CC BY
26
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ
ТЕМА НОМЕРА
УДК 579.22:582.28
Селенсодержащий мицелий -
биологически активная белковая добавка
О.Э. Салохина
Московский государственный университет пищевых производств
Гриб серно-желтый трутовик Laetiporus sulphureus (Bull.F.R) Bond.Et.Sing - один из перспективных объектов создания пищевых добавок и лекарственных препаратов на основе высших грибов и продуктов их метаболизма, получения биологически активных веществ. В мицелии Laetiporus sulphureus присутствует целый комплекс физиологически активных соединений белковой, углеводной, липидной природы, каротиноидов и витаминов. Но-
Биологическая роль селена в жизнедеятельности организма весьма значительна. Поэтому разработка селеносодержащих биологических добавок становится все более актуальной.
ситель биологической активности мицелия гриба - липокаротиноид-ный комплекс [1], обладающий высокой антиокислительной активностью [2]. Плодовые тела ¡..зирЬигеиБ содержат полисахариды, тритерпе-ноиды и летипоровую кислоту [3]. ¡..зирНигеиз образует гемолитические [4] и противоопухолевые вещества [5].
Широкое использование мицели-альных базидиомицетов, в том числе 1аеИрогиБ зирЬигеиз, обусловлено их способностью сорбировать различные микроэлементы и, в частности, селен. Селен - необходимый
Таблица 1
Количество селена в мицелии штамма Е-22 Laetiporus зирЬигвиз
Ключевые слова: серно-желтый трутовик; селенсодержащая биомасса; мицелий; продуктивность; аминокислотный состав; пищевая добавка.
Количество селена в Количество селена в мицелии после культивирования, мкг/г
питательной среде, мг/л
0 0
15 4,25
20 3,38
25 3,50
Key words: serno-yellow tinder fungus; the biomass containing ceneH; a mycelium; efficiency; aminoacid structure; a food additive.
для жизни микроэлемент. Селен обеспечивает функционирование защитной глутатионпероксидазной системы, входя в активный центр глута-тионпероксидазы, вызывающей разрушение избыточных перекисей в организме. Селен защищает организм от токсического действия ртути, кадмия, свинца, мышьяка, таллия и теллура, нитратов и нитритов [6].
В естественных условиях селен поступает в организм человека и животных, главным образом, в органическом виде (селенсодержащих аминокислот - селенометионина и селеноцистеина). Он синтезируется микроорганизмами и растениями, но не синтезируется высшими животными и человеком. Искусственное снабжение организма селеном при его пищевом дефиците может осуществляться в форме: неорганического селена (селенита или селе-ната натрия); органических соединений селена микробиального либо дрожжевого происхождения; селен-метионина растительного происхождения.
Неорганические соединения селена, характеризуются низкой усвояемостью. Рекомендуется принимать только органически связанный селен как более предпочтительную форму снабжения организма селеном.
Цели исследования - изучение ростовых показателей штамма 1аеИрогиБ зирНигеиз ЬМ-22 и оценка биохимического состава мицелия для создания селенсодержащей пищевой добавки.
Объектом исследования служил штамм гриба 1аеИрогиБ зирЬигеив
36
ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ 8/2011
М7-22, выделенный из плодового тела в 1996 г. в Республике Тыва, переданный во Всероссийскую коллекцию микроорганизмов под коллекционным номером ВКМ-F-4276D.
Жидкофазное поверхностное культивирование проводили на капустной селенсодержащей среде: 200 г капусты кипятили в 1 л воды 10 мин; отжимали; доводили до 1 л; разбавляли в 2 раза и добавляли в фильтрат 2 % глюкозы и 1 % молочной сыворотки [7]. В питательную среду добавляли 15; 20; 25 мг/л селенита натрия.
Далее селенированную среду разливали в колбы емкостью 250 мл, стерилизовали в автоклаве при давлении 1 атм в течение 30-40 мин.
Твердофазное культивирование осуществляли на тех же средах с добавлением агара (2 %).
Засев культуры М7-22 1аеИрогиБ зи!рЬигеиз проводили блочным методом в стерильном боксе. В качестве инокулюма использовали цилиндрические блоки диаметром 5 мм, вырезанные с помощью пробойника из зоны роста семисуточной культуры штамма. После чего колбы помещали в термостат для культивирования при температуре 30 оС. Посевы на жидких питательных средах культивировали в течение 20-22 сут, на твердых - 15 сут.
После культивирования биомассу сушили до постоянной массы в термостате при температуре 40 оС. Для определения количества селена в биомассе мицелия проводили кислотную минерализацию полученной биомассы [8]. Способ основан на экстракции элементов из пробы продукта кипячением с разбавленной азотной кислотой.
В термостойкую колбу с навеской продукта массой 5-10 вносили цилиндром 40 см3 раствора азотной кислоты (1:2) по объему. В колбу добавляли несколько стеклянных шариков, вставляли в нее холодильник, помещали на электроплитку, покрытую асбестом, и кипятили в течение 1,5 ч с момента закипания. Затем содержимое колбы медленно охлаждали до комнатной температуры, не вынимая холодильника.
Экстракционную смесь фильтровали в кварцевую или фарфоровую чашку. Жидкость осторожно выпаривали, затем обугливали на электроплитке. Чашку помещали в электропечь и далее продолжали минерализацию. Параллельно в двух колбах проводили экстракцию и подготовку экстрактов к анализу добавляемых к навеске реактивов для контроля их чистоты (контрольный опыт).
FUNCTIONAL FOODSTUFF
Концентрацию селена в высушенном мицелии штамма измеряли методом атомно-абсорбционной спектрометрии [8].
Общее содержание белка определяли методом Кьельдаля. Аминокислотный состав штамма М7-22 ¡.аеЬрогиз зи!рЬигеиз устанавливали на автоматическом аминокислотном анализаторе «Хитачи» К1_А-5 при температуре 110 °С в течение 24 ч.
Продуктивность штамма при различных концентрациях селена изучали на агаровых и жидких питательных средах. На первом этапе подбирали концентрацию селена в агари-зованной среде при выращивании штамма 7-22 1аеИрогиз зи!рНигеи5 для оценки ростового коэффициента. Измерение показателей среднесуточной скорости показало, что присутствие соли селена ингибирует этот показатель. Средний диаметр на 15-е сут культивирования на среде без содержания селена был максимален (9 см), тогда как на селенсо-держащей среде были получены следующие результаты: Бе 15 мг/л -7,05; Бе 20 мг/л - 7,2; Бе 25 мг/л -3,3 см. Прирост колоний на средах с различной концентрацией селена был неодинаков. Характер формирования воздушного мицелия на питательных средах различался. На средах с солью селена мицелий формировался рыхлый, невысокий. На основании изучения параметров роста на плотных питательных средах был рассчитан ростовой коэффициент. На среде без селена он составил 187,5 на 8-е сут культивирования, т. е. был наибольшим. На среде с содержанием Бе 25 мг/л ростовой коэффициент был минимальным и составил 39,93. Концентрация селена 15 мг/л в меньшей степени снижает ростовой показатель штамма, который составил 99 мм/сут.
На втором этапе изучали продуктивность биомассы мицелия штамма ¡.аеЬрогиз зи!рЬигеиз М7-22. Для этого подбирали оптимальную концентрацию селена в жидкой среде для культивирования штамма ¡.ае^рогив зи!рЬигеиз 7-22.
Результаты определения выхода биомассы мицелия показали, что добавление селена в питательной среде также снижает выход биомассы штамма. С повышением концентрации селена увеличивается его инги-бирующее действие на рост мицелия ¡.аеЬрогиз зи!рЬигеиз.
В биомассе полученного мицелия штамма 7-22 1аеИрогиз зи!рНигеиз определяли количество соединившегося селена (табл. 1). Больше всего селена содержится в мицелии, культивируемом в среде с концент-
рацией селена 15 мг/л - 4,25 мкг/г абсолютно сухой биомассы.
Следующий этап исследования -определение в мицелии штамма Z-22 Laetiporus sulphureus общего содержания белка и установление его качественного состава. Общее содержание белка составило 16,8 % на абсолютно сухую биомассу. Истинное содержание белка по аминокислотному составу - 14 % (табл. 2, см. рисунок).
В состав белковых компонентов входят все незаменимые аминокислоты, на долю которых приходится порядка 39 % от суммы аминокислот. В белке штамма MZ-22 Laetiporus sulphureus в наибольшем количестве присутствуют глутамино-вая кислота, лейцин, валин, метио-нин и аспарагин.
Таким образом, вышеприведенные данные позволяют оценить значимость промышленного получения мицелия штамма данного вида для использования его в качестве биологически активной белковой добавки, а также добавки, обогащенной селеном в биодоступной форме в пищевой и сельскохозяйственной промышленности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Глубинный мицелий ксантофил-содержащего гриба Laetiporus sulphureus - основа биологически активной добавки/Т.С. Гвозникова [и др.]//Успехи медицинской микологии. - 2003. - Т. З. - С. 218-220.
2. Биологическая активная добавка на основе мицелия гриба Laetiporus sulphureus и ее функциональное назначение/Т.С. Гвозникова [и др.]//Успехи медицинской микологии. - 2005. - Т. 5. - С. 257-259.
3. Weber, R.W.S. Laetiporic acid, a new polyenepigment from the wood-rotting basidiomycete Laetiporus sulphureus (Polyporales, Fungi)/, R.W.S. Weber, A. Mucci, P. Davoli// Tetrahedron Lett. - 2004. - № 4. - Р. 1075-7078.
4. Isolation and characterization of N-acetyllactoseamine - binding lectin from the mushroom Laetiporus sulphureus/G. Konska [et al.]//J. Biochemistry (Tokyo). - 1994. - N 3. -P. 519-523.
5. Yoshikawa, K.A. benzophuran glycoside and an acetylenic acid from the fungus1.etiporus sulphureus var. miniatus/K. Yoshikawa, S. Bando, S. Arihara, E. Matsumura, S. Katayama// Chem. Pharm. Bull. - 2001. - V. 49. -P. 327-329.
6. Клинико-гигиеническая оценка обеспеченности селеном населения Иркутской области: Пособие для
Таблица 2
Общее содержание аминокислот в биомассе штамма Е-22 Laetiporus зирЬигвиз на 100 г белка
Амино- Содержание аминокислот, г/100 г белка
кислота Эталонный белок Серно-желтый трутовик z-22 Скор
Asp - 8,45 -
Trp 1,0 1,82 182
Thr 4,0 4,11 102,7
Ser - 4,34 -
Glu - 12,26 -
Pro - 4,40 -
Gly - 4,82 -
Ala - 5,89 -
Cys - 0,12 -
Val 5,0 5,89 117,8
Met 3,5 0,59 17
Ile 4,0 3,33 83,2
Leu 7,0 5,95 85
Tyr 6,0 2,26 37,6
Phe 6,0 4,28 71,3
OH-Lys - 1,13 -
Orn - 0,83 -
Lys 5,5 4,94 89,8
His - 2,91 -
Arg - 5,17 -
OûmV -
1 ¿ J 4 i.û. t U S IQH rtttlJI*t*111'1 ■у.'.ч^.^.ччr
Хроматограмма аминокислот белка мицелия штамма MZ-22 Laetiporus sulphureus
врачей и специалистов медико-биологического профиля/М.Ф. Савченко [и др.] - Иркутск, 2001. -26 с.
7. Громовых, Т.И. Общая биотехнология. Микробиологическая биотехнология. Культивирование мик-роорганизмов/Т.И. Громовых, Л.С. Кузнецова. - М.: МГУПБ, 2009.-С. 31.
8. МУК 4.1.991-00 Методика выполнения измерений массовой доли меди и цинка в пищевых продуктах и продовольственном сырье методом электротермической атомно-абсор-ционной спектрометрии.- М., 2000. - 34 с.
ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ 8/2G11
37
