Авторы

Оптимизация условий глубинного культивирования гриба Phallus Impudicus

УДК 57.083.132

Оптимизация условий глубинного культивирования гриба Phallus Impudicus

Разин А. Н., Воробейчиков Е. В., Волков М. Ю., Шамцян М.М. , Кипрушкина Е. И.

Аннотация
Проведено исследование по оптимизации накопления биомассы базидиального гриба Phallus impudicus в условиях глубинного культивирования. Оптимизация проведена на основе методов факторного регрессионного анализа. В качестве параметра оптимизации использовали значения концентрации биомассы гриба. В качестве факторов, влияющих на изменения величины, варьировались: время культивирования; температура культивирования; водородный показатель; аэрация среды; скорость вращения мешалки; концентрации глюкозы, пептона, дрожжевого экстракта. Для рабочего объема культуральной среды 1750 мл установлены следующие значения факторов: t= 144; T= 27,0-29,0oC; pH= 5,0-5,5; Аv = 1,5-1,75; V= 200-275; Gl = 15,0; Pe= 4,5; Ye = 2,5. При этих значениях факторов фиксировали максимальные значения величины (С_m). В данных условиях культивирования лаг-фаза указанного гриба продолжается до 72 ч, а фаза экспоненциального роста отмечается в интервале 72-144 ч. Максимальная скорость накопления биомассы в культуральной среде повышается от 1,0 до 6,0 и находится в интервале от 96 ч до 144 ч. При промышленном культивировании гриба Ph. impudicus необходимо учитывать оптимальные значения полученных факторов, продолжительность его лаг-фазы и экспоненциальной фазы роста.

Ключевые слова: базидиальные грибы, биомасса гриба, глубинное культивирование, оптимизация культивирования, регрессионный анализ, факторы роста, фазы роста

Список литературы

1. Geir Hetland, Jon-Magnus Tangen, Faiza Mahmood, Mohammad Reza Mirlashari, Lise Sofie Haug Nissen-Meyer, Ivo Nentwich, Stig Palm Therkelsen, Geir Erland Tjønnfjord, Egil Johnson.Antitumor, Anti-Inflammatory and Antiallergic Effects of Agaricus blazei Mushroom Extract and the Related Medicinal Basidiomycetes Mushrooms, Hericium erinaceus and Grifola frondosa. // A Review of Preclinical and Clinical Studies. Nutrients. 2020 May 8; 12(5):1339. doi: 10.3390/nu12051339.

2. Jing Xu, Rui Shen, Zhuoya Jiao, Weidong Chen, Daiyin Peng, Lei Wang, Nianjun Yu, Can Peng, Biao Cai, Hang Song, Fengyuan Chen, Bin Liu.Current Advancements in Antitumor Properties and Mechanisms of Medicinal Components in Edible Mushrooms. // Nutrients. 2022 Jun 24;14(13):2622. doi: 10.3390/nu14132622.

3. Junrong Zhang, Shengshu An, Wenji Hu, Meiyu Teng, Xue Wang, Yidi Qu, Yang Liu, Ye Yuan, Di Wang.The Neuroprotective Properties of Hericium erinaceus in Glutamate-Damaged Differentiated PC12 Cells and an Alzheimer's Disease Mouse Model. // International Journal of Molecular Sciences. 2016 Nov 1;17(11):1810. doi: 10.3390/ijms17111810.

4. Филиппова И.А., Соколов В.Д., Андреева Н.Л., Юшкевич Т.В., Разин А.Н., Вознюк Е.В., Яковлев Н.А.Изучение гриба Phallusimpudicus(веселка обыкновенная) для создания фунгицидных профилактических и лечебных средств // Успехи медицинской микологии. Т. 11. М.: Национальная академия микологии, 2013. С. 113-115.

5. Разин А.Н., Кулырова А.В. Изучение эффективности препарата «Веселка» в отношении ортопоксвирусной инфекции // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. 2016. №4. С. 172.

6. Разин А.Н., Волков М.Ю., Вишневский В.В., Захаров Э.А.Системно-биологическое исследование влияния метаболитов Phallusimpudicusна кинетику роста возбудителей микозов // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2020. Т. 97. № 2. С. 92.

7. Калашников А.А.Новая технология культивирования высших базидиомицетов в искусственно замкнутой экосистеме: дисс… канд. биол. наук. Саратов, 2011. 143 с.

8. Бухало А.С., Дудка И.А.Высшие съедобные базидиомицеты в чистой культуре. К.: Наукова думка, 1988. 144 c.

9. Кожемякина Н.В., Ананьева Е.П., Гурина С.В., Галынкин В.А.Условия культивирования, состав биологическая активность мицелия Flammulina velutipes (Fr.) // Прикладная биохимия и микробиология. 2010. Т.46, №5. С. 583-586.

10. Diamantopoulou P., Papanikolaou S., Komaitis M., Aggelis G., Philippoussis A.Patterns of major metabolites biosynthesis by different mushroom fungi grown on glucose-based submerged cultures. // Bioprocess. Biosyst. Eng. 2014. No 3. P. 1385-1400.

11. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. 279 с.

12. Боровиков В. Statistica: искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов. СПб.: Питер, 2001. 656 с.

13. Дрейпер Н. Прикладной регрессионный анализ. М.: ИДВильямс, 2019. 912 с.

14. Дрейпер Н., Смит Г.Прикладной регрессионный анализ. Множественная регрессия. AppliedRegressionAnalysis. 3-еизд. М.: Диалектика, 2007. 912 с.

15. N. Subhashini, G. Nagarajan, and S. Kavimani.In vitro antioxidant and anticholinesterase activities of Garcinia combogia. // International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, 2011. vol. 3. pp. 129-132.

16. Fazenda M.L., Seviour R., McNeil B., Harvey L.M. Submerged culture fermentation of “Higher Fungi”: The Macrofungi. // Advances in applied microbiology. 2008. p. 33-103.

17. Papagianni M. Fungal morphology and metabolite production in submerged mycelial processes. // Biotechnol Adv. 2004;22(3):189-259.

18. Diamantopoulou P., Papanikolaou S., Kapoti M., Komaitis M., Aggelis G., Philippoussis A. Mushroom polysaccharides and lipids synthesized in liquid agitated and static cultures. Part I: Screening various mushroom species. // Appl. Biochem. Biotechnol. 2012. Vol. 167. P. 536-551.

19. Lin P.J., Scholz A., Krull R. Efect of volumetric power input by aeration and agitation on pellet morphology and product formation of Aspergillus niger. // Biochem Eng J. 2010;49(2):213-20.

20. Yunfeng Ma, Fu Xiang, Jun Xiang, and Longjiang Yu. Optimization of Soluble Organic Selenium Accumulation during Fermentation of Flammulina velutipes Mycelia. // Z Naturforsch C J Biosci. 2012 Nov-Dec; 67(11-12):594-602. doi: 10.1515/znc-2012-11-1210.

21. Xiao J.H,. Chen D.X., Liu J.W., Liu Z.L., Wan W.H., Fang N., Xiao Y., Qi Y., Liang Z.Q. Optimization of submerged culture requirements for the production of mycelial growth and exopolysaccharide by Cordyceps jiangxiensis JXPJ 0109. // J Appl Microbiol. 2004;96(5):1105-16. doi: 10.1111/j.1365-2672.2004.02235.x.

Читать статью полностью