CC BY
36
Бюлоггчний вгсникМДПУ iмет БогданаХмельницького 6 (2), стор. 181-187, 2016 Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy Melitopol State Pedagogical University, 6 (2), pp. 181-187, 2016
ARTICLE УДК 579.222: 547.979.8
ВПЛИВ М1КРОЕЛЕМЕНТ1В НА НАКОПИЧЕННЯ КАРОТИНО1Д1В ДЕЯКИМИ
ШТАМАМИ БАЗИДЮМЩЕТШ
А.К. Велигодська, О.В. Федотов
Донецький нацюнальнийутверситет, м. Втниця, Украта. Email: [email protected]
Дослщжено вплив мжроелеменпв на picT та накопичення каротинощв високопродуктивними штамами базидiомiцетiв при 1х поверхневому перiодичному культивуваннi на глюкозо-пептонному cередовищi (ГПС). Об'екти дослвдження - 3 штами кcилотрофiв: Laetiporus sulphureus (Bull.) MurriU Ls-08, Fomes fomentarius (L.) Fr. Ff-1201 - з порядку Polyporales та Fistulina hepatica (Schaeff.) Sibth Fh-18 - порядку Agaricales. Ма-терiали дослщжень - мiцелiй i культуральний фшьтрат (КФ) штамiв. Абсолютно суху бюмасу (АСБ) мiцелiю визначали ваговим методом, вмют каротинощв - спектрофотометричним методом в ацетонових екстрактах за формулою Ветштейна. Встановлено iндивiдуальний вплив мшроелемеипв на накопичення бiомаcи i каротинощв дослвдженими штамами базидiомiцетiв. Вивчена можливють регуляцп цих процеciв шляхом внесения до складу глюкозо-пептонного середовища рiзних концентрацiй cульфатiв Fe, Cu, Zn, Ni та Mn. Так, оптималь-ним для пвдвищення штенсивносп ростових процеciв та накопичения каротинощв штамом L. sulphureus Ls-08 е експериментальне середовище, до складу якого входить сульфат Zn у концентрацп 8 мкмоль/л. Для шдукцп накопичення АСБ та каротинощв у мщели та КФ штаму F fomentarius Ff-1201 доцшьно внесення у середовище сульфату Mn у концентрацп' 1,6 мкмоль/л. З метою шдвищення каротиногенезу штаму F. hepatica Fh-18 виправдане внесення до ГПС сульфату Mn в концентрацп 8 мкмоль/л. Ц концентрацп мжроелеменпв доз-воляють оптимiзувати поживне середовище для культивування високопродуктивних штамiв базидiомiцетiв -продуценпв каротинощв.
K.mnoei слова: базидюмщети, каротиногди, мжроелементи, глюкозо-пептонне середовище.
ВЛИЯНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ НА НАКОПЛЕНИЕ КАРОТИНОИДОВ НЕКОТОРЫМИ ШТАММАМИ БАЗИДИОМИЦЕТОВ
А.К. Велигодская, О.В. Федотов
Донецкий национальный университет, г. Винница, Украина
Исследовано влияние микроэлементов на рост и накопление каротиноидов высокопроизводительными штаммами базидиомицетов при их поверхностном периодическом культивировании на глюкозо-пептонной среде (ГПС). Объекты исследования - 3 штамма ксилотрофов: Laetiporus sulphureus (Bull.) MurriU Ls-08, Fomes fomentarius (L.) Fr. Ff-1201 - порядка Polyporales и Fistulina hepatica (Schaeff.) Sibth Fh-18 - порядка Agaricales. Материалы исследований - мицелий и культуральный фильтрат (КФ) штаммов. Абсолютно сухую биомассу (АСБ) мицелия определяли весовым методом, содержание каротиноидов - спектрофотометриче-ским методом в ацетоновых экстрактах по формуле Ветштейна. Установлено индивидуальное влияние микроэлементов на накопление биомассы и каротиноидов исследованными штаммами базидиомицетов. Изучена возможность регуляции этих процессов путем внесения в состав глюкозо-пептонной среды различных концентраций сульфатов Fe, Cu, Zn, Ni и Mn. Так, оптимальным для повышения интенсивности ростовых процессов и накопления каротиноидов штаммом L. sulphureus Ls-08 является экспериментальная среда, в состав которой входит сульфат Zn в концентрации 8 мкмоль/л. Для индукции накопления АСБ и каротиноидов в мицелии и КФ штамма F fomentarius Ff-1201 целесообразно внесение в среду сульфата Mn в концентрации 1,6
Citation:
Velygodska A.K., Fedotov O.V. (2016). Effects of microelements on the carotenoid synthesis by some Basidiomycetes strains. Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy Melitopol State Pedagogical University, 6 (2), 181-187.
Поступило в редакцию / Submitted: 02.06.2016 Принято к публикации / Accepted: 02.08.2016
http://dx.doi.org/10.15421/201650
© Velygodska & Fedotov, 2016
Users are permitted to copy, use, distribute, transmit, and display the work publicly and to make and distribute derivative works, in any digital medium for any responsible purpose, subject to proper attribution of authorship.
[МЖ^Н]
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 License
мкмоль/л. С целью повышения каротиногенеза штамма F. hepatica Fh-18 оправдано внесения в ГПС сульфата Mn в концентрации 8 мкмоль/л. Эти концентрации микроэлементов позволяют оптимизировать питательную среду для культивирования высокопроизводительных штаммов базидиомицетов - продуцентов каротиноидов.
Ключевые слова: базидиомицеты, каротиноиды, микроэлементы, глюкозо-пептонная среда.
EFFECTS OF MICROELEMENTS ON THE CAROTENOID SYNTHESIS BY SOME BASIDIOMYCETES STRAINS
A.K. Velygodska, O.V. Fedotov
Donetsk National University, Vinnytsia, Ukraine
The effect of microelements on growth and accumulation of carotenoids highly productive strains of basidiomy-cetes at surface cultivation on glucose-peptone medium was investigated. The objects of research are 3 wood destroying strain. There are Laetiporus sulphureus (Bull.) Murrill Ls-08, Fomes fomentarius (L.) Fr. Ff-1201 from the order Polyporales and Fistulina hepatica (Schaeff.) Sibth Fh-18 from the order Agaricales. Research materials are strains mycelium and culture filtrate (CF). Absolutely dry biomass (ADB) mycelium was determined by the gravimetric method, the content of carotenoids was determined by spectrophotometric method in acetone extracts of the Vetshteyn formula. Established individual influence of microelements on the accumulation of biomass and carotenoids of basid-iomycetes strains. The possibility of the regulation of these processes by introducing into the glucose-peptone medium of various Fe, Cu, Zn, Ni and Mn sulphate. So, the best to increase the intensity of the growth processes and the accumulation of carotenoids strain of L. sulphureus Ls-08 is an experimental environment which includes Zn sulfate in a concentration of 8 mmol/L. To induce the accumulation of ADB and carotenoids in the mycelium and CF of strain F fomentarius Ff-1201 making in is expedient Mn sulfate in a concentration of 1.6 mmol/L. To improve caroteno-genesis of F. hepatica Fh-18 strain expedient entry in GPM Mn sulphate at concentration of 8 mmol/L. These allow to optimize the concentration of microelements in nutrient medium for the cultivation of carotenoids high-producing strains of Basidiomycetes.
Key words: Basidiomycetes, carotenoids, microelements, glucose-peptone medium.
ВСТУП
Розвиток сучасно! бютехнологп спрямований на пошук нових продуцент та розробку метсдов !х культивування i видшення бюлопчно активних метаболтв (Пирог, 2010). Численш дослщження довели перспектившсть використання високопродуктивних культур базидюмщепв в якост джерел таких сполук (Fedotov, 2007; Капич et al., 2008; Wasser et al., 2010). З метою тдвищення продуктив-ност об'екпв бютехнологп е актуальним вивчення культурально-морфолопчних та бюсинтетичних характеристик нових штамiв за умов дп рiзноманiтних факторiв культивування (Велигодська, 2014).
Не зменшуеться увага дослщниюв до каротиноидов, що мають численш фiзiологiчнi функцн, обумовлеш !х будовою. Ц тгменти полiеново! природи вщносяться до iзопрено!дiв терпенового ряду i виявляють антиканцерогенну, iмуномоделюючу, антиоксиданту дда, пригшчують процеси фотосенсибшзацн та знижують ризик серцево-судинних хвороб тощо. 1м притаманна провiтамiнна функцiя, оскiльки окислювальний розпад каротиноидов веде до утворення вiтамiну А в тваринних та рослинних тканинах (Геслер, 2003; Bunghez et al., 2012; Eldahshan, 2013).
Встановлено, що штенсивнють метаболiчних процешв в живих органiзмах суттево залежить вщ чинникiв навколишнього середовища та факторiв культивування, в тому чи^ - вмiсту мшро-елементiв у поживному середовищi (Беккер, 1988). Так, дослщження доводять можливiсть штен-сифшаци ростових процесiв культур Vicia faba при використанш добрив з солями Zn, Mn та Мо Позитивш результати тдвищення показниюв врожайностi вiдмiченi для Glycine max при внесенш у субстрат певних концентрацiй сполук Fe та Zn, а для Zea mays - Mg, Cu та Fe (Heidarian et al., 2011; Eisa, 2014). Виявлено, що мшроконцентрацп Mn та Zn у середовищi шдукують рiст та накопичення розчинних бiлкiв культур штамiв Aspergillus niger, в той час, як сульфат Fe мае по вщношенню до цього гриба виражену фунгщидну дда (Paul et al., 2010). Дослщження впливу мiкроелементiв на ак-тивнiсть оксидоредуктаз штамiв базидiомiцетiв Agrocybe cylindracea, Pleurotus ostreatus та Fistulina hepatica показали можливють шдукцп пероксидазно! та каталазно! активностi шляхом внесення до середовища певних концентрацiй сульфапв Fe, Cu та Zn. Через те, знову отримаш продуценти по-требують вивчення впливу сполук мшроелеменпв з метою регуляцп !х ростових та бюсинтетичних
Bram мiкpoeлeмeнтiв нa нaкoпичeння кapoтинoïдiв штaмaми бaзидioмiцeтiв
183
пpoцeciв. Пpoвeдeнi cкpинiнгoвi дocлiджeння дoзвoлили видiлити кyльтypи бaзидiaльниx гpибiв, здaтнi дo пiдвищeнoгo ^ш^зу кapoтинoïдiв (Boлoшкo, Фeдoтoв, 2013).
Bиxoдячи з вищeзaзнaчeнoгo мeтa дaнoï po6ora - дocлiджeння впливу пeвниx cпoлyк мiкpoeлe-мeнтiв нa cинтeз ^poraro^^ виcoкoпpoдyктивними штaмaми бaзидioмiцeтiв.
МАTЕPIАЛИ I МЕТОДИ
Об'екгами дocлiджeння були 3 штaми кcилoтpoфiв: Laetiporus sulphureus (Bull.) Murrill Ls-0S, Fomes fomentarius (L.) Fr. Ff-1201 - з пopядкy Polyporales тa Fistulina hepatica (Schaeff.) Sibth Fh-18 - пopядкy Agaricales (Fedotov, Velygodska 2014). Boни збepiгaютьcя y Koлeкцiï кyльтyp бaзидio-мiцeтiв кaфeдpи фiзioлoгiï тa бioxiмiï pocлин Дoнeцькoгo нaцioнaльнoгo yнiвepcитeтy (м. Biнниця) тa дeпoнoвaнi y Koлeкцiï кyльтyp шaпинкoвиx гpибiв Iнcтитyтy бoтaнiки iм. М.Г. Хoлoднoгo HAH У^ни (IBK) (фeдoтoв et al., 2012).
Штaми кyльтивyвaли пoвepxнeвo в кoлбax Еpлeнмeйepa нa глюкoзo-пeптoннoмy cepeдoвищi (ГПС, pH 6,5±0,1) з нacтyпним cклaдoм (г/ л): глюкoзa - 10,0; гептан - 3,0; KH2PG4 - 0,6 ; K2H-РО4 - 0,4; MgSO4 • 7H2O - 0,5; CaCl2 - 0,05; ZnSO4 • 7H2O - 0,001 тa диcтильoвaнa вoдa - дo 1 л. Iнoкyлюмoм (0,5±0,01 г/л) cлyгyвaли 10-ти дeннi мiцeлiaльнi кyльтypи штaмiв, щo виpoщyвaлиcь нa cycлo-aгapi.
З мeтoю вивчeння шляxiв peгyляцiï отт^зу тa нaкoпичeння кapoтинoïдiв дocлiджyвaними штa-мaми, дo ГПС дoдaткoвo ввдотли cyльфaти Fe, Cu, Zn, Ni тa Mn y нacтyпниx кoнцeнтpaцiяx: 0,01%, 0,05%, 0,1% тa 0,2% та кiнцeвий oб'eм cepeдoвищa. Ц вiдпoвiдae вмicтy Fe, Mn, Ni 1,6; 8; 16; 32 мкмoль/л тa Cu i Zn 1,7; S; 17; 34 мкмoль/л. Kyльтивyвaння штaмiв пpoвoдили пpи 27±1°С пpoтягoм 12 дiб, кoнтpoлeм (K) cлyгyвaли кyльтypи нa ГПС0 (бeз дoдaвaння cyльфaтiв). Умoви тa чac куль-тивyвaння штaмiв вcтaнoвлeнi виxoдячи з peзyльтaтiв пoпepeднix дocлiджeнь, дe мaкcимyм вмicтy кapoтинoïдiв пpипaдaв нa rep^ ïx eкcпoнeнцiaльнoгo pocтy (Beлигoдcькa, 2013). Tepмiн дocлiдy тaкoж пoяcнюeтьcя eкoнoмiчнoю нeдoцiльнicтю дoвгocтpoкoвoгo кyльтивyвaння пpoдyцeнтiв (Пи-poE, 2010).
Maтepiaлaми дocлiджeнь були м^лш i кyльтypaльний фiльтpaт ^Ф) дocлiджyвaниx штaмiв, якi гoтyвaли таступним чинoм. Kyльтypaльнy piдинy poздiляли шляxoм фiльтpyвaння пpи 5±1°С нa м^лш тa фiльтpaт (KФ). Gтpимaний м^лш дoдaткoвo пiдcyшyвaли нa фiльтpyвaльнoмy rnrepi пpи 1±0,5°С тa викopиcтoвyвaли для визнaчeння нaкoпичeння бioмacи i зaгaльнoгo вмicтy rapora-нoïдiв. Aбcoлютнo cyxy бioмacy (АСБ) мiцeлiю визнaчaли вaгoвим мeтoдoм (Дyдкa, 19S2). Для ви-знaчeння зaгaльнoгo вмicтy кapoтинoïдiв, м^лш гoмoгeнiзyвaли шляxoм poзтиpaння y cтepильнiй cтyпцi тa eкcтpaгyвaли aцeтoнoм y cпiввiднoшeннi 1:10. Cyмiш цeнтpифyгyвaли пpoтягoм 10 хвилин пpи 2000 g. Bизнaчeння кiлькocтi кapoтинoïдiв пpoвoдили в м^лп - нa oдиницю мacи, г тa KФ -та oдиницю oб'eмy, мл cпeктpoфoтoмeтpичним мeтoдoм тa poзpaxoвyвaли зa фopмyлoю Beтштeйнa (Mycиeнкo, 2001).
Дocлiди пpoвoдили y тpикpaтнiй пoвтopнocтi. Cтaтиcтичний aнaлiз eкcпepимeнтaльниx дaниx здiйcнювaли з викopиcтaнням Microsoft Excel тa пaкeтy пpoгpaм для o6po6m peзyльтaтiв бioлoгiчниx eкcпepимeнтiв (Пpиceдcький, 1999). Дocтoвipнoю ввaжaлacя piзниця зa piвня вipoгiднocтi Р>0,95.
ОБГОВОРЕННЯ РЕЗУЛЬТАТШ ДОСЛIДЖЕНЬ
Рeзyльтaти вивчeння впливу cпoлyк Fe, Cu, Zn, Ni тa Mn нa нaкoпичeння АСБ тa pH культу-paльнoгo фiльтpaтy дocлiджyвaниx штaмiв бaзидiaльниx гpибiв (тaбл. 1) дoзвoляють cтвepджyвaти нacтyпнe.
Пo-пepшe, збiльшeння кoнцeнтpaцiй мiкpoeлeмeнтiв пpивoдить дo пiдвищeння пoкaзникiв pH кyльтypaльнoгo фiльтpaтy вшх штaмiв.
Пo-дpyгe, виявлeнo дocтoвipний вплив мiкpoeлeмeнтiв нa нaкoпичeння АСБ y 65% вapiaнтiв дocлiдiв. Пpи цьoмy виcoкi кoнцeнтpaцiï (16, 17 тa 32, 34 мкмoль/л) cyльфaтiв мeтaлiв пpигнiчyють pocтoвi пpoцecи в 61% дocлiдiв. Гaльмyвaння pocтy нaйбiльшe виpaжeнo для ГПС зi cпoлyкaми Fe, Cu тa Ni.
Для штaмiв L. sulphureus Ls-0S тa F. fomentarius Ff-1201 cпocтepiгaeтьcя iндyкцiя нaкoпичeння бioмacи пpи дoдaвaннi дo cepeдoвищa cyльфaтiв Mn тa Zn в пoмipниx кoнцeнтpaцiяx (1,6; 1,7 тa S
Таблиця 1. Вплив мжроелеменпв на pocroBi показники деяких штамiв базидюмще^в
Метал С, мкмоль/ л L. sulphureus Ls-08 F. fomentarius Ff-1201 F. hepatica Fh-18
АСБ, г/л рН КФ АСБ, г/л рН КФ АСБ, г/л рН КФ
Fe 1,6 1,66 ± 0,11 5,49 3,13 ± 0,03 5,14 3,82 ± 0,19* 4,66
8 1,51 ± 0,05 5,72 2,39 ± 0,18* 5,42 3,59 ± 0,24* 5,15
16 1,44 ± 0,02* 6,19 1,84 ± 0,14* 5,78 2,80 ± 0,21 5,51
32 1,35 ± 0,12* 6,31 1,27 ± 0,07* 6,12 1,62 ± 0,12* 5,73
Zn 1,7 2,53± 0,01* 5,02 4,08 ± 0,24* 4,33 2,92 ± 0,04 5,33
8 2,97 ± 0,18* 5,19 3,99 ± 0,02* 4,48 3,68 ± 0,02* 5,35
17 1,51 ± 0,02 5,32 3,02 ± 0,17 4,51 3,15 ± 0,12 5,01
34 1,42 ± 0,13 5,68 2,71 ± 0,02 4,92 2,97 ± 0,04 5,16
Cu 1,7 1,58 ± 0,04 5,32 3,22 ± 0,07 5,09 2,95 ± 0,04 4,92
8 1,49 ± 0,15 5,51 2,73 ± 0,14* 6,25 3,91 ± 0,12* 4,61
17 1,14 ± 0,02* 5,49 1,78 ± 0,11* 6,34 3,59 ± 0,23* 4,88
34 0,83 ± 0,09* 5,61 1,45 ± 0,08* 6,33 3,11 ± 0,13 5,02
Ni 1,6 1,54 ± 0,13 5,39 2,89 ± 0,27 4,91 3,02 ± 0,19 5,59
8 1,26 ± 0,04* 5,82 2,74 ± 0,05* 5,32 2,31 ± 0,13* 5,93
16 1,14 ± 0,09 6,12 2,17 ± 0,22* 5,74 1,23 ± 0,07* 6,27
32 1,06 ± 0,10* 6,03 1,35 ± 0,06* 6,09 0,95 ± 0,04* 6,42
Mn 1,6 2,13 ± 0,04* 4,32 4,31 ± 0,15* 4,77 3,12 ± 0,04 5,31
8 1,96 ± 0,08* 4,85 3,69 ± 0,14* 4,82 2,98 ± 0,01 5,62
16 1,49 ± 0,11 5,32 3,09 ± 0,02 5,10 2,56 ± 0,068 6,18
32 1,11 ± 0,12* 6,08 2,94 ± 0,16 5,16 2,15 ± 0,14* 6,14
Контроль 1,61±0,05 5,44 3,17±0,14 4,87 3,09±0,14 5,25
Примггка: * - вiрогiднiсть вiдмiнностей показнишв дослвдних груп до вiдповiдного контролю р < 0,05
мкмоль/л). Максимум АСБ для штаму Ls-08 зафшсований при концентрацп ZnSO4 8 мкмоль/л i пе-ревищуе контроль на 84%. Середовище з концентрацieю сульфату Mn 1,6 мкмоль/л е оптимальним для тдвищення АСБ штаму F. fomentarius Ff-1201, де цей показник на 39% перевищуе контрольне значення.
1ндукщя ростових процесiв штаму F. hepatica Fh-18 виявлена в 5 варiантах дослiду: на серед-овищах з додаванням 1,6 та 8 мкмоль/л сульфату Fe, 8 та 17 мкмоль/л сульфату Cu та 1,7 мкмоль/л сульфату Zn. Максимальне накопичення АСБ цього штаму, яке перевищувало контрольне значення на 27%, спостер^аеться при додаванш CuSO4 в концентрацп 8 мкмоль/л.
Отже, тдтверджена можливiсть регулювання ростових показникiв дослщжених штамiв бази-дiомiцетiв шляхом змши концентрацiй мiкроелементiв в ГПС. Виявлеш концентрацп сполук Zn, Cu та Mn, як достовiрно iндукують накопичення АСБ. Також встановлено негативний вплив високих концентрацш сполук Fe, Cu та Ni на реестрованi ростовi показники. Зафiксована змiна рН КФ може бути обумовлена змшою метаболiчних процесiв в бiк вибiркового поглинання чи синтезу речовин певно! рН. Це в новш якостi шдтверджуе здатнiсть сполук металiв впливати на штенсивнють ростових процесiв культур мiкроорганiзмiв (Paul et al., 2010; Волошко, Федотов, 2013).
Наступним етапом дослщжень вивчали вплив рiзних концентрацш (С) мшроелемеппв на накопичення каротино1дов в мщелп та культуральному фiльтратi штамiв базидiомiцетiв. Результати дослщження (табл. 2) говорять про наступне.
Зафiксовано достовiрний вплив сульфатiв металiв на рiвень накопичення каротиноадв шта-мами базидiомiцетiв в 57% дослав. При цьому, рiвень накопичення каротиноадв визначаеться як концентрацiею певного сульфату, так i видовою специфiчнiстю базидюмще^в. Пiдвищення вмiсту каротиноадв в мщелп зафiксовано у 20%, а в КФ - 24% дослав. Зниження цього показника спосте-рiгалося в 37% варiантiв дослiджень. При культивуванш штаму F. fomentarius Ff-1201 на середови-щах з високими концентращями сульфатiв Fe, Cu та Ni накопичення каротиноадв в культуральному фшьтрап не зафiксоване.
Вплив мшроелемеипв на накопичення каротинощв штамами базидiомiцетiв
185
Таблиця 2. Вплив мжроелемен'лв на синтез каротиноХщв деякими штамами базидшмще^в
Метал С, мкмоль/ л L. sulphureus Ls-08 F. fomentarius Ff-1201 F. hepatica Fh-18
Мщелш, мг\г КФ, мг/мл Мщелш, мг\г КФ, мг/мл Мщелш, мг\г КФ, мг/мл
Fe 1,6 5,82 ± 0,27* 0,15 ± 0,01* 3,64 ± 0,05* 0,12 ± 0,01 3,68 ± 0,22 0,23 ± 0,01
8 5,32 ± 0,24 0,11 ± 0,01 3,02 ± 0,04 0,10 ± 0,01 3,48 ± 0,04 0,22 ± 0,02
16 5,27 ± 0,09 0,06 ± 0,02* 2,51 ± 0,12* 0,06 ± 0,01* 2,99 ± 0,26 0,19 ± 0,03
32 4,52 ± 0,11* 0,04 ± 0,01* 2,34 ± 0,09* 0 2,39 ± 0,12* 0,16 ± 0,01*
Zn 1,7 5,51 ± 0,17* 0,19 ± 0,01* 3,21 ± 0,20 0,14 ± 0,01 3,37 ± 0,11 0,25 ± 0,01
8 7,26 ± 0,05* 0,25 ± 0,02* 3,11 ± 0,11 0,12 ± 0,01 3,04 ± 0,02* 0,31 ± 0,01*
17 5,72 ± 0,21* 0,18 ± 0,01* 2,54 ± 0,14* 0,09 ± 0,01* 2,19 ± 0,05* 0,20 ± 0,01
34 5,32 ± 0,22 0,11 ± 0,01 1,97 ± 0,08* 0,07 ± 0,01* 1,76 ± 0,18* 0,18 ± 0,02
Cu 1,7 5,43 ± 0,05* 0,16 ± 0,02* 2,81 ± 0,22 0,15 ± 0,01 3,26 ± 0,29 0,19 ± 0,02
8 5,21 ± 0,12 0,09 ± 0,01 2,48 ± 0,15* 0,12 ± 0,01 2,51 ± 0,18* 0,15 ± 0,01*
17 4,71 ± 0,37 0,08 ± 0,01* 2,29 ± 0,05* 0,07 ± 0,01* 2,13 ± 0,21* 0,12 ± 0,01*
34 2,84 ± 0,20* 0,07 ± 0,01* 1,54 ± 0,12* 0 1,12 ± 0,07* 0,09 ± 0,01*
Ni 1,6 5,11 ± 0,16 0,12 ± 0,01 3,15 ± 0,24 0,11 ± 0,01 3,34 ± 0,22 0,28± 0,01*
8 4,97 ± 0,09 0,11 ± 0,02 2,49 ± 0,03* 0,12 ± 0,01 3,17 ± 0,16 0,24 ± 0,01
16 4,51 ± 0,13* 0,06 ± 0,02* 2,25 ± 0,18* 0,04 ± 0,01* 2,65 ± 0,20* 0,20 ± 0,02
32 3,16 ± 0,04* 0,03 ± 0,01* 1,32 ± 0,03* 0 1,12± 0,11* 0,19 ± 0,02
Mn 1,6 4,99 ± 0,23 0,10 ± 0,01 3,92 ± 0,19* 0,16 ± 0,01* 3,92 ± 0,13* 0,29 ± 0,03*
8 6,37 ± 0,12* 0,21 ± 0,02* 3,36 ± 0,12 0,13 ± 0,01 4,51 ± 0,26* 0,35 ± 0,02*
16 5,59 ± 0,16* 0,11 ± 0,02 2,98 ± 0,05 0,10 ± 0,01* 3,57 ± 0,14 0,29 ± 0,02*
32 2,45 ± 0,07* 0,04 ± 0,01* 2,63 ± 0,12* 0,08 ± 0,01* 2,96 ± 0,22 0,21 ± 0,01
Контроль 5,08±0,09 0,12±0,01 3,06±0,27 0,13±0,01 3,44±0,13 0,23±0,02
Примгтка: * - в1ропдшстъ вщмшностей показник1в дослщних груп до вщповщного контролю р < 0,05
Пщвищення вмiсту каротинощв штаму L. sulphureus Ls-08 виявлено при його культивуванш на середовищах з додаванням сулъфатiв Fe, Zn, Cu i Mn. Максимум накопичення шгмеипв як в м> цели, так i в КФ дано! кулътури вiдмiчаeться на середовищi з ZnSO4 в концентраци 8 мкмолъ/л. Тут реестроваш показники перевищували контроль на 43% та 108% вщповщно. Вс мiкроелементи у 58% всiх досл^щв негативно впливаютъ на синтез каротинощв штамом F. fomentarius Ff-1201. Лише концентраци у 1,6 мкмолъ/л Fe i Mn пiдвищуютъ накопичення каротинощв в мщели та КФ цъого штаму на 19-28% в порiвняннi з контролем.
1ндукщя накопичення каротинощв в мщели штаму F. hepatica Fh-18 спостерiгаетъся лише при його культивуванш на середовищi з додаванням сульфату Mn у концентращях 1,6 та 8 мкмолъ/мл, де цей показник перевищував контрольне значення на 14 та 32% вщповщно. Збшьшення рiвня накопичення каротиноадв в КФ штаму Fh-18 виявлено при додаванш низьких концентрацш сполук Zn та Ni, а також сульфату Mn в концентращях 1,6, 8 та 16 мкмоль/л. Найбшьше накопичення шгмен-т1в в мщели та КФ зафшсоване при його культивуванш на середовищах з MnSO4 у концентраци 8 мкмоль/л, де воно перевищувало контроль на 32 та 52% вщповщно. Репрешя каротиногенезу дано1 культури спостерiгаетъся в 32% дослав.
Узагальнюючи отриманi результати, можемо стверджувати, що з метою штенсифшаци проце-сiв накопичення каротинощв в мщели та КФ штаму L. sulphureus Ls-08 доцшьно внесення у ГПС сульфату Zn в концентраци 8 мкмоль/л, штаму F. fomentarius Ff-1201 - Fe та Mn в концентраци 1,6 мкмоль/л, штаму F. hepatica Fh-18 - MnSO4 в концентраци 8 мкмоль/л.
ВИСНОВКИ
Таким чином, дослщжено вплив мшроелемеипв на накопичення бюмаси i каротинощв деякими штамами базидюмще^в. Вивчена можливють регуляци цих процесiв шляхом внесення до складу глюкозо-пептонного середовища рiзних концентрацiй сулъфатiв Fe, Cu, Zn, Ni та Mn. Так, оптимальним для пщвищення штенсивносп ростових процешв та накопичення каротинощв штамом L. sulphureus Ls-08 е експериментальне середовище, до складу якого входить сульфат Zn у
концентрацп 8 мкмоль/л. Для шдукцп накопичення АСБ та каротиноадв у мщелп та КФ штаму F fomentarius Ff-1201 доцшьно внесення у середовище сульфату Mn у концентрацп 1,6 мкмоль/л. З метою тдвищення каротиногенезу штаму F. hepatica Fh-18 виправдане внесення до ГПС сульфату Mn в концентрацп 8 мкмоль/л. Результати дослщжень будуть використаш при оптимiзацil умов культивування високопродуктивних штамiв базидюмще^в - продуценпв каротиноадв.
ПЕРЕЛ1К ВИКОРИСТАНО1 Л1ТЕРАТУРИ
Беккер 3.Э. Физиология и биохимия грибов. / 3.Э. Беккер. - М.: Изд -во Моск. ун-та, 1988. - 230 с. Велигодська А.К. Вплив джерел азотного живлення на синтез каротинощв деякими штамами базидюмщепв / А.К. Велигодська, О.В. Федотов, А.С. Петреева // Бюлопчний вюник Мелпопольського Державного педагопчного ушверситету 1м. Богдана Хмельницького. 2013. - Т.4(1). - С. 22-34. Волошко Т.£. Вплив деяких мжроелеменпв на актившсть оксидоредуктаз базидюмщепв / Т.£. Волшко, О.В. Федотов // Бюлопчний вюник Мелггопольського Державного педагопчного ушверситету 1м. Богдана Хмельницького. Т.3. - С. 68-80. Дудка И.А. Методы экспериментальной микологии. / И.А. Дудка, С.П. Вассер, И.А. Элланская. - К.: Наук. думка, 1982. - 550 с.
Гесслер Н.Н. Участие В-каротина в антиоксидантной защите грибной клетки. / Н.Н.Гесслер, A.B. Соколов, Т. А.
Белозерская //Прикладная биохим. и микробиол. 2003. Т 39. № 4. с.427-429. Капич А.Н. Антиоксидантные свойства экстрактов мицелия гриба Laetiporus sulphureus / А.Н. Капич, Т.С.
Гвоздкова, З.В. Квачева // Successes of Medical Mycology. 2008 - Т. 3. -С. 146-148. Мусиенко Н.Н. Спектрофотометрические методы в практике физиологии, биохимии и экологии растений /
Н.Н. Мусиенко, Т.В. Паршикова, П.С. Славный. - К.: Фитосоциоцентр, 2001. - 200 с. Федотов О.В. Колекщя культур шапинкових гриб1в - основа мжолопчних дослщжень та стратеги збереження бюр1зноманитя базидюмщепв / О.В. Федотов, О.В. Чайка, Т.£. Волошко, А.К. Велигодська // Вюник До-нецького ушверситету, Сер.А: Природнич1 науки, вип. 1. - Донецьк: ДонНУ, 2012. - С. 209-213. Пирог Т.П. Загальна мжробюлопя / Т.П. Пирог. - К.: НУХТ, 2010. - 623 с.
Приседський Ю.Г. Статистична обробка результата бюлопчних експерименпв / Ю.Г. Приседський. - До-
нецьк: Кассиопея, 1999. - 210 с. Bunghez, I.R. Obtaining of carotenoid extract from Lycium chinense and characterization using spectometrical analysis. / I.R. Bunghez, S.M. Avramescu, M. Neata, G. Radulescu, R. Ion // Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, 2012 - V.7(2). - P. 523-528. Eisa, G.S.A. Impact Spraying of Some Microelements on Growth, Yield, Nitrogenase Activity and Anatomical Features of Cowpea Plants / G.S.A. Eisa, T.B Ali // World Journal of Agricultural Sciences, 2014. - V. 10 (2) - P. 57-67
Eldahshan, O.A. Carotenoids / O.A. Eldahshan, A.N. Singab // Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 2013. -V 2(1) - P. 225-234
Fedotov O.V. Wood-destroying fungi as bio-sources of ferments for medicinal and nutritional purposes / O.V. Fedo-tov // Plant and Microbial Enzymes: isolation, characterization and biotechnology applications - Tbilisi: Myza, 2007. - P. 125-129.
Fedotov, O.V. Search producers of polyphenols and some pigments among Basidiomycetes / O.V.Fedotov, A.K. Veli-
godska // Biotechnologia ACTA, 2014. - V. 7(1) - P. 110-116 Heidarian, A.R. Investigating Fe and Zn foliar application on yield and its components of soybean (Glycine max (L) Merr.) at different growth stages / A.R. Heidarian, H. Kord, K. Mostafavi, // Journal of Agricultural Biotechnology and Sustainable Development, 2011 - V 3(9) - P. 189-197 Paul, R. Micro-Elements Work for the Growth and Total Soluble Protein Production in Aspergillus niger at Different Concentrations / R. Paul, V Singh, R. Tyagi, A. Singh, D. Dube // Journal of Pure and Applied Microbiology, 2010. - V. 4(1) - P. 291-296
Wasser S.P. Medicinal mushroom Science: History, Current Status, Future Trends, and Unsolved problems / S.P. Wasser // Int. J. Med. Mush. - 2010. - 12 (1). - Р. 1-16.
REFERENCES
Becker, Z.E. (1988). Physiology and biochemistry of fungi. Moscow: Moscow University Press. Bunghez, I.R., Avramescu, S.M., Neata, M., Radulescu, G., Ion, R. (2012). Obtaining of carotenoid extract from Lycium chinense and characterization using spectometrical analysis. Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, 7(2), 523-528.
BnnHB MiKpoeneMemiB Ha HaKonmeHHa KaporaHoigiB mTaMaMH 6a3HgioM^eriB
187
Dudka, Y.A., Vasser, S.P., Ellanskaya, Y.A. (2003). Metody eksperimental'noy mikologii. Nauk. dumka, Kiev, 550. Eisa, G.S.A.,. Ali, T.B (2014). Impact Spraying of Some Microelements on Growth, Yield, Nitrogenase Activity and
Anatomical Features of Cowpea Plants. World Journal of Agricultural Sciences, 10 (2), 57-67 Eldahshan, O.A., Singab, A.N. (2013). Carotenoids. Journal of Pharmacognosy andPhytochemistry, 2(1), 225-234 Fedotov, O.V (2007). Wood-destroying fungi as bio-sources of ferments for medicinal and nutritional purposes. Plant
and Microbial Enzymes: isolation, characterization and biotechnology applications. Myza, Tbilisi, 125-131. Fedotov, O.V., Chayka, O.V., Voloshko, T.E., Velyhods'ka, A.K. (2012). Kolektsiya kultur shapynkovykh hrybiv -osnova mikolohichnykh doslidzhen ta stratehiyi zberezhennya bioriznomanittya bazydiomitsetiv. Visnyk Donetskoho universytetu, 1, 209-213. Fedotov, O.V. Veligodska, A.K. (2014). Search producers of polyphenols and some pigments among Basidiomycetes.
BiotechnologiaACTA, 7(1), 110-116 (in Ukrainian). Gessler, N.N., Sokolov, A.B., Belozerskaya, T. (2003). The participation of B-carotene in antioxidant protection of
fungal cells. Appl. Biochemistry and microbiology 4(39), 427-429. Heidarian, A.R., Kord, H., Mostafavi, K. (2011). Investigating Fe and Zn foliar application on yield and its components of soybean (Glycine max (L) Merr.) at different growth stages. Journal of Agricultural Biotechnology and Sustainable Development, 3(9), 189-197 Kapich, A.N., Gvozdkova, T.S., Kvacheva, Z.B. (2008). Antioxidant, radioprotective and antiviral properties of the extracts of the mycelium fungus Laetiporus sulphureus. Successes of Medical Mycology. US, 3, 146-148 (in Russian).
Musienko, M.M., Parshikova, T.V, Slavniy, P.S. (2001). Spectrophotometry methods in the practice of physiology,
biochemistry and ecology of plants, Naukova Dumka, Kiev Paul, R., Singh, V., Tyagi, R.,Singh, A., Dube, D. (2010). Micro-Elements Work for the Growth and Total Soluble Protein Production in Aspergillus niger at Different Concentrations. Journal of Pure and Applied Microbiology, 4(1), 291-296 Pirog, T.P. (2010). Biotechnology. Kiev. (in Ukrainian).
Priseds'kiy, Y.G. (1999). Statistical processing of biological experiments results. Kassiopeya, Donetsk (in Ukrainian). Veligodska, A.K., Fedotov, O.V., Petreeva, A.S. (2014). Effect of nitrogen nutrition sources on carotenoids synthesis for some basidiomycetes strains. Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy Melitopol State Pedagogical University, 4(1), 22-34 (in Ukrainian). Voloshko, T.E., Fedotov O.V. (2013). Influence of some microelements on Basydiomysetes oxidoreductases activity.
Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy Melitopol State Pedagogical University, 1, 68-80 (in Ukrainian). Wasser, S.P., 2010. Medicinal mushroom Science: History, Current Status, Future Trends, and Unsolved problems. Int. J. Med. Mush., 12(1), 1-16.
