vuzbiochemiИзвестия вузов. Прикладная химия и биотехнологияProceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology2227-29252500-1558ИРНИТУ10.21285/achb.988YKXMIQvuzbiochemi-1507Research ArticleФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯPHYSICOCHEMICAL BIOLOGYИсследование антагонистической активности грибных симбионтов черного трюфеляAntagonistic activity of fungal symbionts associated with black trufflehttps://orcid.org/0000-0002-6327-5517ИмидоеваН. А.ImidoevaN. A.

Имидоева Наталья Александровна, младший научный сотрудник

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

Natalia A. Imidoeva, Junior 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/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/0000-0002-4411-7521ШелковниковаВ. Н.ShelkovnikovaV. N.

Шелковникова Виктория Николаевна, младший научный сотрудник

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

Victoria N. Shelkovnikova, Junior Researcher

1, Karl Marx St., Irkutsk, 664003

shelkovnikova551@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-9229-1954ДмитриеваМ. Е.DmitrievaM. E.

Дмитриева Мария Егоровна, научный сотрудник

664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, 1

Maria E. Dmitrieva, Researcher

1, Karl Marx St., Irkutsk, 664033

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

Моргунова Мария Михайловна, научный сотрудник

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

Maria M. Morgunova, Researcher

1, Karl Marx St., Irkutsk, 664003

marymikhmorg@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-2606-3766ТельноваТ. Ю.TelnovaT. Yu.

Тельнова Тамара Юрьевна, младший научный сотрудник

664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, 1

Tamara Yu. Telnova, Junior Researcher

1, Karl Marx St., Irkutsk, 664003

telnovatamara1410@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0007-1343-4544БаталоваА. А.BatalovaA. A.

Баталова Анна Александровна, студент

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

Anna A. Batalova, Student

1, Karl Marx St., Irkutsk, 664003

ann.batalovaa@gmail.comhttps://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 Federation202507102025153370376Copyright © Имидоева Н.А., Малыгина Е.В., Белышенко А.Ю., Вавилина Т.Н., Шелковникова В.Н., Дмитриева М.Е., Моргунова М.М., Тельнова Т.Ю., Баталова А.А., Аксёнов-Грибанов Д.В., 20252025Имидоева Н.А., Малыгина Е.В., Белышенко А.Ю., Вавилина Т.Н., Шелковникова В.Н., Дмитриева М.Е., Моргунова М.М., Тельнова Т.Ю., Баталова А.А., Аксёнов-Грибанов Д.В.Imidoeva N.A., Malygina E.V., Belyshenko A.Y., Vavilina T.N., Shelkovnikova V.N., Dmitrieva M.E., Morgunova M.M., Telnova T.Y., Batalova A.A., 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/1507

В последние десятилетия интерес к черным трюфелям значительно возрос благодаря их гастрономическим свойствам, высокой пищевой ценности и потенциальным лечебным свойствам. Важную роль в формировании специфического аромата и питательной ценности этих грибов играют сообщества микроорганизмов, населяющих плодовые тела трюфелей. Целями данного исследования являлись выделение чистых культур культивируемых грибных симбионтов, оценка их взаимного антагонизма и предположение экологической роли. В ходе эксперимента были собраны плодовые тела черных трюфелей, из которых выделены чистые культуры грибных симбионтов. В результате идентифицированы восемь грибных штаммов. Антагонистические свойства полученных штаммов оценивали с использованием метода лунок. Шесть из восьми штаммов продемонстрировали антагонистическую активность. Наибольшую активность проявил штамм Fusarium sp. LPB2023712, который подавлял рост шести других штаммов с максимальной зоной ингибирования ±3,3 см. Также значительную активность показали штаммы Trichothecium sp. и Hypopichia sp., ингибировавшие рост Clonostachys sp. и Penicillium sp. Полученные результаты свидетельствуют о важной роли грибных симбионтов в экологии трюфелей, включая их способность регулировать микробное сообщество и подавлять развитие патогенов в плодовых телах. Штамм Fusarium sp. LPB2023712 продемонстрировал потенциал в качестве агента биоконтроля, что открывает новые возможности для поиска биологически активных соединений и разработки методов повышения устойчивости трюфелей к заболеваниям. Данное исследование подчеркивает необходимость дальнейшего изучения трюфелей и ассоциированных с ними микроорганизмов для более глубокого понимания их экологических функций, взаимодействий и практического применения в сельском хозяйстве и биотехнологиях.

Recent decades have seen increased interest in black truffles due to their gastronomic properties, high nutritional value, and potential medicinal properties. An important contribution to the specific aroma and nutritional value of these fungi is made by the community of microorganisms that inhabit truffle fruiting bodies. The present study aims to isolate pure cultures of cultivated fungal symbionts, assess their mutual antagonism, and consider their ecological role. The experiment involved collecting the fruiting bodies of the black truffle, which were used to isolate pure cultures of fungal symbionts. As a result, eight fungal strains were identified. The antagonistic properties of the obtained strains were evaluated using the agar-well method. Six of the eight strains exhibited antagonistic activity. The highest activity was exhibited by the Fusarium sp. strain LPB2023712, which inhibited the growth of six other strains with the maximum inhibition zone of ±3.3 cm. Also, significant activity was observed in the strains of Trichothecium sp. and Hypopichia sp., which inhibited the growth of Clonostachys sp. and Penicillium sp. The obtained results indicate the important role of fungal symbionts in the ecology of truffles, including their ability to regulate the microbial community and inhibit the development of pathogens in fruiting bodies. The Fusarium sp. strain LPB2023712 demonstrated potential to serve as a biocontrol agent, which opens up new opportunities to find biologically active compounds and develop methods for improving the resistance of truffles to disease. This study emphasizes the need for further research on truffles and associated microorganisms to gain a deeper understanding of their ecological functions, interactions, and practical applications in agriculture and biotechnology.

трюфельчерный трюфельсимбионтыбиоразнообразиеTuber sp.truffleblack trufflesymbiontsbiodiversityTuber sp.Исследование проведено при поддержке Российского научного фонда, проект № 22-76-10036.The Russian Science Foundation (project no. 22-76-10036) financially supported the work.ReferencesWilgan R. High species diversity but low specificity to ectomycorrhizal tree partners exhibited by native truffle species (Tuber spp., Pezizales) in Poland, Central Europe. Forests. 2023;14(12):2407. DOI: 10.3390/f14122407.Wilgan R. High species diversity but low specificity to ectomycorrhizal tree partners exhibited by native truffle species (Tuber spp., Pezizales) in Poland, Central Europe. Forests. 2023;14(12):2407. DOI: 10.3390/f14122407.Zambonelli A., Iotti M., Murat C. True truffle (Tuber spp.) in the world. Cham: Springer; 2016, 436 p. DOI: 10.1007/978-3-319-31436-5.Zambonelli A., Iotti M., Murat C. True truffle (Tuber spp.) in the world. Cham: Springer; 2016, 436 p. DOI: 10.1007/978-3-319-31436-5.Splivallo R., Ottonello S., Mello A., Karlovsky P. Truffle volatiles: from chemical ecology to aroma biosynthesis. New Phytologist. 2011;89(3):688-699. DOI: 10.1111/j.1469-8137.2010.03523.x.Splivallo R., Ottonello S., Mello A., Karlovsky P. Truffle volatiles: from chemical ecology to aroma biosynthesis. New Phytologist. 2011;89(3):688-699. DOI: 10.1111/j.1469-8137.2010.03523.x.Saltarelli R., Ceccaroli P., Cesari P., Barbieri E., Stocchi V. Effect of storage on biochemical and microbiological parameters of edible truffle species. Food Chemistry. 2008;109(1):8-16. DOI: 10.1016/j.foodchem.2007.11.075.Saltarelli R., Ceccaroli P., Cesari P., Barbieri E., Stocchi V. Effect of storage on biochemical and microbiological parameters of edible truffle species. Food Chemistry. 2008;109(1):8-16. DOI: 10.1016/j.foodchem.2007.11.075.Lee H., Nam K., Zahra Z., Farooqi M.Q.U. Potentials of truffles in nutritional and medicinal applications: a review. Fungal Biology and Biotechnology. 2020;7:9. DOI: 10.1186/s40694-020-00097-x.Lee H., Nam K., Zahra Z., Farooqi M.Q.U. Potentials of truffles in nutritional and medicinal applications: a review. Fungal Biology and Biotechnology. 2020;7:9. DOI: 10.1186/s40694-020-00097-x.Kaya Y., Akcura M. Effects of genotype and environment on grain yield and quality traits in bread wheat (T. aestivum L.). Food Science and Technology. 2014;34(2):386-393. DOI: 10.1590/fst.2014.0041.Kaya Y., Akcura M. Effects of genotype and environment on grain yield and quality traits in bread wheat (T. aestivum L.). Food Science and Technology. 2014;34(2):386-393. DOI: 10.1590/fst.2014.0041.Shah N., Usvalampi A., Chaudhary S., Seppänen-Laakso T., Marathe S., Bankar S., et al. An investigation on changes in composition and antioxidant potential of mature and immature summer truffle (Tuber aestivum). European Food Research and Technology. 2020;246:723-731. DOI: 10.1007/s00217-020-03438-7.Shah N., Usvalampi A., Chaudhary S., Seppänen-Laakso T., Marathe S., Bankar S., et al. An investigation on changes in composition and antioxidant potential of mature and immature summer truffle (Tuber aestivum). European Food Research and Technology. 2020;246:723-731. DOI: 10.1007/s00217-020-03438-7.Pavić A., Stanković S., Saljnikov E., Krüger D., Buscot F., Tarkka M., et al. Actinobacteria may influence white truffle (Tuber magnatum Pico) nutrition, ascocarp degradation and interactions with other soil fungi. Fungal Ecology. 2013;6(6):527-538. DOI: 10.1016/j.funeco.2013.05.006.Pavić A., Stanković S., Saljnikov E., Krüger D., Buscot F., Tarkka M., et al. Actinobacteria may influence white truffle (Tuber magnatum Pico) nutrition, ascocarp degradation and interactions with other soil fungi. Fungal Ecology. 2013;6(6):527-538. DOI: 10.1016/j.funeco.2013.05.006.Leonardi M., Iotti M., Pacioni G., Hall I.R., Zambonelli A. Truffles: biodiversity, ecological significances, and biotechnological applications. In: Abdel-Azeem A.M., Yadav A.N., Yadav N., Usmani Z. (eds). Industrially Important Fungi for Sustainable Development. Fungal Biology. Springer: Cham; 2021, p. 107–146. DOI: 10.1007/978-3-030-67561-5_4.Leonardi M., Iotti M., Pacioni G., Hall I.R., Zambonelli A. Truffles: biodiversity, ecological significances, and biotechnological applications. In: Abdel-Azeem A.M., Yadav A.N., Yadav N., Usmani Z. (eds). Industrially Important Fungi for Sustainable Development. Fungal Biology. Springer: Cham; 2021, p. 107–146. DOI: 10.1007/978-3-030-67561-5_4.Delong R.K., Zhou Q. Experiment 2 – Preparing buffers at a specific molarity and pH. In: Introductory Experiments on Biomolecules and their Interactions. Academic Press, 2015, p. 13–19. DOI: 10.1016/B978-0-12-800969-7.00002-5.Delong R.K., Zhou Q. Experiment 2 – Preparing buffers at a specific molarity and pH. In: Introductory Experiments on Biomolecules and their Interactions. Academic Press, 2015, p. 13–19. DOI: 10.1016/B978-0-12-800969-7.00002-5.Black W.D. A comparison of several media types and basic techniques used to assess outdoor airborne fungi in Melbourne, Australia. PLOS One. 2020;15(12):e0238901. DOI: 10.1371/journal.pone.0238901.Black W.D. A comparison of several media types and basic techniques used to assess outdoor airborne fungi in Melbourne, Australia. PLOS One. 2020;15(12):e0238901. DOI: 10.1371/journal.pone.0238901.Magaldi S., Mata-Essayag S., de Capriles C.H., Perez C., Colella M.T., Olaizola C., et al. Well diffusion for antifungal susceptibility testing. International Journal of Infectious Diseases. 2004;8(1):39-45. DOI: 10.1016/j.ijid.2003.03.002.Magaldi S., Mata-Essayag S., de Capriles C.H., Perez C., Colella M.T., Olaizola C., et al. Well diffusion for antifungal susceptibility testing. International Journal of Infectious Diseases. 2004;8(1):39-45. DOI: 10.1016/j.ijid.2003.03.002.Mohamed A.H., El-Megeed F.H.A., Hassanein N.M., Youseif S.H., Farag P.F., Saleh S.A., et al. Native rhizospheric and endophytic fungi as sustainable sources of plant growth promoting traits to improve wheat growth under low nitrogen input. Journal of Fungi. 2022;8(2):94. DOI: 10.3390/jof8020094.Mohamed A.H., El-Megeed F.H.A., Hassanein N.M., Youseif S.H., Farag P.F., Saleh S.A., et al. Native rhizospheric and endophytic fungi as sustainable sources of plant growth promoting traits to improve wheat growth under low nitrogen input. Journal of Fungi. 2022;8(2):94. DOI: 10.3390/jof8020094.Zvonarev A., Terentyev V., Zhelifonova V., Antipova T., Baskunov B., Avtukh A., et al. Phytotoxic strains of Fusarium commune isolated from truffles. Journal of Fungi. 2024;10(7):463. DOI: 10.3390/jof10070463.Zvonarev A., Terentyev V., Zhelifonova V., Antipova T., Baskunov B., Avtukh A., et al. Phytotoxic strains of Fusarium commune isolated from truffles. Journal of Fungi. 2024;10(7):463. DOI: 10.3390/jof10070463.Sun Z.-B., Li S.-D., Ren Q., Xu J.-L., Lu X., Sun M.-H. Biology and applications of Clonostachys rosea. Journal of Applied Microbiology. 2020;129(3):486-495. DOI: 10.1111/jam.14625.Sun Z.-B., Li S.-D., Ren Q., Xu J.-L., Lu X., Sun M.-H. Biology and applications of Clonostachys rosea. Journal of Applied Microbiology. 2020;129(3):486-495. DOI: 10.1111/jam.14625.Rennick B., Benucci G.M.N., Du Z.-Y., Healy R., Bonito G. Tuber rugosum, a new species from northeastern North America: slug mycophagy aids in electron microscopy of ascospores. Mycologia. 2023;115(3):340-356. DOI: 10.1080/00275514.2023.2184983.Rennick B., Benucci G.M.N., Du Z.-Y., Healy R., Bonito G. Tuber rugosum, a new species from northeastern North America: slug mycophagy aids in electron microscopy of ascospores. Mycologia. 2023;115(3):340-356. DOI: 10.1080/00275514.2023.2184983.Leonardi M., Ascione S., Pacioni G., Cesare P., Pacioni M.L., Miranda M., et al. The challenge for identifying the fungi living inside mushrooms: the case of truffle inhabiting mycelia. Plant Biosystems. 2018;152(5):1002-1010. DOI: 10.1080/11263504.2017.1407373.Leonardi M., Ascione S., Pacioni G., Cesare P., Pacioni M.L., Miranda M., et al. The challenge for identifying the fungi living inside mushrooms: the case of truffle inhabiting mycelia. Plant Biosystems. 2018;152(5):1002-1010. DOI: 10.1080/11263504.2017.1407373.Ren Y.-C., Liu S.-T., Li Y., Hui F.-L. Pichia dushanensis sp. nov. and Hyphopichia paragotoi sp. nov., two sexual yeast species associated with insects and rotten wood. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2015;65:2875-2881. DOI: 10.1099/ijs.0.000349.Ren Y.-C., Liu S.-T., Li Y., Hui F.-L. Pichia dushanensis sp. nov. and Hyphopichia paragotoi sp. nov., two sexual yeast species associated with insects and rotten wood. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2015;65:2875-2881. DOI: 10.1099/ijs.0.000349.Lee D.W., Hong C.P., Thak E.J., Park S.-G., Lee C.H., Lim J.Y., et al. Integrated genomic and transcriptomic analysis reveals unique mechanisms for high osmotolerance and halotolerance in Hyphopichia yeast. Environmental Microbiology. 2021;23(7):3499-3522. DOI: 10.1111/1462-2920.15464.Lee D.W., Hong C.P., Thak E.J., Park S.-G., Lee C.H., Lim J.Y., et al. Integrated genomic and transcriptomic analysis reveals unique mechanisms for high osmotolerance and halotolerance in Hyphopichia yeast. Environmental Microbiology. 2021;23(7):3499-3522. DOI: 10.1111/1462-2920.15464.Sánchez-Ledesma J.A., Guevara-Guerrero G., Garibay-Orijel R., Ángeles-Argáiz R., Ávila-Rodríguez V., Arreola-Ávila J.G., et al. Tuber caryophilum, a new truffle species growing in Carya illinoinensis orchards. Revista Mexicana de Biodiversidad. 2022;93:e934893. DOI: 10.22201/ib.20078706e.2022.93.4893.Sánchez-Ledesma J.A., Guevara-Guerrero G., Garibay-Orijel R., Ángeles-Argáiz R., Ávila-Rodríguez V., Arreola-Ávila J.G., et al. Tuber caryophilum, a new truffle species growing in Carya illinoinensis orchards. Revista Mexicana de Biodiversidad. 2022;93:e934893. DOI: 10.22201/ib.20078706e.2022.93.4893.

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