CC BY
40
АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ ПОЛИСАХАРИДОВ И ПРОДУКТОВ ИХ РАСПАДА ПРИ ХРАНЕНИИ СВЕЖИХ КУЛЬТИВИРУЕМЫХ ГРИБОВ LENTINUS EDODES
Медведкова Инна Игоревна
Канд. техн. наук, доцент, докторант Дятлов Владимир Васильевич Доктор техн. наук, профессор Попова Наталия Александровна
Канд. техн. наук, доцент, Кафедра товароведения и экспертизы продовольственных товаров, Донецкий национальный университет экономики и торговли имени Михаила Туган-Барановского, г. Донецк
АННОТАЦИЯ
Препараты полисахаридов из высших базидиальных грибов не останавливают непосредственно рост раковых клеток. Механизм их фармакологического действия, результатом которого является торможение роста опухолей, заключается в стимуляции различных звеньев иммунной системы организма биологически активными полисахаридами. Целью работы было проведение анализа колебаний уровня содержания полисахаридов в культивируемых грибах Lentinus edodes при различных сроках хранения и температурно-влажностных режимах. Проведенные исследования показывают, что при увеличении температуры хранения содержание сахаридов резко снижается. ABSTRACT
Preparations ofpolysaccharides from higher basidiomycetes do not stop directly the growth of cancer cells. The mechanism of their pharmacological action, resulting in inhibition of tumor growth, is to stimulate different parts of the immune system of the body biologically active polysaccharides. The aim of this work was the analysis of fluctuations in the level of polysaccharide content in the cultivated mushroom Lentinus edodes during different storage time and temperature-humidity regimes. The studies show that increasing the storage temperature, the content of saccharides is sharply reduced.
Ключевые слова: свежие культивируемые грибы, полисахариды, температура, качество, хранение.
Keywords: fresh cultivated mushrooms, polysaccharides, temperature, quality, storage.
Известно, что полисахариды различной степени полимеризации составляют значительную часть сухой биомассы плодовых тел и мицелия грибов. Установлено, что определенную часть полисахаридов, входящих в состав клеточной стенки и других структур большинства, а возможно и всех съедобных, несъедобных и ядовитых грибов, составляют биологически активные протеоглю-каны - полисахариды, ковалентно связанные с белком [2].
Считается, что основными действующими компонентами этих белково-полисахаридных комплексов являются высокомолекулярные глюканы, гликаны и гетеропо-лисахариды, обладающие способностью тормозить рост опухолей.
Первые противоопухолевые полисахариды, извлеченные из плодовых тел, мицелиальной биомассы [3] и культу-ральной жидкости грибов, по своей природе чаще всего были водорастворимыми р^-глюканами с сильно разветвленной структурой [12]. Однако по мере накопления данных стало очевидно, что биологическую активность имеют не только глюканы, но и другие полисахариды. Так, в составе большинства активных гетерополисахари-дов, кроме глюкозы, обнаружены ксилоза, манноза, галактоза, фруктоза и другие моно - и дисахариды.
Биологическая активность полисахаридов в процессе хранения претерпевает ряд изменений, что не может не сказаться на эффективности иммуностимулирующих компонентов, входящих в шиитаке. Анализ последних исследований, в которых начато решение проблемы. Данные о макромицетах, содержащих биологически активные полисахариды изучены многочисленными исследователями к концу XX века, были обобщены в обзоре С. Решетникова с соавторами. Приведен список, включающий 651 видов и 7 межвидовых таксонов, которые относятся к 182 родов гетеро - и гомобазидиомицетов, это свидетельствует о том, что все изученные дикорастущие и культивируемые съедобные, несъедобные и ядовитые грибы содержат биологически активные (онкостатические и иммуностимулирующие) полисахариды, первичная структура и физико-химические свойства которых весьма различны.
Уже в 80-х годах были известны десятки патентов на способы получения противоопухолевых полисахаридов путем глубинного культивирования мицелия ряда видов рода Trametes (Сопо1ш) и других продуцентов [4, 10]. Положительное воздействие экстрактов многих видов лекарственных грибов на увеличение продолжительности жизни онкобольных, вероятнее всего, способствуют не только иммуностимулирующие полисахариды, но и такие биологически активные компоненты, как терпены, производные ергостерола, белки, меланиновые комплексы и другие вещества, обладают также антиоксидантным действием [5, 6, 9].
Глубокий анализ возможных механизмов влияния высокомолекулярных пептоглюканов и отдельных низкомолекулярных компонентов грибных экстрактов на различные ключевые звенья патологии и терапии рака представлен в ряде работ [11, 13].
Целью работы было проведение анализа колебаний уровня содержания полисахаридов в культивируемых грибах Lentinus edodes при различных сроках хранения. Управляющим воздействием в этом случае выступала температура хранения, которая изменялась от 0°С до 6°С.
Объектом исследований служил штамм 370 Ьепйпш edodes [1]:
- штамм шиитаке 370 - высокоурожайный штамм. Грибы - красивые, правильной формы. Шляпка имеет равномерную темно-коричневую окраску. Урожайность -15^20% от массы субстрата. В первую волну общий сбор урожая достигает до 43%. Штамм очень хорошо адаптирован к выращиванию на древесине.
Наблюдения проводились в течение 15 дней. Для хранения грибов при разных температурных режимах использовали четыре холодильные камеры. В каждой камере выставляли определенный температурный режим хранения: 0±0,5°С; 2±0,5°С; 4±0,5°С; 6±0,5°С при ф = 80±2%. В течение дня с промежутками в 30 минут в камерах фиксировали температуру с помощью электронного жидкокристаллического термометра и относительную влажность замеряли психрометром.
В плодовых телах шиитаке много углеводов. Легко растворимые или, как их еще называют, свободные сахара, которых обычно не более 10^15%, представленные в основном глюкозой и маннозой, а также ее спиртовым производным - маннитом, который является, очевидно, важным метаболитом многих грибов [7, 8].
Суммарная фракция водорастворимых полисахаридов штамма 370 Ьейтш edodes (при определении мо-
носахаридного состава) содержит глюкозу - 36,83%, промежуточное положение занимает галактоза и манноза -12,30 % и 9,78%, соответственно, наименьшее процентное содержание имеет арабиноза и ксилоза - 1,89 % и 0,86 %, соответственно.
Содержание полисахаридов в соответствии со сроками хранения [4] представлено в таблице 1 и рисунке 1.
Динамика содержания полисахаридов в шиитаке при хранении, г/100г сухой массы
Таблица 1
Температурахране- Длительность хранения, сутки
ния, °С до хранения 3 6 9 12 15
0 63,29 63,21 61,14 52,13 47,11 46,94
±0,09 ±0,08 ±0,07 ±0,05 ±0,06 ±0,05
2 63,29 63,18 52,08 45,36 38,84 36,55
±0,09 ±0,07 ±0,04 ±0,03 ±0,05 ±0,04
4 63,29 63,15 50,02 41,38 30,67 29,11
±0,09 ±0,07 ±0,04 ±0,03 ±0,05 ±0,04
6 63,29 63,09 48,15 39,22 22,59 19,48
±0,09 ±0,07 ±0,05 ±0,04 ±0,05 ±0,04
Анализируя данные таблицы 1 можно отметить, что во всех вариантах хранения наблюдается снижение содержания полисахаридов. Однако, следует определить,
т о
О.
(О X <0
и ^
0 с
01
X
(0 *
.
01 Ч О
и
63,29 63
58
53
48
43
38
33
28
23
18
63 21
что при температуре хранения 0°С в период от начала хранения до 6-х суток, содержание полисахаридов почти не менялось, но при увеличении температуры хранения, падение содержания приобретало более значимый характер.
8
Дш
10
12
14
16
--- 0°С _ ~ _ 2°С —" 4°С —*• • 6°С
Рисунок 1. Динамика содержания полисахаридов в шиитаке при хранении, г/100г сухой массы
При сроке хранения от 6 до 15 суток динамика падения содержания полисахаридов продолжает расти, хоть для температуры хранения 0°^2°С [4] потеря полисаха-ридной фракций менее ощутима. Хотелось бы еще заметить, что для всех вариантов хранения (кроме хранения при 0°С) в период хранения до 3-х суток, происходит небольшое увеличение содержания полисахаридов в 1,1 раза. Возможно, это связано с распадом полисахаридной фракции на моно-составляющие (табл. 2, рис. 2).
Для поддержания процессов жизнедеятельности, в частности дыхания грибов в период хранения, необходима энергия, которая образуется в результате расщепления простых сахаров до углекислого газа и воды.
Из данных таблиц 2, 3 следует, что содержание сахаров в шиитаке увеличивается во всех вариантах хранения. При температуре 0°С увеличение доли сахаридов продолжается до 9 суток.
Таблица 2
Динамика содержания моносахаров в шиитаке при хранении (усредненные), г/100г сухой массы_
Температура хранения, °С
до хранения
Продолжительность хранения, сутки
3
6
9
12
15
0
13,71
14,61
16,97
15,53
15,16
14,76
2
13,71 13,71 13,71
16,08 17,37 14,97
15,53 16,28 15,90
15,31 15,34 14,53
14,79 13,87 12,21
13,58 12,61 11,36
0
2
6
4
4
о
о <
0 ¡^
01 X
го и
о
X
о
ш
о и
18
17
16
15
143
13
12
11
37
1 6 7
*
* ч
6 08 1 6, 28 15 ,5 3
4
* 5 У 4 *
/ > - - * 1 5,3 4
* \ 4
_ -Л * 5 ,16
14 КЬ 7 - г г п ч —
* 1 5, 53 * 14 ,7 6
/ N 5 3
» / Ч ч
/ •ч * ч
14 1 * 13 ,87 ч
71 * 14 3 *
N \
г \
Ч -1С 13 ,5
1 3, 1 4, ч
N *
* * 12,6 1
12 ,21 1 г
4
- 11 ,3 6
' - *•
10
12
14
16
" 0°С — ♦ — 2°С Дн»-- 4°С — ■•- —6°С
3
0
2
4
6
8
Рисунок 2. Динамика содержания моносахаридов в шиитаке при хранении, г/100г
Очевидно, это связано с разложением гликогена и сахароспиртов до простых сахаров, которые необходимы для дыхания грибов. Затем до 15 суток общая потеря сахаров, в частности и глюкозы, превалирует (табл. 3, рис. 3).
Динамика содержания глюкозы в шиитаке при хранении (усредненные), г/100г сухой массы
Таблица 3
Температура хранения, °С
до
хранения
Длительность хранения, сутки
6
9
12
15
0
5,05
5,41
6,62
6,30
5,61
5,11
2
5,05
5,95
6,06
5,82
5,47
4,89
5,05
6,43
6,35
5,83
5,13
4,54
5,05
5,54
6,2
5,52
4,52
3,60
3
4
6
При более высоких температурах процесс распада сложных веществ идет быстрее.
о и
6,5
5,5
3,5
1
6 ,62 6,3
6 ,4 3
6 5
* » / ,3
6 ,2 I ■ *
5 / * • * 5 ,8
- ~ - К- _ „ -
•• / /
С 6 ,0 6 4 5,6 1
5 ,5 4
/
• ч *
*
4 5 52 » 5,1
15 * 5 1
ч
ч
»
5 ,05 > * ч 4,8 ЗУ
»4 7 4 5 4
> 4,5 2 *
V
*
N
,6
%
10
12
14
16
-0°С — » —2°С Д""-- 4°С — -»--бТ
7
6
5
Ч> 4,5
4
0
2
4
6
8
Рисунок 3. Динамика содержания глюкозы в шиитаке при хранении, г/100г сухой массы
На основании проведенных исследований можно сделать выводы:
- количественная характеристика полисахаридов в шиитаке непостоянна и меняется в зависимости от сроков хранения и температуры хранения;
- установлена закономерность характера распределения
- содержания полисахаридов в зависимости от температур и сроков хранения;
- динамика изменения содержания полисахаридов при хранении при различных температурах носит, в целом, спадающий характер;
- содержание моносахаридов в шиитаке непостоянно и меняется в зависимости от сроков хранения и температуры хранения;
- установлена закономерность характера распределения содержания моносахаридов в зависимости от температур и сроков хранения;
- при хранении сначала наблюдается рост моносахаридов, а затем падение содержания
- моносахаридов.
Таким образом, в результате исследований выявлена достаточно высокая концентрация сахаридов в шии-таке, снижение содержания которых в период хранения носит постоянный и устойчивый характер для различных вариантов хранения, но с ростом температуры и сроков хранения этот спад приобретает более значительный характер. Поэтому следует отметить, что на основании проведенных исследований, наиболее благоприятной температурой хранения является промежуток 0-4°С при сроке хранения - 6 суток, поскольку с увеличением температуры хранения содержание сахаридов резко снижается
Список литературы
1. Бухало А.С., Соломко Е.Ф., Митропольська Н.Ю. Базидiальнi макромщети з лжарськими властивостями // Укр. бот. журн., 1996. № 3. - C. 192-201.
2. Горовой Л.Ф., Бурдюкова Л.И. Биополимеры клеточной стенки высших базидиальных докл. -М.: Нац. акад. микол., 2002. - С. 145.
3. Лобанок А.Г., Бабицкая В.Г., Хлюстов С.В. и др. Глубинный мицелий Lentinus edodes (Berk.) Sing -основа биологически активной пищевой добавки // Мат. Междунар. конф. «Микробиология и биотехнология XXI ст.». - Минск, 2002. - C. 240-241.
4. Соломко Э.Ф., Дудка И.А. Перспективы использования высших базидиомицетов в микробиологической промышленности: Обзорная информация ВНИИСЭНТИ. - Москва, 1985. - 48 с.
5. Babitskaya V.G., Bisko N.A., Shcherba V.V., Mitro-polskaya N.Yu. Study of melanin complex from medicinal mushroom Phellinus robustus (P. Karst.) Bourd. et Galz. (Aphyllophoromycetideae) // Ibid, 2007. № 1. -P. 177-184.
6. Babitskaya V.G., Scherba V.V., Ikonnikova N.V. et al. Melanin complex from medicinal mushroom Inonotus obliquus (Pers.: Fr.) Pilat (Chaga) (Aphyllophoromycetideae) // Intern. J. Med. Mushr, 2002. № 1. - P. 139-145.
7. Crisan E.V., Sands A. Nutritional value // The biology and cultivation of edible mushrooms. - New York, etc.: Acad. Press, 1978. - P. 137-168.
8. Kulkarni R.K., Morrison L.C. Manitol metabolism in Lentinus edodes, the edible Shiitake mushroom: Abstr. Ann. Mest., Atlanta, Ga (1-6 March, 1987). - Washington: D.C., 1987. - P. 203.
9. Lindequist U., Niedermeyer T.H.J., Julich W.-D. The pharmacological potential of mushrooms // Evidence-based Compl. Alt. Med., 2008. № 3. - P. 285-299.
10. Ohtsuka S., Ueno S., Yoshikumi C. et al. Polysaccharide having an anticarcinogenic eff ect and a method of producing them from species of Basidiomycetes. GB Pat. № 1331513, Publ. 26.09.1973.
11. Petrova R.D., Reznick A.Z., Wasser S.P. et al. Fungal metabolites modulating NF-kB activity: an approach to cancer therapy and chemoprevention (Review) // Oncol. Rep., 2008. - P. 299-308.
12. Yadomae T. Structure and biological activities of fungal ß-l,3-glucans // Yakugaku Zasshi, 2000. - P. 413-431.
13. Zaidman B.-Z., Yassin M., Mahajna J., Wasser S.P. Medicinal mushroom modulators of molecular targets as cancer therapeutics // Appl. Microbiol. Biotechnol, 2005. - P. 453-468.
ВЛИЯНИЕ ЭФФЕКТА ФАРАДЕЯ ПРИ СПУТНИКОВЫХ СВЧ РАДИОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЯХ В ДЕЦИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ
Гранков Александр Георгиевич
Д-р. физ.-мат. наук, зав. лаб., ФИРЭ им В.А.Котельникова РАН, г. Фрязино МО
Мильшин Александр Алексеевич
ст. науч. сотр., ФИРЭ им В.А.Котельникова РАН, г. Фрязино МО
Введение
В настоящей статье рассматриваются некоторые аспекты, обусловленные влиянием эффекта Фарадея (ЭФ) на формирование полей радиояркостных температур (ЯТ) в модели глобального крупномасштабного радиотеплового излучения Земли в дециметровом диапазоне (дмд) волн [1-4]. Разработанная модель предназначена для исследования механизма формирования радиотеплового излучения Земли в дмд (10-100 см) на локальных и глобальных масштабах и может быть использована для ряда
приложений. В модели учитывается вклад излучения и поглощения различных природных сред: водная поверхность, поверхность суши, растительный покров, атмосфера (тропосфера и ионосфера), космическое радиоизлучение в интегральное радиоизлучение Земли. С помощью модели осуществляется синтез радиоизлучения суши и водной поверхности с пространственным разрешением 4° по широте и 5° по долготе и временных масштабах в сутки, месяц и год на основе архивных данных параметров океана, почвы, лесной растительности, атмосферы и космического радиоизлучения.
