CC BY
26
BicHUK ,fl,mnponeTpoBCBKoro ymBepcmeTy. Bionoria, eKonoria. Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seria Biologia, ekologia Visnyk of Dnepropetrovsk University. Biology, ecology.
Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol. 2016. 24(2), 317-323.
ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online
doi:10.15421/011641
www.ecology.dp.ua
y^K 581.192:582.287.37
Iнтенсивнiсть процесiв перекисного окиснення лiпiдiв штамiв грибiв порядков Agaricales i Polyporales
О.В. Федотов
Донецький нацюнальний утверситет, Втниця, Укра'та
Дослщжено динамку росту та ргвня самочинно! та шдуковано! штенсивноста процеов перекисного окиснення лшщв (ПОЛ) шгамтв базидюмщетв за поверхневого пeрiодичного культивування на глюкозо-пептонному сeрeдовищi. Матeрiал дослiджeння -мщелш i культуральний фшьтрат (КФ) 57 штамгв, 5 i3 яких належать до 5 видв порядку Polyporales s.l., а 52 - до 7 видв порядку Agaricales s.l. 1з метою вивчення динамжи росту застосовано ваговий метод визначення накопичення абсолютно сухо! бiомаси. 1нтенсивтсть процес1в лiпiдноi пероксидацй визначали модифжованим спектрофотометричним методом за вмiстом продуктов, активних до тiобарбiтуровоi кислоти. Найпродуктивтш за показником накопичення абсолютно сухо! бюмаси - штами Flammulina velutipes (Curt.: Fr.) Sing. F-610 та Pleurotus eryngii (DC.: Fr.) Quel. P-er. Найнижчi значення накопичення бюмаси зафж-сованi для штамiв Pleurotus ostreatus (Jacq.: Fr.) P. Kumm. Р-14 i P-192 та штаму P. citrinopileatus Singer. Р-сitr. Рiвeнь самочинно! та iндукованоi iнтeнсивностi процесгв ПОЛ у мщели всiх штам^в вищий за цей показник у культуральному фiльтратi, наростае з часом культивування. Залежносп мiж вмютом продукгiв ПОЛ у мщели та КФ не встановлено. Виявлено групи культур базидюмще-тiв, якi рiзняться рiвнeм умiсту ТБК-АП. Самочинна та шдукована iнтeнсивнiсть процeсiв ПОЛ у мщели всiх дослiджeних штамiв вища за цей показник культурального фшьтрату. Iнтeнсивнiсть процeсiв перекисного окиснення лшщв як у мщели, так i в культуральному фшьтрап наростае з часом культивування, що можна пояснити зростаючою нестачею певних живильних речовин (перш за все вуглецевмюних) та збшьшенням кiлькостi та концентрацп продуктв мeтаболiзму в середовищт Спiввiдношeння значень iндукованоi та самочинно! штенсивносй процeсiв ПОЛ iндивiдуальнe для кожного штаму, не залежить вщ його систематичного положення. Змiщeння прооксидантно-антиоксидантно! рiвноваги вiдносно стацiонарного (самочинного) рiвня - ознака розвитку стрес-реакцп. При цьому продукти ПОЛ можуть бути як шдукторами, так i первинними мeдiаторами стресу як особливого стану бюлопчно! системи. Вiдiбранi штами з високими показниками росту та рiвня процeсiв ПОЛ - пeрспeктивнi для застосування в бiотeхнологii та екологп.
Ключоа слова: базидюмщети; поверхневе культивування; глюкозо-пептонне середовище
The work is devoted to investigation of the dynamics of growth and level of spontaneous and induced lipid peroxidation intensity of Basidiomycetes strains grown by surface cultivation on a glucose-peptone medium. The materials of the research are mycelium and culture filtrates (CF) of 57 strains (5 belong to 5 species from the order Polyporales s.l., and 52 belong to 7 species of the order Agaricales s.l.). To study the dynamics of growth we used a weighing method for determining the accumulation of absolutely dry biomass. Intensity of lipid peroxidation was determined by a modified spectrophotometry method for content of active to thiobarbituric acid products. It was found that the most productive in absolutely dry biomass accumulation were the strains Flammulina velutipes (Curt.: Fr.) Sing. F-610 and Pleurotus eryngii (DC.: Fr.) Quel. P-er. The level of spontaneous and induced LPO intensity in mycelia of all strains was higher than this figure in the culture filtrate and increased with the duration of cultivation. Dependencies between the content of lipid peroxidation products in the mycelia and CF were not established. The lowest values were recorded for biomass accumulation by the strains Pleurotus ostreatus (Jacq.: Fr.) P. Kumm. P-14, P-192 and P. citrinopileatus Singer. P-citr. Groups of basidiomycete cultures with different levels of TBA-AP were identi-
flowijbmu MiiiiowmbHuu ynieepcumem, eyn. 600-pimn, 21, BmHuijM, 21021, yxpama Donetsk National University, 600th Anniversary Str., 21, Vinnytsia, 21021, Ukraine Tel.: +38-068-717-87-87. E-mail: [email protected]
The lipid peroxidation intensity of fungi strains from the orders Agaricales and Polyporales
O.V. Fedotov
Donetsk National University, Vinnytsia, Ukraine
fied. Spontaneous and induced intensivity of lipid peroxidation in all studied strains of mycelia was higher than the figure in the culture filtrate. The intensity of lipid peroxidation in both mycelia and culture filtrate constantly increased, which can be explained by the growing shortage of certain nutrients (primarily carbon) and increased concentration of metabolic products in the medium. The ratio of spontaneous and induced lipid peroxidation intensity is specific to each strain and is independent of its systematic position. Shifting of prooxidant-antioxidant balance to a relatively stationary level is a mark of stress reaction. LPO-products can be both inductors and primary mediators of stress as a special class of biological systems. Selected strains with high rates of growth and LPO ntensity are promising for applications in biotechnology and ecology.
Keywords: basidiomycetes; surface cultivation; glucose-peptone medium
Вступ
Один i3 ключових факторш життедальносп клттин аеробних оргатзмш - взаемодя активних форм кисню (АФК) й антиоксиданпв (Belozerskaya et al., 2007; Zhil'-cova et al., 2011). АФК утворюються в системах транспорту та уташацц оксигену, е ланкою багатьох метаболчних процеав i виконують найважлив™ регуляторт функци (Vladimirov, 1972; Baraboy et al., 1991; Halliwell, 2006). Примром, АФК шщюють реакцц перекисного окиснен-ня лшщв (ПОЛ) - складову частину кисневого режиму, де основний субстрат - полшенасичет жирнi кислоти. Внаслiдок надмiрного утворення АФК, що мають високу реакцшну здатнiсть, або недостатносп клiтинних мехат-змiв антиоксидантного захисту виникае дисбаланс проок-сидантно-антиоксидантно1 системи. У результат! цього розвиваеться окиснювальний стрес, що спричинюе значт порушення нормального метаболiзму та активiзацiю низки патогенних процесш (Halliwell, 2006). Зокрема, мае мсце окисна модифжащя клiтинних мембран i накопи-чення токсичних та ишчно активних продуктш окисно! модифжаци бiомолекул (малоновий дiальдегiд (МДА) тощо). Це викликае численнi бiосинтетичнi та структурт порушення та, як кумулятивний результат, - руйнування клiтини (Stalnaya, 1977; Fedotov, 2006; Belozerskaya et al., 2007). Окиснювальний стрес - загальна реакцш на дiю багатьох факторш: змну рН, температури та осмотичного тиску; концентрацiю компонентов субстрату; висушуван-ня та механiчнi пошкодження; наявнiсть (штенсившсть) свiтла та ютзуючо1 радiацii тощо (Stalnaya et al., 1977; Vladimirov, 1972).
До руйнування линоцелюлозного комплексу дереви-ни залученi складнi ферментт комплекси прооксидантно-антиоксидантно1 системи ксилотрофш. Вони генерують позаклiтиннi х1мчно нестабшьт АФК, якi викликають спонтаннi вшьнорадикальт ланцюговi реакци руйнування складних та хiмiчно стшких бiополiмерiв, 1х подаль-ший метаболiзм (Winquist, 2008; Kapich, 2011). Ui реакци не мають субстратно! специфiчностi, тому перспективне залучення ксилотрофних базидiомiцетiв до процесш бю-ремедааци забруднених середовищ i розкладання вiдходiв низки галузей промисловосп та сiльського господарства (Chang, 2001; Fedotov, 2007; Winquist, 2008).
1нтенсивтсть процеав ПОЛ як частини проокси-дантно-антиоксидантно1 системи мае закономiрнi характеристики. Вона вщображае загальну стшшсть органiзму та визначае межi його витривалосп до зовнiшнiх впливiв. Адаптивна активащя процесiв ПОЛ може слу-гувати маркером окиснювального процесу та спричиню-вати порушення прооксидантно-антиоксидантно1 ршно-ваги у клiтинi (Baraboy, 1991; Droge, 2002). £ експери-ментальш данi щодо використання показникiв штенсив-ностi ПОЛ у дiагностицi певних процесiв у бютехнологи
та екологи (Droge, 2002; Fedotov, 2006). Виходячи з ви-щезазначеного, мета uieï статп - встановити та порш-няти динамку росту та штенсившсть процеав перекисного окиснення лщдш штaмiв базидiомiцетiв за ïx поверхневого перiодичного культивування на глюкозо-пептонному середовищi.
Матерiал i методи дослщжень
Об'екти досл!джень - 57 штамш iз колекцiï культур шапинкових грибiв кафедри фiзiологiï та бiоxiмiï рослин Донецького нацiонального унiверситету (Fedotov et al., 2012), що належать до 12 вида вщдшу Basidiomycota:
- порядку Polyporales s.l.: штами Daedalea quercina Fr. Dq-08, Fomes fomentarius (L. ex Fr.) Gill. T-10, Gano-derma lucidum (Curt. : Fr.) P. Karst. Gl-2, Irpex lacteus Fr. Il-4k, Laetiporus sulphureus (Bull.) Murrill. Ls-08;
- порядку Agaricales s.l.: штами Agrocybe cylindracea (DC.) Gillet. 167, 218, 960, Fistulina hepatica Schff. ex Fr. Fh-08, Flammulina velutipes (Curt.: Fr.) Sing. F-03, F-06, F-073, F-1, F-10, F-102, F-104, F-107, F-112, F-2, F-202, F-204, F-vv, F-610, Pleurotus citrinopileatus Singer. Р-сitr., P. eryngii (DC.: Fr.) Quél. P-er, P. ostreatus (Jacq.: Fr.) P. Kumm. D-140, Hk-35, P-004, P-01, P-035, P-039, P-081, P-082, P-083, P-087, P-088, P-089, P-105, P-107, P-12к, P-191, P-192, P-203, P-206, P-208, P-209, P-210, P-6v, P-кл, Р-14, Р-4к, Р-91, Р-94, Р-998, P-447, P-2175, Schizophyllum commune Fr.: Fr. Sc-10. Систематичне по-ложення досл1джуваних вид1в установлене зг1дно iз су-часними лiтературними джерелами (Kirk, 2008).
1з метою вивчення динамши росту та iнтенсивностi процесiв перекисного окиснення лшщш, дослiднi штами культивували поверхнево в колбах Ерленмеера, емтстю 250 мл на глюкозо-пептонному живильному середовищi (ГПС, рН - 6,5 ± 0,2), об'емом 50 мл такого складу (г/л): глюкоза - 10,0, пептон - 3,0, КН2РО4 - 0,6, К2НРО4 - 0,4, MgSO4 • 7H2O - 0,5, CaCl2 - 0,05, ZnSO4 • 7H2O - 0,001. 1нокулюмом (0,5 ± 0,01 г/л) слугували 10-дент мiцелiальнi культури штам1в на сусло-агарг Термiн культивування за 27,5 °С складав 12 дiб. Параметри ферментаци зумовленi технологичною та економiчною недоцшьтстю довгострокового культивування та трива-лстю фази експоненцiального росту продуцент1в (Fedotov, 2007; Pirog, 2009).
Матерiал досл1джень - гомогенiзований м1цел1й (МГ) i культуральний ф1льтрат (КФ), який готували таким чином. Мщелш за 5±1°С в1дд1ляли в1д культуральноï р1дини шляхом ф1льтрування. Отриманий м1цел1й проми-вали дистильованою водою, пгдсушували на фшьтруваль-ному паперi, гомогенiзували шляхом розтирання в охо-лоджен1й до 1 ± 0,5 °С ступцг МГ використовували для приготування водноï витяжки та визначення рiвня самочинноï та iндукованоï iнтенсивностi процес1в ПОЛ.
Залишок мщелю зважували у вiдкалiброваних бюксах i висушували за +105 °С до постшно! маси для розрахунку вологосп та абсолютно сухо! бюмаси (АСБ) (Dudka Й а1., 2003; СИаука ^ а1., 2014).
Для встановлення р1вня самочинно! 1нтенсивносп процесв ПОЛ до 1,5 мл водно! витяжки мщелю або 0,5 мл КФ (контроль - дистильована вода) додавали розчини трихлороцтово! кислоти (ТХО) та тiобарбiтурово! кисло-ти (ТБК) до юнцевих концентрацш в реакцшнш сумiшi 0,61 та 0,37 моль/л, в1дпов1дно. Сум1ш кип'ятили 15 хв на водянш банi та швидко охолоджували до +20 °С; центри-фугували 15 хв за 1 700 g. 1з метою визначення р1вня шдуковано! штенсивносп процес1в ПОЛ до вказаних об'етв водно! витяжки м1цел1ю або КФ (контроль - дистильована вода) додавали Ы0-3 моль/л розчин арчано-кислого залiза та Ы0-2 моль/л аскорбшово! кислоти. 1нкубацш сумiшi за +40 °С проводили протягом 90 хв. Екстинкцш супернатанта дослщно! проби вимiрювали проти контрольно! на спекIрофотометрi за 532 та 590 нм. Розрахунок самочинно! (Ас) та шдуковано!' (А1) 1нтен-сивносп ПОЛ мщелш або КФ здйснювали за формулою ^Мпауа й а1., 1977; СИаука й а1., 2014):
. = (Е532 -Е590) -106 • V • к, Д '' 1,56 •Ю5 •Р
де Е532 i Е590 - показники екстинкцй; 106 - фактор роз-м!рностей; V - об'ем реакцiйно!' сум™ (мл); К - коефь щент перерахунку на АСБ м1целiю; 1,56 • 105 - моляр-ний коефiцiент екстинкц1!; Р - наважка сирого мiцел1ю (г) або об'ем КФ (мл). Кшьшсть продукт1в ПОЛ, активних до ТБК (ТБК-АП), виражали в нмоль/г АСБ або нмоль/мл КФ.
Дослвди проводили триразово. З метою визначення впливу терм1ну культивування та речовин-1ндуктор1в на активн1сть процес1в ПОЛ проведено однофакторний дисперс1йний анал1з, пор1вняння дат зд1йснювали методом Дункана. Достов1рною вважалася р1зниця за Р < 0,05 (Prisedskiy, 1999).
Результата та \х обговорення
Результата накопичення бюмаси (рис. 1) штамами базидюмщет1в на 9-ту (9 ДК) та 12-ту (12 ДК) добу культивування щдтверджують попередньо отримат дат та терм1ни фаз !х експоненцального росту (Fedotov, 2007; ^1о8Ько et а1., 2011; Fedotov et а1., 2012). Уа досл1джет штами досягають максимуму накопичення бюмаси за значеннями АСБ на 12-ту добу культивування.
За показником АСБ у 12-добовому вщ1 штами можна умовно розподшити на три групи.
Перша - 32 штами Dq-08, Т-10, в1-2, 11-4к, Ь8-08; 167, Fh-08, F-06, F-10, F-104, F-107, F-112, F-2, F-vv, Р-с11г., Нк-35, Р-01, Р-039, Р-081, Р-082, Р-083, Р-087, Р-088, Р-089, Р-105, Р-192, Р-209, Р-210, Р-14, Р-91, Р-94 та 8е-10 з повшьним ростом, як1 у запропонованих умо-вах культивування накопичують АСБ до 4 г/л.
До друго! групи належать 20 штам1в: 218, 960, F-03, F-073, F-1, F-102, F-202, F-204, Р-004, Р-035, Р-107, Р-191, Р-206, Р-208, P-6v, Р-кл, Р-4к, Р-998, Р-447 та Р-2175 (з АСБ ввд 4 до 8 г/л).
Третя група нараховуе п'ять штам1в: Р-12к, Р-203, D-140, P-eг та F-610 (розташоваш в порядку наростання АСБ ввд 8 до 17 г/л).
□ 9 ДК
□ 12 ДК
I
^Н' ОО ^"^ГО ОО оооо 00008$ ОО <N0^ оо оо
Ь-^Ь Ь ЬЬ ь-4 ОД Он РнСнСи С^С^ С^С^С^ С^С^ С^С^С^ РнСн РнСн
О > Ц ^ Ы -нЮ И
М I 1 I 1
Си
и^ОО О
РнРн^Ю
Рч
Штам
Рис. 1. Накопичення бюмаси штамами базидюмщетш на
Няйпролуктивнптт! в1дносно ростового показника штам Е. увШгра' F-610 та штами Р. о^'Ь-еаШ' D-140 1 Р-203. Найнижч значення бюмаси заф1ксоват для штам1в Р. а'Ь-еаШ' Р-14 1 Р-192 та штаму Р. сШпорНеаШ' Р-ай". Досл1джеш штами мають шдивщуальш значення росту -накопичення бюмаси в застосованих умовах культиву-
9-ту (9 ДК) та 12-ту (12 ДК) добу культивування (п = 3)
вання. Виявлено значт коливання цього показника й у межах одного виду, що пояснюеться щдив1дуальною м1нливютк> штам1в. Швидк1сть накопичення АСБ для штам1в Р. о^'Ь-еаШ' р1знилась у 27,6 раза на 9-ту добу культивування та у 14,3 раза - на 12-ту, а для шгашв Е. уеШгре^' - у 13,4 раза на 9-ту добу та 7,2 раза - на 12-ту
до6У фepмeнтaцiï. Рязом зi всгaнoвлeнням нaкoпичeння бioмaси визнaчaли сaмoчиннy iнтeнсивнiсгь opo^cie ПОЛ мiцeлiю фис. 2) тa кyльтypaльнoгo фiльгpaтy (pиc. 3) штамБ зa динaмiкoю poeiy.
Сaмoчиннa шгенсившсть пpoцeciв ПОЛ мiцeлiю вcix штатв знaчнo вищa зa цeй погазник КФ. Iнтeнcивнiсть пpoцeciв пepeкиcнoгo ок^^ння лшщв мiцeлiю нapocтae з вшом кyльтypи, що мoжнa пояснити зpocтaю-чою нecтaчeю пeвниx живильниx peчoвин (пepш зa вce вyглeцeвмicниx), збiльшeнням кiлькocтi тa кoнцeнтpaцiï пpoдyктiв мeтaбoлiзмy в кyльтypaльнiй piдинi.
3a piвнeм сшочинно! iнтeнcивнocтi пpoцeciв ПОЛ ^^нного мiцeлiю дocлiджyвaнi штaми тякож можга под1лити нa тpи yмoвнi ^упи.
О С
.3
'<3
и m
go
До пepшoï гpyпи з piвнeм Ас до 40 нмоль ТБК-АП/г АСБ нaлeжaть 9 штaмiв: 5 rp^a F. velutipes (F-06, F-1, F-104, F-2, F-204) тa 4 - P. ostreatus (P-004, P-087, P-088, Р-192).
Haйчиcлeннiшa гpyпa, зi знaчeннями Ас ввд 40 до 80 нмоль/г АСБ, включae 32 штaми: Gl-2, Il-4k, Ls-08, 167, 218, F-03, F-073, F-10, F-102, F-107, F-112, F-vv, F-610, D-140, Hk-35, P-01, P-039, P-081, P-082, P-083, P-105, P-107, Р-12к, P-203, P-206, P-208, P-209, P-210, P-6v, Р-4к, Р-91 тa Р-998.
До тpeтьoï умовно1 гpyпи мoжнa вiднecти 16 культу) iз високим вм1стом ТБК-АП (пoнaд 80 нмоль/г) штaми: Dq-08, T-10, 960, Fh-08, F-202, Р-citr., P-er, P-035, P-089, P-191, P-кл, Р-14, Р-94, P-447, P-2175 тa Sc-10.
□ 9 ДК
■n
т
о «
S о И
<D
т
.s
a
и и s
F о
м a
О
ч
<D
Я
□ 12 ДК
■—i_i-f000^10000K 1 -^ЭООгЧ 1 ОО ~ y*^onoOpn3n30000000000000<NC^C^0000^10
1 - 1 ^(NC^ ' - 1 - 1 1 -—1>—i'—1>—1 -O Vcu-4 ЛО' 00000000^^^^^(N(N(N(N(N ' ' ' ' ' ' '
.^fcfc i ..........................СцСцСцСцСцСц i irjU
Ü, ÜH fefefefe fefe [F ОЩРц ^^^^^^^^^^^^^^^^^^ РРц
^Ö-H ü
Штaм
Ри& 2. Сaмочиннa iнтенcивнicть npoiicciii ПОЛ мщелто имлмпв бaзидiомiцетiв нa 9-ту (9 ДК) тa 12-ту (12 ДК) добу культивувaння (n = 3)
Штaм
Риc. 3. Сaмочиннa iнтенcивнicть процеов ПОЛ КФ штaмiв бaзидiомiцетiв нa 9-ту (9 ДК) тa 12-ту (12 ДК) добу культивувaння (n = 3)
Як уже зазначалося, вмкт продукт1в ПОЛ у культу-ральному фшьтрап дослвджуваних штамш значно ниж-чий за такий у мщели та мае тенденщю до 1х збшьшення на 12-ту добу культивування. Цьому е декшька причин: по-перше, кл1тини активно регулюють синтез i потрап-ляння цих продуктш назовнi, по-друге, позаклгтинт ен-зими та х^мчно нестабшьш АФК викликають спонганнi вiльнорадикальнi ланцюговi реакци руйнування сполук i 1х подальший метаболiзм, по-трете, глюкозо-пептонне се-
300'
редовище не м1стить складних i х^мчно стшких бюполь мерш, перетравлення яких iнтенсифiкувало б екзогент процеси ПОЛ. Результати визначення вмсту продукт1в ПОЛ в КФ дозволяють видiлити культури, де рiвень ТБК-АП значно вiдрiзняегься в1д середнiх значень. Так, вiсiм штамiв (960, Р-Сй, Р-ег, Р-081, Р-082, Р-087, Р-кл та Р-4к) мають самочинну штенсивтсть процесш ПОЛ КФ, яка перевищуе позначку в 10 нмоль/мл, а три штами (Р-447, Р-998 та Р-104) - яка не досягае рiвня в 3 нмоль/мл.
□ 9 ДК
Ч О С •Э
'о & ^
л ^
§
« 2
§ §
к и
о
И О
<и .3
н ¡3
« <3
250'
200'
150-
100-
50'
□ 12 ДК
¿¿О! " -
О 1
0 с • -—ООО'—1 ' ОО 40000^3^000000000000О О <N^^00000—Ю
Цн Цн ЫХЫЬ ИРн [-Р ЙН РцРцРцРцРцРцРцРцРцРцРцРцРцРцРцРцРцРц СРц
¡лГ
Штам
Рис. 4. 1ндукована штенсившсть процеСв ПОЛ мiцелiю штампв базидюмщетв на 9-ту (9 ДК) та 12-ту (12 ДК) добу культивування (п = 3)
О С
о
<и
я о
-а
т
и
И «
В о
д
й ©
I
а
и
а
«
§
К
161412 10 86 4 2
□ 9 ДК
□ 12 ДК
00Н ' -7000^4000007 ' -—0000—1 ' ОО 40000^3^000000000000О О <N^^00000—'10 ^сн
о ^и Цн Цн ЫХЫц ИРн [-Р ОН РцРцРцРцРцРцРцРцРцРцРцРцРцРцРцРцРцРц ррР2
Сц
Штам
Рис. 5. 1ндукована iнтенсивнiсть процеСв ПОЛ КФ штамш базидюмщетв на 9-ту (9 ДК) та 12-ту (12 ДК) добу культивування (п = 3)
1ндукцш процеав ПОЛ дозволяе виявити т1 або iншi токсичт властивосп речовин-iндукгорiв чи продуктш ПОЛ, або з'ясувати стшюсть (чи реакцк)) проби до таких впливш (Бе^оу, 2006; РИат-Нцу е1 а1., 2008). Результати
шдуковано! штенсивносп процесш ПОЛ мщелю (рис. 4) та КФ (рис. 5) штампв базидiомiцетiв виявили рiзну вщповщь мжологмного матерiалу на застосоват д]11. В уск варiантах дослщу А1 спостерцалась осiбна для кожного штаму акти-
0
0
0091483000000091014823919002310200532353895302003189532353898989538953532353
вацш процесш ПОЛ. Як наслвдок, сшввщношення значень шдуковано! та самочинно! штенсивносп процесш ПОЛ шдив1дуальне для кожного штаму, не залежить вщ його систематичного положення.
Узагальнюючи наявн лгтературш даш (Kapich, 2011; Wasser, 2011; Zhil'cova, 2011) та результати наших дослвджень, треба зазначити, що юнуюш нин уявлення про метаболчш процеси гриб1в в основному базуються на дослвдженнях in vitro. 1х постановка у штучних умо-вах визначае певний природний метабол1зм цих оргашзмш. Як наслвдок, накопичено значний експери-ментальний матер1ал, який не завжди можна зютавити чи пор1вняти. Обгрунтоване використання показник1в прооксидангао-антиоксидантно! системи, у тому числ1 штенсивносп ПОЛ, у дагностищ певних процесш у бютехнологи та екологй' (Baraboy, 1991; Droge, 2002; Fedotov, 2006). Це ще раз шдтверджуе необхвдшсть про-довження досл1дження культуральних характеристик р1зних систематичних груп гриб1в, як1 визнаш перспек-тивними об'ектами бютехнологи.
Висновки
Найпродуктившш1 за показником накопичення абсолютно сухо! бюмаси - штами F. velutipes F-610 та P. eryngii P-er. Найнижч1 значення накопичення бюмаси зафшсоваш для штамш P. ostreatus Р-14 i P-192 та P. citrinopileatus Р-ritr.
Виявленi групи культур базидюмщетш iз рiзним умiстом ТБК-АП. Самочинна та 1ндукована iнтенсивнiсть процеав ПОЛ у мiцелii всiх дослвджених штамiв вища за цей показник у культуральному фшьтрап.
Iнтенсивнiсть процесш перекисного окиснення тНштв як мщелш, так i культурального фшьтрату наростае з часом культивування, що можна пояснити зростаючою нестачею певних живильних речовин (перш за все вуглецевмiсних) та збшьшенням концентрацй' продуктш метаболiзму у середовищг
Сшввщношення значень шдуковано! та самочинно! iнтенсивностi процесш ПОЛ шдивщуальне для кожного штамму, не залежить ввд його систематичного положення.
Змщення прооксидантно-антиоксидантно! ршноваги вщносно стацiонарного (самочинного) рiвня - ознака роз-витку стрес-реакци. При цьому продукти ПОЛ можуть бути як iндукторами, так i первинними мед1аторами стре-су як особливого стану бюлопчно! системи.
Дослщження виконане в рамках программ прикладных до-слiджень Мiнiстерства освгти i науки Укра!ни (проект № 0115U000090). Висловлюемо щиру подяку науковим сшвробгшикам вiддiлу мгколог^ 1нституту ботанки iм. М.Г. Холодного НАН Укра!ни за спiвпрацю, наданi ма-терiали Колекц^ культур шапинкових грибгв (1ВК), що мае статус Нацiонального надбання Укра!ни.
Бiблiографiчнi посилання
Baraboy, V.A., Orel, V.E., Karnaukh, I.M., 1991. Perekisnoye okisleniye i radiatsiya [Lipid peroxidation and radiation]. Naukova Dumka, Kiev (in Russian). Belozerskaya, T.A., Gessler, N.N., 2007. Aktivnyye formy kis-loroda i strategiya antioksidantnoy zashchity u gribov [Re-
active oxygen species and antioxidant defense strategy in fungi]. Prikladnaya Biokhimiya i Mikrobiologiya 43(5), 565-575 (in Russian).
Chang, S.T., 2001. A 40-year journey through bioconversion of lignocellulosic wastes to mushrooms and dietary supplements. Int. J. Med. Mushrooms 3, 299-310.
Chayka, O.V., Fedotov, O.V., 2014. Otsinka ekolohichnoho stanu dovkillya z vykorystannyam prooksydantno-antyoksydantnoyi aktyvnosti kul'tur bazydiomitsetiv [The ecology estimation of environment state using prooxidant-antioxidant activity of Basidiomycetes cultures]. Bioresursy i Pryrodokorystuvannya 6, 5-11 (in Ukrainian).
Droge, W., 2002. Free radicals in the physiological control of cell function. Physiol. Rev. 82, 47-95.
Dudka, Y.A., Wasser, S.P., Ellanskaya, Y.A., 2003. Metody eksperimental'noy mikologii [Methods of experimental mycology] . Naukova Dumka, Kiev (in Russian).
Eriksson, K.E.L., Blanchette, R.A., Ander, P., 1990. Microbial and enzymatic degradation of wood and wood components. Springer-Verlag, Berlin.
Fedotov, O.V., Chayka, O.V., Voloshko, T.E., Velyhods'ka, A.K., 2012. Kolektsiya kul'tur shapynkovykh hrybiv - os-nova mikolohichnykh doslidzhen' ta stratehiyi zberezhennya bioriznomanittya bazydiomitsetiv [Culture Collection of mushrooms - the basis of mycological research and biodiversity conservation strategies Basidiomycetes]. Visnyk Do-nets'koho Universytetu 1, 209-213 (in Ukrainian).
Halliwell, B., 2006. Reactive species and antioxidants. Redox biology is a fundamental theme of aerobic life. Plant Physiol. 141, 312-322.
Kapich, A.N., 2010. Oxidizability of unsaturated fatty acids and of a non-phenolic lignin structure in the manganese peroxi-dase-dependent lipid peroxidation system. Enzyme Microb. Technol. 46(2), 136-140.
Kapich, A.N., 2011. Conjugation of lipid peroxidation with degradation of lignin in wood-destroying Basidiomycetes. Microbial biotechnology: Fundamental and applied aspects: Trans. Sc. Papers. 3, 316-335.
Kapich, A.N., 2011. Sopryazheniye perekisnogo okisleniya lipidov s degradatsiyey lignina u derevorazrushayushchikh bazidiomitsetov [Pair of lipid peroxidation degradation of lignin in wood-basidiomycetes]. Mikrobnyye bio-tekhnologii: Fundamental'nyye i prikladnyye aspekty 3, 316-335 (in Russian).
Kirk, P.M., Cannon, P.F., Minter, D.W., Stalpers, J.A., 2008. Dictionary of the fungi. CABI, Wallingford.
Kobzeva, T.V., Melnikov, A.R., Karogodina, T.Y., 2014. Stimulation of luminescence of mycelium of luminous fungus Neonothopanus nambi by ionizing radiation. Luminescence 29, 703-710.
Leonowicz, A., Matuszewska, A., Luterek, J., 1999. Biodegradation of lignin by white rot fungi. Fungal Genet. Biol. 27, 175-185.
Pham-Huy, L.A., He, H., Pham-Huyc, C., 2008. Free radicals, antioxidants in disease and health. International Journal of Biomedical Science 4, 89-96.
Pirog, T.P., Ignatova, O.A., 2009. Zahal'na biotekhnolohiya [General biotechnology]. NUHT, Kyiv (in Ukrainian).
Pozdnyakova, N.N., Nikiforova, S.V., Turkovskaya, O.V., 2010. Influence of PAHs on ligninolytic enzymes of the fungus Pleurotus ostreatus D1. Cent. Eur. J. Biol. 5(1), 83-94.
Prisedskiy, Y.G., 1999. Statystychna obrobka rezul'tativ biolo-hichnykh eksperymentiv [Statistical processing of biological experiments results]. Kassiopeya, Donetsk (in Ukrainian).
Stalnaya, I.D., Garishvili, T.G., 1977. Metod opredeleniya ma-lonovogo dial'degida s pomoshch'yu tiobarbiturovoy kisloty [Method for determination of malondialdehyde using thio-barbituric acid] Sovremennyye Metody v Biokhimii 1, 6668 (in Russian).
Vladimirov, Y.A., Archakov, A.I., 1972. Perekisnoye okisleniye lipidov v biologicheskikh membranakh [Lipid peroxidation in biological membranes]. Nauka, Moscow (in Russian).
Voloshko, T.E., Fedotov, O.V., 2011. Skryninh shtamiv bazy-diomitsetiv za aktyvnistyu antyoksydantnykh oksydoreduk-taz [Screening of basidiomycetes strains on the antioxidant activity of oxidoreductases]. Microbiology and Biotechnology 16, 69-81 (in Ukrainian).
Wasser, S.P., 2011. Current findings, future trends, and unsolved problems in studies of medicinal mushrooms. Appl. Microbiol. Biotechnol. 89, 1323-1332.
Wasser, S.P., Sytnik, M., Buchalo, A.S., Solomko, E.F., 2002. Medicinal mushrooms: Past, present and future. Ukr. Bot. J. 59(5), 499-524.
Winquist, E., Moilanen, U., Mettala, A., 2008. Production of lig-nin modifying enzymes on industrial waste material by solidstate cultivation of fungi. Biochem. Eng. J. 42, 128-132.
Zhil'cova, Y.V., 2011. Zavisimost' antioksidantno-prooksidantnogo ravnovesiya v makrofitah ot urovnya antropogennoj nagruzki [Dependence of antioxidant-prooxidant balance in macrophytes from anthropogenic stress level]. Tr. BGU 6, 47-54.
Hadiùmna do редкonегiï 04.07.2016
