Особливості синтезу білка у міцелії Pleurotus ostreatus за дії лазерного опромінення

Kateryna Reshetnyk

doi:10.29038/2617-4723-2020-390-2-25-30

Автор(и)

Kateryna Reshetnyk Донецький національний університет імені Василя Стуса https://orcid.org/0000-0001-7419-9401

DOI:

https://doi.org/10.29038/2617-4723-2020-390-2-25-30

Ключові слова:

Pleurotus ostreatus, біомаса, білок, поверхневе культивування, фотоактивація

Анотація

Базидієві гриби – цінні біологічні об’єкти, які використовують для отримання біологічно активних речовин. Метою нашої роботи було вивчення впливу лазерного опромінення на накопичення біомаси та процеси синтезу білка у міцелії Pleurotus оstreatus. Для дослідження були використані штами гриба P. ostreatus із Колекції культур базидієвих грибів кафедри ботаніки та екології Донецького національного університету імені Василя Стуса. Опромінення інокулюму розміром близько 55 мм (завжди однієї щільності й віку) проводили перед посівом за допомогою світлодіодних лазерів: BRP–3010–5 (довжина хвилі 635 нм), BBP–3010–5 (довжина хвилі 405 нм) та BGP–3010–5 (довжина хвилі 532 нм). Потужність кожного лазера становила 100 мВт. Енергія опромінення у всіх варіантах досліду становила 51,1м Дж/см2. Рівень накопичення біомаси визначали ваговим методом, висушуючи міцелій до постійної маси при температурі (105±1)°С. З метою визначення кількості білка застосовували метод біуретової реакції. Отримані результати дослідження засвідчують вплив лазерного опромінення на стимуляцію ростових та біосинтетичних процесів P. ostreatus. Зокрема, для P. ostreatus найефективнішим було опромінення зеленим світлом довжиною хвилі 532 нм. За дії цього режиму опромінення найкращу реакцію у відповідь на дію світла спостерігали для штаму Р-192 – кількість біомаси зросла на 71,4%. Було встановлено зростання кількості білка у міцелії P. ostreatus за дії лазерного опромінення. Для штаму Р-192 гриба P. ostreatus вміст загального білка зріс на 36,3% відповідно до контролю за дії опромінення зеленим світлом (532 нм). Одержані результати показують перспективність використання лазерного опромінення світлом у зеленому діапазоні для цілеспрямованої регуляції синтезу білка та біомаси міцелію гриба P. ostreatus.

Посилання

1. Bisko, N. A.; Mitropol'skaya, N. Yu.; Solomko, E.F. Lekarstvennyie gribyi – dlya zdorovya i krasotyi. [Medicinal mushrooms - for health and beauty]. Scientific opinion: Kiev, 2003.40 p. (in Russian)
2. Alekseenko, E.N.; Polishko, T.M.; Vinnikov, A.I. Harchova, likuvalna ta ekologichna tsinnist gribiv Pleurotus ostreatus [Food, medicinal and ecological value of fungi Pleurotus ostreatus]. Bulletin of Dnipropetrovsk University. Biology. Ecology. 2010, 18 (1), pр. 3–9. (in Ukrainian)
3. Velichko, T.O.; Zubareva, I.M.; Mitina, N.B.; Tkalya, O.I.; Shatalin, D.B. Optymizatsiia pozhyvnykh seredovyshch dlia kultyvuvannia Pleurotus ostreatus [Optimization of nutrient media for cultivation of Pleurotus ostreatus]. Scientific works of the Odessa National Academy of Food Technologies. 2011, 40 (2), pp. 165–167. (in Ukrainian)
4. Friedl, M. A.; Schmoll, M.; Kubicek, C. P.; Druzhinina, I. S. Photostimulation of Hypocrea atroviridis growth occurs due to a crosstalk of carbon metabolism, blue light receptors and response to oxidative stress. Microbiology. 2008, 154, рр. 1229–1241.
5. Tisch, D.; Kubicek, C. P.; Schmoll M. Crossroads between light response and nutrient signalling: ENV1 and PhLP1 act as mutual regulatory pair in Trichoderma reese. BMC Genomics. 2014, 15, рр. 425–438.
6. Kamada, T.; Sano, H.; Nakazawa, T.; Nakahori, K. Regulation of fruiting body photomorphogenesis in Coprinopsis cinerea. Fungal Genetics and Biology. 2010, 11, рр. 917 – 921.
7. Poedinok, N. L. Energoefektivni sistemi shtuchnogo osvitlennya u tehnologiyah viroschuvannya yistivnih ta likarskih gribiv [Energy-efficient artificial lighting systems in technologies for growing edible and medicinal mushrooms]. Science and innovation. 2013, 9(3), pp. 46-59. (in Ukrainian)
8. Dudka, I. A.; Vasser, S. P.; Ellanskaya, I. A. i dr. Metodyi eksperimentalnoy mikologii. [Experimental mycology methods]. Directory. К: Nauk. Dumka. 1982. 561 р. (in Russian)
9. Prysedskyi, Yu. H. Statystychna obrobka rezultativ biolohichnykh eksperymentiv. [Statistical processing of the results of biological experiments]. Donetsk: Cassiopeia. 1999. 210 p. (in Ukrainian)
10. Prysedskyi, Yu. H. Paket prohram dlia provedennia statystychnoi obrobky rezultativ biolohichnykh eksperymentiv. [A package of programs for statistical processing of the results of biological experiments]. Donetsk: DonNU. 2005. 84 p. (in
Ukrainian)
11. Poedinok, N. L. Biotehnologicheskie osnovyi intensifikatsii kultivirovaniya s'edobnyih i lekarstvennyih makromitsetov s pomoschyu sveta nizkoy intensivnosti [Biotechnological bases of intensification of cultivation of edible and medicinal
macromycetes using low intensity light]: dis. ... Dr. Biol. Sciences: 03.00.20. Kiev, 2015.387 p. (in Russian)
12. Hillenkamp, F. Interaction between laser radiation and biological systems. Lasers in Biology and Medicine. New York; London, 1987, рр. 36–75.
13. Bykov, A.V. Lazernaya elektrodinamika, elementarnyie i kogerentnyie protsessyi pri vzaimodeystvii lazernogo izlucheniya s veschestvom. [Laser electrodynamics, elementary and coherent processes in the interaction of laser radiation with matter]. Moscow: Fizmatlit, 2006, 384 p. (in Russian)