Влияние состава среды на рост мицелия и биосинтез метаболитов Daedaleopsis tricolor
https://doi.org/10.21285/achb.996
EDN: BUWBKE
Аннотация
Метаболиты Daedaleopsis tricolor представляют практический интерес, поскольку они обладают антиоксидантными, антимикробными, противоопухолевыми свойствами. Погруженное культивирование Daedaleopsis tricolor KS11 было осуществлено на питательных средах, содержащих разные источники азота – дрожжевой экстракт, соевый изолят и их комбинацию в соотношении 1:1. Было показано, что культивирование Daedaleopsis tricolor KS11 на комбинированной среде позволяет получить до 9 г/л биомассы. При этом на 1 сутки сокращается продолжительность его выращивания по сравнению с использованием дрожжевого экстракта или соевого изолята в качестве единственных источников азота. При культивировании базидиомицета на комбинированной среде суммарные экзометаболиты проявляют высокие антиоксидантные (88,61 мг/г) и антирадикальные (3,41 мг/мл) свойства. Это коррелирует с высоким содержанием в них флавоноидов – 18,56 мг/г по сравнению с экзометаболитами, полученными при культивировании гриба на других средах. Показано, что для получения эндопигментов эффективнее использовать в качестве источника азота соевый изолят. На основании инфракрасного спектрометрического анализа эндопигменты отнесены к меланинам. Установлено, что перспективно культивировать Daedaleopsis tricolor KS11 на комбинированной среде, содержащей дрожжевой экстракт и соевый изолят в соотношении 1:1, поскольку на ней гриб накапливает экзо- и эндопигменты с высокими антиоксидантными свойствами. Полученные результаты можно использовать для создания биологически активных добавок антиоксидантного действия.
Об авторах
М. А. Сысоева
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Россия
Россия
Сысоева Мария Александровна, д.х.н., профессор
420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, 68
И. Ш. Прозорова
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Россия
Россия
Прозорова Илюза Шамилевна, ассистент
420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, 68
Е. В. Сысоева
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Россия
Россия
Сысоева Елена Владиславовна, к.х.н., доцент
420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, 68
Список литературы
1. Mišković J., Rašeta M., Čapelja E., Krsmanović N., Novaković A., Karaman M. Mushroom species Stereum hirsutum as natural source of phenolics and fatty acids as antioxidants and acetylcholinesterase inhibitors // Chemistry & Biodiversity. 2021. Vol. 18. N 11. P. e2100409. DOI: 10.1002/cbdv.202100409.
2. Karaman M., Čapelja E., Rašeta M., Rakić M. Diversity, chemistry, and environmental contamination of wild growing medicinal mushroom species as sources of biologically active substances (antioxidants, anti-diabetics, and ache inhibitors) // Biology, Cultivation and Applications of Mushrooms / eds A. Arya, K. Rusevska. Singapore: Springer, 2022. P. 203–257. DOI: 10.1007/978-981-16-6257-7_8.
3. Gariboldi M.B., Marras E., Ferrario N., Vivona V., Prini P., Vignati F., et al. Anti-cancer potential of edible/ medicinal mushrooms in breast cancer // International Journal of Molecular Sciences. 2023. Vol. 24, no. 12. P. 10120. DOI: 10.3390/ijms241210120.
4. Bang T.H., Suhara H., Dоі K., Ishikawa H., Fukami K., Parajuli G.P., et al. Wild mushrooms in Nepal: some potential candidates as antioxidant and ACE-inhibition sources // Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2014. P. 95305. DOI: 10.1155/2014/195305.
5. Rašeta M., Miškovic J., Čapelja E., Zapora E., Fabijan A.P., Kneževi´c P., et al. Do Ganoderma species represent novel sources of phenolic based antimicrobial agents? // Molecules. 2023. Vol. 28, no. 7. P. 3264. DOI: 10.3390/molecules28073264.
6. Adhikari M., Bhusal S., Pandey M.R., Raut J.K., Bhatt L.R. Mycochemical and nutritional analysis of selected wild mushrooms from Gaurishankar conservation area, Nepal // International Journal of Pharmacognosy and Chinese Medicine. 2019. Vol. 3, no. 3. P. 000169. DOI: 10.23880/ipcm-16000169.
7. Kurchenko V.P., Sushinskaya N.V., Kiseleva I.S., Ermoshin A.A. Biologically active substances in fruit bodies of wood decomposing fungi // AIP Conference Proceedings. 2022. Vol. 2390, no. 1. P. 030045. DOI: 10.1063/5.0069253.
8. Ставский Е.А., Теплякова Т.В., Андреева И.С., Давыдова Е.С., Ставская А.А., Потешкина А.Л. Экспериментальная оценка лечебных свойств мази на основе меланинов из природного сырья и глубинной культуры чаги // Journal of Siberian Medical Sciences. 2022. Т. 6. N 1. С. 93–105. DOI: 10.31549/2542-1174-2022-6-1-93-105. EDN: GNWRSX.
9. Kanehara R., Tonouchi A., Konno K., Hashimoto M. Cyclohumulanoid sesquiterpenes from the culture broth of the basidiomycetous fungus Daedaleopsis tricolor // Molecules. 2021. Vol. 26, no. 14. P. 4364. DOI: 10.3390/molecules26144364.
10. Zhao J.-Y., Feng T., Li Z.-H., Dong Z.-J., Zhang H.-B., Liu J.-K. Sesquiterpenoids and an ergosterol from cultures of the fungus Daedaleopsis tricolor // Natural Products and Bioprospecting. 2013. Vol. 3. P. 271–276. DOI: 10.1007/s13659-013-0065-0.
11. Kim E.-M., Jung H.-R., Min T.-J. Purification, structure determination and biological activities of 20(29)-lupen-3-one from Daedaleopsis tricolor (Bull. ex Fr.) Bond. et Sing // Bulletin of the Korean Chemical Society. 2001. Vol. 22, no. 1. P. 59–62.
12. Kanehara R., Tonouchi A., Konno K., Koshino H., Hashimoto M. Isolation of cyclohumulanoids from Daedaleopsis tricolor and their biosynthesis based on in silico simulations // Tetrahedron. 2022. Vol. 123. P. 133006. DOI: 10.1016/j.tet.2022.133006.
13. Ćilerdžić J., Stajić M.M., Milovanović I.N., Galić M.M., Vukojević J.B. Antioxidative potential of Daedaleopsis tricolor basidiocarps and mycelium // Zbornik Matice srpske za prirodne nauke. 2017. Vol. 132. P. 19–27. DOI: 10.2298/ZMSPN1732019C.
14. Проценко М.А., Костина Н.Е., Теплякова Т.В. Подбор питательных сред для глубинного культивирования дереворазрушающего гриба Daedaleopsis tricolor (Bull.) Bondartsev et Singer // Биотехнология. 2018. Т. 34. N 1. С. 45–51. DOI: 10.21519/0234-2758-2018-34-1-45-51. EDN: YWQNGB.
15. Сысоева Е.В., Прозорова И.Ш., Сысоева М.А., Парикова Ю.С. Метаболиты, синтезируемые Рycnoporellus fulgens KS12 при погруженном культивировании // Бутлеровские сообщения. 2024. Т. 80. N 12. C. 175–184. DOI: 10.37952/ROI-jbc-01/24-80-12-175. EDN: DWCTTP.
16. Хабибрахманова В.Р., Рассабина А.Е., Хайруллина А.Ф., Минибаева Ф.В. Физико-химические характеристики и антиоксидантные свойства меланинов, выделенных из лишайника Leptogium furfuraceum (Harm.) // Химия растительного сырья. 2022. N 4. С. 115–125. DOI: 10.14258/jcprm.20220411774. EDN: SOUXVT.
17. Saadaoui N., Mathlouthi A., Zaiter A., El-Bok S., Mokni M., Harbi M., et al. Phytochemical profiling, antioxidant potential and protective effect of leaves extract of tunisian Vitis vinifera autochthonous accessions against acute CCl4-injured hepatotoxicity in mice // Heliyon. 2023. Vol. 9, no. 5. P. e16377. DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e16377.
18. Klyushova L.S., Kandalintseva N.V., Grishanova A.Y. Antioxidant activity of new sulphur- and selenium-containing analogues of potassium phenosan against H 2 O 2 -induced cytotoxicity in tumour cells // Current Issues in Molecular Biology. 2022. Vol. 44, no. 7. P. 3131–3145. DOI: 10.3390/cimb44070216.
19. Kannan J., Pang K.-L., Ho Y.-N., Hsu P.-H., Chen L.-L. A comparison of the antioxidant potential and metabolite analysis of marine fungi associated with the red algae Pterocladiella capillacea from Northern Taiwan // Antioxidants. 2024. Vol. 13, no. 3. P. 336. DOI: 10.3390/antiox13030336.
20. Ribera J., Panzarasa G., Stobbe A., Osypova A., Rupper P., Klose D., Schwarze F.W.M.R. Scalable Biosynthesis of Melanin by the Basidiomycete Armillaria cepistipes // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2019. Vol. 67, no. 1. P. 132–139. DOI: 10.1021/acs.jafc.8b05071.
21. Mišković J., Karaman M., Rašeta M., Krsmanović N., Berežni S., Jakovljević D., et al. Comparison of two Schizophyllum commune strains in production of acetylcholinesterase inhibitors and antioxidants from submerged cultivation // Journal of Fungi. 2021. Vol. 7, no. 2. P. 115. DOI: 10.3390/jof7020115.
22. Krupodorova T., Barshteyn V., Dzhagan V., Pluzhnyk A., Zaichenko T., Blume Ya. Enhancement of antioxidant activity and total phenolic content of Fomitopsis pinicola mycelium extract // Fungal Biology and Biotechnology. 2024. Vol. 11. P. 18. DOI: 10.1186/s40694-024-00187-0.
23. Krupodorova T., Barshteyn V., Gafforov Yu., Raseta M., Zaichenko T., Blume Ya. Comparative evaluation of free radical scavenging activity and total metabolite profiles among 30 macrofungi species // Bioresources and Bioprocessing. 2025. Vol. 12. P. 13. DOI: 10.1186/s40643-025-00841-4.
24. Chutimanukul P., Sukdee S., Prajuabjinda O., Thepsilvisut O., Panthong S., Athinuwat D., et al. The effects of soybean meal on growth, bioactive compounds, and antioxidant activity of Hericium erinaceus // Horticulturae. 2023. Vol. 9, no. 6. P. 693. DOI: 10.3390/horticulturae9060693.
25. Прозорова И.Ш., Сысоева М.А., Сысоева Е.В., Красильников Р.О. Антиоксидантная активность культуральной жидкости Daedaleopsis tricolor KS11, содержание в ней флавоноидов, простых фенолов // BIOAsia-Altai 2024: материалы IV Междунар. биотехнологического форума (г. Барнаул, 23–28 сентября 2024 г.). Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2024. С. 169–172.
26. Sadowska-Bartosz I., Bartosz G. Evaluation of the antioxidant capacity of food products: methods, applications and limitations // Processes. 2022. Vol. 10, no. 10. P. 2031. DOI: 10.3390/pr10102031.
27. Souilem F., Fernandes A., Calhelha R.C., Barreira J.C.M., Barros L., Skhiri F., et al. Wild mushrooms and their mycelia as sources of bioactive compounds: antioxidant, anti-inflammatory and cytotoxic properties // Food Chemistry. 2017. Vol. 230. P. 40–48. DOI: 10.1016/j.foodchem.2017.03.02.
28. Le T.N., Tran N.T.H., Pham V.N.T., Van-Thi N.-D., Tran H.T.M. Anti-ultraviolet, antibacterial, and biofilm eradication activities against Cutibacterium acnes of melanins and melanin derivatives from Daedaleopsis tricolor and Fomes fomentarius // Frontiers in Microbiology. 2023. Vol. 14. P. 1305778. DOI: 10.3389/fmicb.2023.1305778.
29. Pralea I.-E. Moldovan R.-C., Petrache A.-M., Ilie-M., Heghe-S.-C., Ielciu I., et al. From extraction to advanced analytical methods: the challenges of melanin analysis // International Journal of Molecular Sciences. 2019. Vol. 20, no. 16. P. 3943. DOI: 10.3390/ijms20163943.
30. Wang L.-F., Rhim J.-W. Isolation and characterization of melanin from black garlic and sepia ink // LWT – Food Science and Technology. 2019. Vol. 99. P. 17–23. DOI: 10.1016/j.lwt.2018.09.033.
31. Nguyen H.A.T., Ho T.Ph., Mangelings D., Eeckhaut A.V., Heyden Y.V., Tran H.T.M. Antioxidant, neuroprotective, and neuroblastoma cells (SH-SY5Y) differentiation effects of melanins and arginine-modified melanins from Daedaleopsis tricolor and Fomes fomentarius // BMC Biotechnology. 2024. Vol. 24. P. 89. DOI: 10.1186/s12896-024-00918-6.
32. Hou R., Liu X., Xiang K., Chen L., Wu X., Lin W., et al. Characterization of the physicochemical properties and extraction optimization of natural melanin from Inonotus hispidus mushroom // Food Chemistry. 2019. Vol. 277. P. 533–542. DOI: 10.1016/j.foodchem.2018.11.002.
33. Ye M., Guo G., Lu Yi., Song Sh., Wang H.-Y., Yang L. Purification, structure and anti-radiation activity of melanin from Lachnum YM404 // International Journal of Biological Macromolecules. 2014. Vol. 63. P. 170–176. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2013.10.046.
Рецензия
Для цитирования:
Сысоева М.А., Прозорова И.Ш., Сысоева Е.В. Влияние состава среды на рост мицелия и биосинтез метаболитов Daedaleopsis tricolor. Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. https://doi.org/10.21285/achb.996. EDN: BUWBKE
For citation:
Sysoeva M.A., Prozorova I.Sh., Sysoeva E.V. Culture medium composition influences mycelial growth and metabolite biosynthesis of Daedaleopsis tricolor. Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/achb.996. EDN: BUWBKE
Просмотров:
27
Послать статью по эл. почте 