Культивирование мицелия ксилотрофного макромицета Flammulina velutipes с азоспириллами
24.08.2020
Авторы:
Название:
Культивирование мицелия ксилотрофного макромицета Flammulina velutipes с азоспириллами
Страницы:
232-241
Исследования экологически чистых биологических способов стимуляции роста мицелия лекарственных и съедобных грибов способствуют развитию научных основ и улучшению технологии выращивания. В данной работе поставлена цель охарактеризовать эффект бактерий рода Azospirillum, известных своими фитостимулирующими свойствами, в отношении ростовых показателей ксилотрофного базидиомицета Flammulina velutipes в условиях двойных бактериально-грибных культур. Выявлена возможность и подобраны условия совместного погруженного культивирования зимнего гриба F. velutipes с эндофитным и эпифитным штаммами Azospirillum brasilense. Изучали ростовые показатели ко-культур в зависимости от состава среды; характеристик инокулюма, штамма бактерий. В оптимизированных условиях жидких ко-культур азоспириллы изученных штаммов проявляли активную подвижность и находились в плотном контакте с гифами грибов. Концентрация клеток бактериальных штаммов при прочих равных условиях эксперимента оказывала существенное влияние на рост бинарных культур. Выращивание F. velutipes совместно с А. brasilense Sp245 при оптимальной концентрации бактериальных клеток в инокулюме позволило получить величину сухой биомассы 235% относительно контроля. Активному росту смешанной культуры грибов с изучаемыми штаммами азоспирилл благоприятствовала среда на основе Glc и Fru в массовом соотношении 1 : 1 и Asn. Полученные данные позволяют судить о высоком потенциале применения бинарных бактериально-грибных культур для эффективного получения мицелиальной биомассы базидиомицета.
- 1. Архипова Т.Н., Кузьмина Л.Ю., Кудоярова Г.Р. Влияние титра микроорганизмов на результаты их рост-стимулирующей активности в условиях гетеротрофного питания растений // Экобиотех. 2018. Т. 1(2). С. 97–104. doi10.31163/2618-964X-2018-1-2-97-104 2. Иванчина Н.В., Гарипова С.Р., Шавалеева Д.В., Уразбахтина Н.А., Захарова Р.Ш., Хайруллин Р.М. Влияние штаммов Bacillus subtilis на продуктивность растений гороха при автономной и совместной инокуляции со штаммом Rhizobium leguminosarum bv. viceae 1078 // Агрохимия. 2008. (10). C. 34–39. 3. Купряшина М.А., Петров С.В., Пономарева Е.Г., Никитина В.Е. Лигнинолитическая активность бактерий родов Azospirillum и Niveispirillum // Микробиология. 2015. T. 84(6). C. 691–696. doi:10.7868/S0026365615060051 4. Лойко Н.Г., Кряжевских Н.А., Сузина Н.Е., Демкина Е.В., Муратова А.Ю., Турковская О.В., Козлова А.Н., Гальченко В.Ф., Эль-Регистан Г.И. Покоящиеся формы Sinorhizobium meliloti // Микробиология. 2011. T. 80(4). C. 465–476. doı:10.1134/S0026261711040126 5. Лощинина Е.А., Цивилева О.М., Макаров О.Е., Никитина В.Е. Изменения углеводного и жирнокислотного состава мицелия Lentinus edodes при совместном культивировании с Azospırıllum brasılense // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2012. (2-3). C. 64–67. 6. Никитина В.Е., Цивилева О.М., Лощинина Е.А. Взаимоотношения ксилотрофных базидиомицетов и почвенных азотфиксирующих бактерий рода Azospirillum // Успехи медицинской микологии. 2006. T. 7. C. 293–294. 7. Цивилева О.М., Шатерников А.Н., Никитина В.Е. Бактерии рода Azospirillum в оптимизации искусственного культивирования высших грибов-ксилотрофов // Биотехнология. 2020. Т. 36(2). С. 16–25. doi:10.21519/0234-2758-2020-36-2-16-25 8. Alves M.I., Macagnan K.L., Rodrigues A.A., de Assis D.A., Torres M.M., de Oliveira P., Furlan L., Vendruscolo C.T., Moreira A.D.S. Poly (3-hydroxybutyrate)-P (3HB): Review of production process technology // Industrial Biotechnology. 2017. V. 13(4). P. 192–208. doi:10.1089/ind.2017.0013 9. Benaissa A. Plant Growth Promoting Rhizobacteria A review // Algerian Journal of Environmental Science and Technology. 2019. V. 5(1). P. 873–880. 10. Berthold D.E., Shetty K.G., Jayachandran K., Laughinghouse IV H.D., Gantar M. Enhancing algal biomass and lipid production through bacterial co-culture // Biomass and Bioenergy. 2019. V. 122. P. 280–289. doi10.1016/j.biombioe.2019.01.033 11. Fukami J., Cerezini P., Hungria M. Azospirillum: benefits that go far beyond biological nitrogen fixation // AMB Express. 2018. V. 8(1). P. 73. doi:10.1186/s13568-018-0608-1 12. Goswami M., Deka S. Plant growth-promoting rhizobacteria – alleviators of abiotic stresses in soil: a review // Pedosphere. 2020. V. 30(1). P. 40–61. doi:10.1016/S1002-0160(19)60839-8 13. Huang L.H., Lin H.Y., Lyu Y.T., Gung C.L., Huang C.T. Development of a transgenic Flammulina velutipes oral vaccine for hepatitis B // Food Technology and Biotechnology. 2019. V. 57(1). P. 105–112. doi:10.17113/ftb.57.01.19.5865 14. Janusz G., Pawlik A., Sulej J., Świderska-Burek U., Jarosz-Wilkołazka A., Paszczyński A. Lignin degradation: microorganisms, enzymes involved, genomes analysis and evolution // FEMS Microbiology Reviews. 2017. V. 41(6). P. 941–962. doi:10.1093/femsre/fux049 15. Jong S.C., Donovick R. Antitumor and antiviral substances from fungi // Advances in Applied Microbiology. 1989. V. 34. P. 183–262. doi:10.1016/S0065-2164(08)70319-8 16. Kumar A., Patel J.S., Meena V.S., Ramteke P.W. Plant growth-promoting rhizobacteria: strategies to improve abiotic stresses under sustainable agriculture // Journal of Plant Nutrition. 2019. V. 42(11-12). P. 1402–1415. doi:10.1080/01904167.2019.1616757 17. Lasa A.V., Mašínová T., Baldrian P., Fernández-López M. Bacteria from the endosphere and rhizosphere of Quercus spp. use mainly cell wall-associated enzymes to decompose organic matter // PloS ONE. 2019. V. 14(3). P. e0214422. doi10.1371/journal.pone.0214422 18. Mahfuz S., Song H., Miao Y., Liu Z. Dietary inclusion of mushroom (Flammulina velutipes) stem waste on growth performance and immune responses in growing layer hens // Journal of the Science of Food and Agriculture. 2019. V. 99(2). P. 703–710. doi:10.1002/jsfa.9236 19. Mizuno T. Bioactive biomolecules of mushrooms: food function and medicinal effect of mushroom fungi // Food Reviews International. 1995. V. 11(1). P. 5-21. doi:10.1080/87559129509541017 20. Naureen Z., Rehman N.U., Hussain H., Hussain J., Gilani S.A., Al Housni S.K., Mabood F., Khan A.L., Farooq S., Abbas G., Harrasi A.A. Exploring the potentials of Lysinibacillus sphaericus ZA9 for plant growth promotion and biocontrol activities against phytopathogenic fungi // Frontiers in Microbiology. 2017. V. 8. P. 1477. doi:10.3389/fmicb.2017.01477 21. Nie Y., Jin Y., Deng C., Xu L., Yu M., Yang W., Li B., Zhao R. Rheological and microstructural properties of wheat dough supplemented with Flammulina velutipes (mushroom) powder and soluble polysaccharides // CyTA-Journal of Food. 2019. V. 17(1). P. 455–462. doi:10.1080/19476337.2019.1596986 22. Paaventhan P., Joseph J.S., Seow S.V., Vaday S., Robinson H., Chua K.Y., Kolatkar P.R. A 1.7 Å structure of Fve, a member of the new fungal immunomodulatory protein family // Journal of Molecular Biology. 2003. V. 332(2). P. 461–470. doi:10.1016/S0022-2836(03)00923-9 23. Palacios O.A., Lopez B.R., Bashan Y., de-Bashan L.E. Early Changes in Nutritional Conditions Affect Formation of Synthetic Mutualism Between Chlorella sorokiniana and the Bacterium Azospirillum brasilense // Microbial Ecology. 2019. V. 77(4). P. 980–992. doi:10.1007/s00248-018-1282-1 24. Seow S.V., Kuo I.C., Paaventhan P., Kolatkar P.R., Chua K.Y. Crystallization and preliminary X-ray crystallographic studies on the fungal immunomodulatory protein Fve from the golden needle mushroom (Flammulina velutipes) // Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography. 2003. V. 59(8). P. 1487–1489. doi:10.1107/S0907444903011879 25. Su A., Ma G., Xie M., Ji Y., Li X., Zhao L., Hu Q. Characteristic of polysaccharides from Flammulina velutipes in vitro digestion under salivary, simulated gastric and small intestinal conditions and fermentation by human gut microbiota // International Journal of Food Science & Technology. 2019. V. 54(6). P. 2277–2287. doi:10.1111/ijfs.14142 26. Tsivileva O.M., Pankratov A.N., Nikitina V.E. Extracellular protein production and morphogenesis of Lentinula edodes in submerged culture // Mycological Progress. 2010. V. 9(2). P. 157–167. doi:10.1007/s11557-009-0614-4 27. Wasser S.P. Medicinal mushrooms as a source of antitumor and immunomodulating polysaccharides // Applied Microbiology and Biotechnology. 2002. V. 60(3). P. 258–274. doi:10.1007/s00253-002-1076-7 28. Wasser S.P., Weis A.L. Medicinal properties of substances occurring in higher basidiomycetes mushrooms: current perspectives // International Journal of Medicinal Mushrooms. 1999. V. 1(1). P. 31–62. doi:10.1615/IntJMedMushrooms.v1.i1.30 29. Wasser S.P., Weis A.L. Therapeutic effects of substances occurring in higher Basidiomycetes mushrooms: a modern perspective // Critical Reviews in Immunology. 1999a. V. 19(1). P. 65–96. doi:10.1615/CritRevImmunol.v19.i1.30 30. Zhao R., Hu Q., Ma G., Su A., Xie M., Li X., Chen G., Zhao L. Effects of Flammulina velutipes polysaccharide on immune response and intestinal microbiota in mice // Journal of Functional Foods. 2019. V. 56. P. 255–264. doi:10.1016/j.jff.2019.03.031