Збагачення біомаси цінних їстівних грибів сполуками германію, селену і молібдену

Гродзинська, ГА
Самчук, АІ
Небесний, ВБ
Nauka innov. 2019, 15(5):75-84
https://doi.org/10.15407/scin15.05.075
Рубрика: Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Мова: Українська
Анотація: 
Вступ. На сьогодні загальновідомо, що шапинкові гриби (макроміцети) є не лише традиційним продуктом харчування, а й невичерпним джерелом речовин, які мають широкий спектр застосування у фармакології. Деякі види грибів розглядають як джерело фізіологічно важливих, так званих ессенціальних елементів, зокрема Cu, Fe, Zn, Cr, Se, Mo, Mn тощо.
Проблематика. Зважаючи на те, що мінеральний склад макроміцетів є досить специфічним і їм властива певна вибірковість накопичення окремих елементів з ґрунтів/субстратів (видоспецифічність накопичення), актуальними і перспективними є біотехнологічні розробки, спрямовані на збагачення ессенціальними елементами мінерального складу грибної біомаси, що культивується на рідкому живильному середовищі, та плодових тіл цінних їстівних видів, які вирощують у поверхневій культурі. Збагачення мінерального складу потенційно має підвищувати лікарські властивості, біологічну активність і харчову цінність грибних добавок.
Мета. Визначення біоакумуляційної здатності міцеліальної біомаси Pleurotus ostreatus (Jacq.) P. Kumm. і P. eryngii (DC.) Quél. щодо сполук Ge, Se і Mo.
Матеріали й методи. Методом мас-спектрометрії з індукційно зв’язаною плазмою (ICP-MS) досліджували вміст Ge, Se і Mo в міцеліальній біомасі трьох штамів видів роду Pleurotus при культивуванні на рідкому поживному середовищі із додаванням сполук германію, селену і молібдену у концентраціях 10, 25 і 50 мг/л відповідно.
Результати. Всі досліджені штами продемонстрували високу біоакумуляційну здатність: для германію коефіцієнти акумуляції знаходилися у межах двох-трьох порядків (від 404 до 3577), селену — від одного до трьох порядків (від 19 до 2118), а молібдену — від одного до двох порядків величин (від 12 до 162).
Висновки. Подальші етапи розробки та впровадження збагачених ессенціальними елементами грибних добавок мають включати дослідження біодоступності та ефективності таких препаратів, медико-біологічні та клінічні випробування.
Ключові слова: Pleurotus spp., їстівні та лікарські гриби, біоакумуляція, есcенціальні елементи
Посилання: 
1. Макромицеты: лекарственные свойства и биологические особенности. T. 2. Киев: Наш формат, 2016. 261 с. 
2. Сhaturvedi V.K., Agarwal S., Gupta K.K., Ramteke P.W., Singh M.P. Medicinal mushroom: boon for therapeutic applications. 3 Biotech. 2018. V. 8. P. 334. 
https://doi.org/10.1007/s13205-018-1358-0
3. Wasser S.P. Medicinal Mushrooms in Human Clinical Studies. Part I. Anticancer, Oncoimmunological, and Immunomodulatory Activities:A Review. Int. J. Med. Mushrooms. 2017. V. 19, no. 4. P. 279–317. doi:10.1615/IntJMedMushrooms.v19.i4.10
4. Stajic M., Milenkovic I., Brceski I., Vukojevic J., Duletic-Lausvevic S. Mycelial growth of edible and medicinal oyster mushroom (Pleurotus ostreatus (Jacq.:Fr.) Kumm.) on selenium-enriched media. Int. J. Med. Mushrooms. 2002. V. 4, no. 3. P. 241–244.
5. Гродзинская А.А., Качалова Н.М. Перспективы биотехнологии грибов в Украине. Nauka innov. 2003. Т. 1, № 1. С. 64–69.
6. Beelman R.B., Royse D.J. Selenium enrichment of Grifola frondosa (Dicks.: Fr.) S.F. Gray (Maitake) Mushrooms. Int. J. Med. Mushrooms. 2005. V. 7, no. 3. P. 340.
7. Turło J., Gutkowska B., Herold F. Effect of selenium enrichment on antioxidant activities and chemical composition of Lentinula edodes (Berk.) Pegl. Mycelia extracts. Food and Chemical Toxicology. 2010. V. 48. P. 1085–1091.
8. Bhatia P., Aureli F., D’Amato M., Prakash R., Cameotra S.S., Nagaraja T.P., Cubadda F. Selenium bioaccessibility and speciation in biofortified Pleurotus mushrooms grown on selenium-rich agricultural residues. Food Chem. 2013. V. 140. P. 225–230.
9. da Silva M.C.S., Nunes M.D., da Luz J.M.R., Kasuya M.C.M. Mycelial Growth of Pleurotus Spp. in Se-Enriched Culture Media. Advances in Microbiology. 2013. V. 3 P. 11–18. 
http//dx.doi.org/10.4236/aim.2013.38A003
10. Бісько Н.А., Ломберг М.Л., Митропольська Н.Ю., Михайлова О.Б. Колекція культур шапинкових грибів (IBK). Київ: Альтерпрес, 2016. 120 с.
11. Пономаренко О.М., Самчук А.І., Красюк О.П., Макаренко Т.І., Антоненко О.Г. Аналітичні схеми пробопідгготовки гірських порід та мінералів і визначення в них мікроелементів методом мас-спектрометрії з індукційно зв’язаною плазмою (ISP-MS). Мінералогічний журнал. 2008. № 4. С. 97–103.
12. Buchalo A., Mykchaylova O., Lomberg M., Wasser S. P. Microstructures of vegetative mycelium of macromycetes in pure сultures. Eds. P.A. Volz and E.Nevo. Kyiv: M.G. Kholodny Institute of Botany, 2009. 224 р.
13. Cоломко Э.Ф., Гродзинская А.А., Пащенко Л.А., Пчелинцева Р.К. Минеральный состав некоторых видов культивируемых и дикорастущих грибов класса Basidiomycetes. Микология и фитопатология. 1986. Т. 20, № 6. С. 474–478.
14. Vetter J. Selenium content of some higher fungi. Acta Alimentaria. 1993. V. 22, no. 4. P. 383–387.
15. Grodzinskaya A.A., Kotliar V.Z., Buchalo A.S. Influence of mineral elements on the mycelia growth and their uptake by Pleurotus ostreatus (Jacq.: Fr.). Int. J. Med. Mushrooms. 2001. V. 3, no. 2–3. P. 151.
16. Baldrian P., Gabriel J. Copper and cadmium increase laccase activity in Pleurotus ostreatus. FEMS Microbiology Letters. 2002. V. 206, no. 1. P. 69–74. 
https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.2002.tb10988.x
17. Костычев А.А. Биоабсорбция тяжелых металлов и мышьяка агарикоидными и гастероидными базидиомицетами: автореф. дис.  канд. биол. наук. 03.00.24. Москва, 2009. 23 с.
18. Petrini O., Cocchi L., Vescovi L., Petrini L. Chemical elements in mushrooms and  their potential taxonomic significance. Mycol. Progr. 2009. V. 8, no. 3. P. 171–180. 
19. Kalač P. Trace element content in European species of wild growing edible mushrooms: A review for the period 2000-2009. Food Chemistry. 2010. V. 122. P. 2–15. 
20. Макромицеты: лекарственные свойства и биологические особенности / под ред. проф. С.П.Вассера. Киев: Наш формат, 2012. 285 с.
21. Falandysz J., Borovička J. Macro and trace mineral constituents and radionuclids in mushrooms: health benefits and risks. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2013. V. 97, no. 2. P. 477–501.
22. Mleczek M., Niedzielski P., Kalač P., Budka A., Siwulski M., M. Gąsecka M., Rzymski P., Magdziak Z., Sobieralski K. Multielemental analysis of 20 mushroom species growing near a heavily trafficked road in Poland. Environ Sci Pollut Res. 2016. V. 23. P. 16280–16295.
23. Голубкина Н.А., Миронов В.Е. Элементный состав грибов в условиях контрастных антропогенных нагрузок. Геохимия. 2018. № 10. С. 3–16. 
https://doi: 10.1134/S0016752518100084
24. Перепелиця О.П. Екохімія та ендоекологія елементів: Довідник з екологічного захисту. Київ: Екохім, 2004. 736 с.
25. Гродзинська Г.А., Самчук А.I., Сирчін С.О. Вміст мінеральних елементів у болетальних грибах. Вісник НАН України. 2010. № 6. С. 29–35.
26. Гродзинська Г.А., Самчук А.І., Дудка І.О. Біоакумуляція мінеральних елементів плодовими тілами дикорослих макроміцетів. Екологічний вісник. 2015. Т. 92, № 5. С. 22–24.