Исследование антагонистической активности грибных симбионтов черного трюфеля

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.

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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.