DOI: 10.6092/issn.2531-7342/6794.Reyna S., Garcia-Barreda S. Black truffle cultivation: a global reality // Forest Systems. 2014. Vol. 23, no. 2. P. 317–328. DOI: 10.5424/fs/2014232-04771.Reyna S., Garcia-Barreda S. Black truffle cultivation: a global reality // Forest Systems. 2014. Vol. 23, no. 2. P. 317–328. DOI: 10.5424/fs/2014232-04771.Deveau A., Clowez P., Petit F., Maurice J.-P., Todesco F., Murat C., et al. New insights into black truffle biology: discovery of the potential connecting structure between a Tuber aestivum ascocarp and its host root // Mycorrhiza. 2019. Vol. 29. P. 219–226. DOI: 10.1007/s00572-019-00892-4.Deveau A., Clowez P., Petit F., Maurice J.-P., Todesco F., Murat C., et al. New insights into black truffle biology: discovery of the potential connecting structure between a Tuber aestivum ascocarp and its host root // Mycorrhiza. 2019. Vol. 29. P. 219–226. DOI: 10.1007/s00572-019-00892-4.Gómez-Molina E., Sánchez S., Puig-Pey M., Garcia-Barreda S. Sequential application of inoculation methods improves mycorrhization of Quercus ilex seedlings by Tuber melanosporum // Fungal Biology. 2023. Vol. 127, no. 10-11. P. 1328–1335. DOI: 10.1016/j.funbio.2023.07.004.Gómez-Molina E., Sánchez S., Puig-Pey M., Garcia-Barreda S. Sequential application of inoculation methods improves mycorrhization of Quercus ilex seedlings by Tuber melanosporum // Fungal Biology. 2023. Vol. 127, no. 10-11. P. 1328–1335. DOI: 10.1016/j.funbio.2023.07.004.Пат. 23874A4, Республика Казахстан, C12N 1/14, C12M 1/24. Способ и устройство для получения биомассы трюфеля и других съедобных грибов / Р.К. Блиева, Д.Н. Козыбаева, Ж.Б. Сулейменова, Е.Н. Блиев, Д.Н. Блиев. Опубл. 15.04.2011. Бюл. № 4.Blieva R.K., Kozybaeva D.N., Suleimenova Zh.B., Bliev E.N., Bliev D.N. Method and device for obtaining biomass of truffle and other edible mushrooms. Patent KZ, no. 23874 A4; 2011. (In Russian).Pat. no. CN108934768B, China. Black spore truffle inoculation microbial inoculum, treatment method thereof and mycorrhiza cultivation method / X. Li, L. Ye, J. Zou, J. Zong, D. Wang, X. He, et al. Published 24.11.2020.Pat. no. CN108934768B, China. Black spore truffle inoculation microbial inoculum, treatment method thereof and mycorrhiza cultivation method / X. Li, L. Ye, J. Zou, J. Zong, D. Wang, X. He, et al. Published 24.11.2020.Pat. no. TW202038705A, Taiwan. Preparation method of truffle strain liquid and cultivation method of truffle mycorrhizal seedling / C.-M. Chen, H.-W. Huang, T.-C. Lin, S.-B. Lin. Published 01.11.2020.Pat. no. TW202038705A, Taiwan. Preparation method of truffle strain liquid and cultivation method of truffle mycorrhizal seedling / C.-M. Chen, H.-W. Huang, T.-C. Lin, S.-B. Lin. Published 01.11.2020.Garcia-Barreda S., Marco P., Bonito G., Parladé J., Sánchez S., González V., et al. Interannual dynamics of Tuber melanosporum and fungal communities in productive black truffle orchards amended with truffle nests // FEMS Microbiology Ecology. 2023. Vol. 99, no. 8. DOI: 10.1093/femsec/fiad084.Garcia-Barreda S., Marco P., Bonito G., Parladé J., Sánchez S., González V., et al. Interannual dynamics of Tuber melanosporum and fungal communities in productive black truffle orchards amended with truffle nests // FEMS Microbiology Ecology. 2023. Vol. 99, no. 8. DOI: 10.1093/femsec/fiad084.Morte A., Arenas F., Marqués-Gálvez J.E., Andrino A., Guarnizo Á.L., Gutiérrez A., et al. Desert truffles (Terfezia spp.) breeding // Advances in plant breeding strategies: vegetable crops / eds J.M. Al-Khayri, S.M. Jain, D.V. Johnson. Cham: Springer, 2021. P. 479–504. DOI: 10.1007/978-3-030-66969-0_13.Morte A., Arenas F., Marqués-Gálvez J.E., Andrino A., Guarnizo Á.L., Gutiérrez A., et al. Desert truffles (Terfezia spp.) breeding // Advances in plant breeding strategies: vegetable crops / eds J.M. Al-Khayri, S.M. Jain, D.V. Johnson. Cham: Springer, 2021. P. 479–504. DOI: 10.1007/978-3-030-66969-0_13.Elliott T.F., Vernes K. Superb Lyrebird Menura novaehollandia emycophagy, truffles and soil disturbance // IBIS. 2019. Vol. 161, no. 1. P. 198–204. DOI: 10.1111/ibi.12644.Elliott T.F., Vernes K. Superb Lyrebird Menura novaehollandia emycophagy, truffles and soil disturbance // IBIS. 2019. Vol. 161, no. 1. P. 198–204. DOI: 10.1111/ibi.12644.Ori F., Menotta M., Leonardi M., Amicucci A., Zambonelli A., Covès H., et al. Effect of slug mycophagy on Tuber aestivum spores // Fungal Biology. 2021. Vol. 125, no. 10. P. 796–805. DOI: 10.1016/j.funbio.2021.05.002.Ori F., Menotta M., Leonardi M., Amicucci A., Zambonelli A., Covès H., et al. Effect of slug mycophagy on Tuber aestivum spores // Fungal Biology. 2021. Vol. 125, no. 10. P. 796–805. DOI: 10.1016/j.funbio.2021.05.002.Thomas P.W., Thomas H.W. Mycorrhizal fungi and invertebrates: Impacts on Tuber melanosporum acospore dispersal and lifecycle by isopod mycophagy // Food Webs. 2022. Vol. 33. P. e00260. DOI: 10.1016/j.fooweb.2022.e00260.Thomas P.W., Thomas H.W. Mycorrhizal fungi and invertebrates: Impacts on Tuber melanosporum acospore dispersal and lifecycle by isopod mycophagy // Food Webs. 2022. Vol. 33. P. e00260. DOI: 10.1016/j.fooweb.2022.e00260.Mello A., Zampieri E., Zambonelli A. Truffle ecology: genetic diversity, soil interactions and functioning // Mycorrhiza – function, diversity, state of the art / eds A. Varma, R. Prasad, N. Tuteja. Cham: Springer, 2017. P. 231–252. DOI: 10.1007/978-3-319-53064-2_11.Mello A., Zampieri E., Zambonelli A. Truffle ecology: genetic diversity, soil interactions and functioning // Mycorrhiza – function, diversity, state of the art / eds A. Varma, R. Prasad, N. Tuteja. Cham: Springer, 2017. P. 231–252. DOI: 10.1007/978-3-319-53064-2_11.

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