CC BY
33Решетневские чтения. 2018
УДК 582.28:57083.13
ХАРАКТЕРИСТИКА ШТАММОВ М99-9 И К6-15 ГРИБОВ РОДА TRICHODERMA -ПРОДУЦЕНТОВ БИОПРЕПАРАТА ТИПА «ТРИХОДЕРМИН»
О. О. Мамаева, Е. В. Исаева
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: olga07_95@mail.ru
Изучен химический состав биомассы некоторых сибирских штаммов грибов рода Trichoderma, которые используют в качестве продуцентов для получения биопрепаратов типа «Триходермин».
Ключевые слова: Trichoderma, биопрепарат, морфология, химический состав, аминокислотный состав белка.
CHARACTERISTICS OF THE STRAINS M 99-9 AND K6-15 FUNGI OF THE GENUS TRICHODERMA PRODUCERS OF BIOLOGICALS "TRICHODERMIN"
О. О. Mamaeva, E. V Isaeva
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: olga07_95@mail.ru
The paper studied the chemical composition of biomass of some Siberian strains offungi of the genus Trichoderma, which are used as producers for obtaining biological products of the type "Trichodermin ".
Keywords: Trichoderma, biological product, morphology, chemical composition, aminoacidcomposition of protein.
Биоконверсия, как способ переработки растительных отходов в ценные продукты для сельского хозяйства, на сегодняшний день является актуальной. С этой целью часто используют микроскопические грибы рода Тпскоёвгша [1-5].
Грибы рода Тпскоёвгша применяют в сельском хозяйстве в качестве стимуляторов роста растений и агентов биоконтроля для болезнетворных микроорганизмов и растений [1]. Для культивирования этих грибов, в основном, используют растительные отходы. В наших работах [3; 4] показана возможность получения биопрепарата типа «Триходермин» с высоким титром спор (до 1,2 *109 спор/г) за счет конверсии вегетативной части тополя сибирскими штаммами М99-9 и К6-15.
Штамм М99-9 (Т. aspirelluш) выделен из почв Мининского лесного питомника (Емельяновский район, Красноярский край) в 1999 г., а штамм К6-15 (ТпсНоёвгша spp.) - из древесины кедра на территории дендрария Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН (г. Красноярск, Академгородок) в 2015 г. Данные
штаммы любезно предоставила Ю. А. Литовка доцент кафедры «Химическая технология древесины и биотехнология» СибГУ имени М. Ф. Решентева.
Использование данных штаммов в качестве продуцентов биопрепаратов ставит необходимость изучения их морфологических свойств и химического состава биомассы грибов. Особое значение для определения видовой принадлежности чистой культуры микроскопических грибов имеет изучение их морфологии. Как установлено нами, данные штаммы имеют светлый мицелий, образующий зеленые или темно-зеленые колонии. Запах слабый, невнятный. Обратная сторона колонии бесцветная [3].
Мицелий для определения химического состава выращивали глубинным способом на среде Чапека без добавления дополнительных источников азота. Результаты исследования химического состава мицелия приведены в таблице.
Из результатов таблицы видно, что штамм К6-15 характеризуются более высоким содержанием экстрактивных веществ.
Химический состав мицелия грибов рода Trichoderma
Компонент Содержание, % а.с.с.
штамм М99-9 штамм К6-15
Вещества, экстрагируемые горячей водой 23,3±0,21 31,9±0,22
Вещества, экстрагируемые этиловым спиртом 19,3±0,20 30,4±0,21
Минеральные вещества 6,22±0,17 5,9±0,19
Полисахариды 23,2±0,22 17,5±0,17
Белок 16,8±0,19 14,3±0,21
Комплексная переработка возобновляемого сырья
Так, содержание водорастворимых веществ у данного штамма в 1,4 раза, а спирторастворимых веществ в 1,6 раза выше, чем у штамма М99-9.
В составе водных экстрактов мицелия грибов установлено наличие моно- и олигосахаридов. Содержание моносахаридов у штамма К6-15 составляет 18,5 %, что в два раза выше, чем у штамма М99-9, на долю олигосахаридов приходится 6,1 % от а.с.с., что в три раза выше, чем у штамма М99-9.
Наши исследования показали, что вещества, экстрагируемые спиртом из мицелия грибов, на 31-36 % состоят из липидов (для штаммов М99-9 и К6-15 соответственно). Липиды разделяли на группы методом колоночной хроматографии. Установлено, что на долю полярных липидов приходится от 53 до 63 % от суммы липидов (для штаммов К6-15 и М99-9 соответственно), причем у штамма М99-9 преобладают фосфо-липиды, а у К6-15 - гликолипиды. Содержание глико-липидов в мицелии штамма К6-15 в 3,5 раза выше, чем в мицелии штамма М99-9 и составляет 30 % от суммы липидов. Количество нейтральных липидов у штамма М99-9 составляет 35,6 %, что в 1,3 раза выше у мицелия штамма К6-15. Разделение нейтральных липидов с помощью тонкослойной хроматографии на силикагеле показало, что основным компонентом являются триацилглицеролы. В составе нейтральных липидов штамма М99-9 также обнаружены диацилг-лицеролы.
Установлено, что большее количество белка (17 %) накапливается в биомассе штамма Т. сирвгвИит М99-9, что сопоставимо с литературными данными [5]. В составе белков идентифицировано 16 аминокислот. Исследования аминокислотного состава показали, что на долю незаменимых аминокислот в белке штаммов М99-9 и К6-15 приходится 27 и 33 % соответственно. Преобладающими аминокислотами белка штамма К6-15 является аспарагиновая кислота (24,1), глицин (24,4) и треонин (16,7), белка штамма М99-9 -аспарагиновая кислота (21,4) % от суммы аминокислот. В составе белка штамма М99-9 обнаружен пролин в следовых количествах. Для обоих штаммов характерно отсутствие в составе белка цистина.
Известно, что содержание полисахаридов у микроорганизмов находится в пределах 20-30 % [5]. Нами установлено, что в мицелии штамма М99-9 содержание полисахаридов составляет 23,3 %, что выше в 1,3 раза, чем в мицелии штамма К6-15.
Содержание минеральных веществ в мицелии обоих штаммов составляет порядка 6 %. В составе мицелия обнаружены железо, медь, цинк, кальций, йод, основным из которых является железо (293 -М99-9, 248 мкг/г золы - К6-15). Следует отметить, что содержание цинка в мицелии штамма К6-15 превышает в девять раз, чем у штамма М99-9.
Таким образом, химический состав мицелия сибирских штаммов грибов рода Тпскоёвгта характеризуется высоким содержанием экстрактивных веществ (43-62 %), белка (14-17 %) и углеводов (18-23 %). Липиды, наряду с белками, занимают важное место среди биологически активных веществ грибов (6-11 %).
Библиографические ссылки
1. Алимова Ф. К. Некоторые вопросы применения препаратов на основе грибов рода Trichoderma в сельском хозяйстве // Журнал Агро XXI. 2006. № 4-6. С. 18-21.
2. Рязанова Т. В., Чупрова А. Н., Литовка Ю. А. Биоконверсии вегетативной части топинамбура микро- и макроскопических грибов // Системы. Методы. Технологии. 2016. № 1 (29). С. 147-151.
3. Исаева Е. В. Мамаева О. О., Рязанова Т. В. Биоконверсия опавших листьев тополя бальзамического мицелиальными грибами рода Trichoderma // Журнал СФУ Химия. Красноярск. 2017. Вып. 10 (3). С. 381389.
4. Мамаева О. О., Русина А. С., Исаева Е. В. Культивирование грибов рода Trichoderma на вегетативной части тополя // Лесной и химические комплексы -проблемы и решения : сб. ст. по материалам всерос. науч. конф. / СибГУ им. академика М. Ф. Решетнева. Красноярск, 2017. С. 342-344.
5. Бондарь П. Н. Штаммы грибов рода Trichoderma Pers (Fr.) как основа для создания препаратов защиты растений и получения кормовых добавок [Электронный ресурс]. URL: https://mu-ctr.ru/acadc/soisc/files/pbondar.pdf (дата обращения: 10.07.2018).
References
1. Alimova F. K. Nekotorie voprosi primeneniya pre-paratov na osnove gribov roda Trichoderma v selskom hozyaistve [Some questions of application of preparations on the basis of mushrooms of the sort Trichoderma in agriculture]. Journal Agro XXI. 2006. No. 4-6. P. 18-21. (In Russ.)
2. Ryazanova T. V., Chuprova A. N., Litovka Y. A. Biokonversii vegetativnoi chasti topinambura mikro- i makroskopicheskih gribov. [Bioconversion of the vegetative part of the Jerusalem artichoke of micro-and macroscopic fungi]. Systems. Methods. Technologies. 2016. No. 1 (29). P. 147-151.
3. Isaeva E. V. Mamaeva O. O., Ryazanova T. V. Bi-okonversiya opavshih listev topolya balzamicheskogo micelialnimi gribami roda Trichoderma [Bioconversion of fallen poplar leaves by balsamic mycelial fungi of the genus Trichoderma]. Journal of Siberian Federal University. Chemistry. Krasnoyarsk, 2017. Iss. 10 (3). P. 381-389.
4. Mamaeva O. O., Rusina A. S., Isaeva E. V. Kultivi-rovanie gribov roda Trichoderma na vegetativnoi chasti topolya [Cultivation of fungi of the genus Trichoderma on the vegetative part of poplar]. Forest and chemical complexes - problems and solutions: collection of articles on materials / SibGU. Krasnoyarsk, 2017. P. 342-344.
5. Bondar P. N. Shtammi gribov roda Trichoderma Pers. (Fr.) kak osnova dlya sozdaniya preparatov zaschiti rastenii i polucheniya kormovih dobavok [Strains of fungi of the genus Trichoderma Pers (Fr.) as a basis for the creation of plant protection products and feed additives]. Available at: https://mu-ctr.ru/acadc/soisc/files/pbondar.pdf (accessed: 10.07.2018).
© Мамаева О. О., Исаева Е. В., 2018
