Материал: Ильина Г.В., Ильин Д.Ю. Ксилотрофные базидиомицеты в чистой культуре

L. sulphureus, F. fomentarius, F. hepatica) также развивались на агаре Чапека-Докса заметно медленнее, чем на других изученных субстратах. Штаммы факультативных сапротрофов (F. pinicola, G. applanatum, G. lucidum и P. cinnabarinus) оказались наименее требовательными к субстрату. Высокие, относительно прочих трофических групп, средние скорости роста отмечены на всех изученных средах, но максимальные скорости роста штаммов факультативных сапротрофов зафиксированы на картофельноглюкозном агаре.

Анализ полученных результатов свидетельствует, что прослеживается тенденция связи между трофическими стратегиями видов в природе и их отношением к источникам углерода и азота в питательных средах. Результаты показывают, что все изученные виды, что наиболее ярко выражено у облигатных и факультативных паразитов, тяготеют к натуральным средам, то есть субстрату, характеризующемуся присутствием аминного азота. В то же время, штаммы факультативных сапротрофов, в целом менее требовательные к питательной среде. Они хорошо осваивают синтетические среды (в частности, с нитратным источником азота), но, в сравнении с прочими, предпочитают полисахариды (амилоза, амилопектин) картофельно-глюкозного агара. Такие отличия могут объясняться возможностью активизации ферментативных комплексов, которые, по сведениям литературы, максимальным разнообразием отличаются именно у сапротрофных организмов (Одум, 1986). Это свидетельствует о целесообразности исследований особенностей развития культур ксилотрофных базидиомицетов на субстратах, еще более различающихся составом и структурой.

Таким образом, даже с использованием наиболее традиционных питательных сред установлены отличия в темпах роста и развития у видов ксилотрофных базидиомицетов, имеющих разные трофические стратегии.

На общем фоне обращают на себя внимание относительно низкие скорости роста штаммов, принадлежащих к видам – облигатным паразитам, причем даже на оптимальной для данной группировки среде (сусло-агаре). Причем наблюдения показывают, что самым растянутым во времени этапом развития культуры является фаза адаптации (lag-фаза), продолжительность которой,

100

например у Sparassis crispa составляет несколько суток. На наш взгляд, относительно более полной реализации физиологического потенциала культур ксилотрофных базидиомицетов, прежде всего редких и ценных в биотехнологии видов, можно достичь использованием некоторых ростовых факторов, а также адаптогенов различной природы.

3.2 Использование веществ – адаптогенов для оптимизации развития мицелия редких и ценных

с позиций биотехнологии видов ксилотрофных базидиомицетов в чистой культуре

В качестве веществ, способных оказать стимулирующее и адаптогенное влияние на процессы онтогенеза мицелиальных культур изучены фолиевая кислота, ее предшественник – парааминобензойная кислота, а также соединения селена.

Фолиевая кислота, предшественником которой служит парааминобензойная кислота (ПАБК), участвует в переносе одноуглеродных радикалов, что может иметь немаловажное значение в процессе утилизации одноуглеродных групп субстрата культурой гриба. Нами изучено влияние фолиевой кислоты на рост и развитие культур ксилотрофных базидиомицетов, причем установлено некоторое стимулирующее воздействие. Однако низкая термоустойчивость фолиевой кислоты делает необходимым применение ультрафильтрации ее растворов перед внесением в питательные среды. С практических позиций это влечет за собой ряд затруднений. На этом фоне предшественник фолиевой кислоты, ПАБК, является более предпочтительным: это вещество термостабильно, то есть допустимо внесение его в питательные среды до стерилизации. Кроме того, есть данные, что многие микроорганизмы вообще не способны к утилизации готовой фолиевой кислоты из субстрата, но синтезируют ее de novo (Овчинников, 1987). В отношении макромицетов этот вопрос является малоизученным.

Нами изучено воздействие парааминобензойной кислоты на рост и развитие культур, в результате чего была установлена концентрация, позитивно влияющая на рост большинства культур – 0,005 г/л. Установлено, что ПАБК оказывает позитивное

101

влияние на темпы и характер развития мицелия большинства штаммов изученных видов.

Для установления эссенциальности ПАБК использовали ее токсический аналог – сульфаниламид. Известно, что сульфаниламид, в силу сходства химического строения с молекулой ПАБК, способен имитировать последнюю и включаться в соответствующие метаболические превращения. Это искажает, и, в конечном итоге, блокирует процесс синтеза фолиевой кислоты. Разумеется, такие события могут происходить у организмов синтезирующих фолиевую кислоту de novo (Овчинников, 1987).

В эксперимент были включены штаммы видов ксилотрофных базидиомицетов, различающихся трофическими стратегиями, скоростями роста, представляющие определенный интерес с позиций практической микологии, экологии и биотехнологии. Вещества вносили в питательную среду в одинаковой концентрации 0,005 г/л. О роли ПАБК судили на основании результатов исследований скорости и характера роста мицелия штаммов на средах с ПАБК, с добавлением сульфаниламида, и контрольным вариантом (КГА). Наблюдения проводились в течение 15 суток. На первых этапах развития мицелия в опытных и контрольных вариантах, скорость роста культур была практически одинаковой. Однако по истечении нескольких суток от начала развития в вариантах с добавлением сульфаниламида рост прекратился на фоне заметного увеличения скорости роста в варианте с ПАБК и постепенным замедлением в контрольных вариантах (рис. 14). Среды, содержащие ПАБК, были освоены полностью в первую очередь, в контрольных вариантах освоение субстрата было завершено несколько позднее (в среднем на 2-3 суток, в зависимости от штамма). Рост на среде, содержащей сульфаниламид, прекращался полностью на 4-7 сутки (у штаммов разных видов). При расчете средних скоростей роста в вариантах с сульфаниламидом промеры, сделанные в течение первых нескольких суток, обусловили довольно низкие, но превышающие нулевые показатели, результаты.

102

Рисунок 15 – Влияние ПАБК на скорость роста штаммов ксилотрофных базидиомицетов: ряд 1 – контроль (КГА); ряд 2 – опыт (КГА+ПАБК). Штаммы: I. obliquus: 1- IO-1, 2-IO-2, 3-IO-3; Ph. tremulae: 4-Pht-1, 5-Pht-2; 6- Pht-3; S. crispa: 7-AI-10; F.pinicola: 8-Fpi-1, 9-Fpi-2, 10- Fpi-3; L. sulphureus: 11-РD-99, 12-РD-01, 13-Аh-02; G. applanatum: 14-G-1, 15-G-2, 16-G-3; G.lucidum: 17-Gl-1, 18-Gl-3, 19-Gl-6; F.fomentarius: 20-AH-96, 21-Nic-02, 22-Lp-05; P.cinnabarinus: 23-PyC-1, 24-PyC-2, 25-PyC- 4; H. annosum: 26-Han-1, 27-Han-2, 28-Han-3; F. hepatica: 29-Fh-1, 30-Fh-1а, 31-Fh-5 (планки погрешно-

стей – ошибка средней, р<0,05)

Заметно, что наиболее позитивная реакция формируется у большинства штаммов видов, обладающих паразитной трофи-

кой (Ph. tremulae, S. crispa, H. annosum). Объяснение выявленной закономерности заключается в позитивном изменении динамики развития культур видов – паразитов на средах с ПАБК. В этой связи целесообразно рассмотрение особенностей динамики развития на указанных средах всех изученных видов. Низкие скорости роста культур паразитных видов на КГА отчасти фиксируют-

104