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

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Достоверно различающиеся варианты опыта на основании названного теста были сгруппированы (отдельно по каждому штамму). Варианты, составляющие группу «а», в ее пределах различаются несущественно, но имеют отличия от группы, не имеющей буквенного обозначения (минимальное значение, чаще

– контроль). Варианты, маркированные «b» - имеют максимальные значения, достоверно отличные от группы «а» и контроля.

На общем фоне вновь прослеживается тенденция, отмеченная нами ранее: быстрорастущие культуры реагируют на внесение селеновых добавок наиболее позитивно, что заметно по стимуляции скорости роста в опытных вариантах в сравнении с контролем. Субъективно заметная, но, как свидетельствуют результаты статистической обработки, не всегда достоверная стимуляция отмечена для медленнорастущих культур в опытах с селенатом натрия. Опыты показывают, что эта часть культур наилучшим образом реагирует на внесение селена в органической форме. Полученные на основе теста Дункана группировки распределяются таким образом, что виды, склонные к паразитной трофике в природных условиях, обнаруживают факты стимуляции органической формой селена, а обладающие сапротрофной трофикой – неорганической. Для объяснения факта стимуляции роста мицелия следует обратиться к рассмотрению динамики развития культур в контрольных и опытных вариантах (рис. 17 а, б, в).

На примере наиболее ярких представителей изученных трофических группировок (облигатные паразиты S. crispa, H. annosum; представители факультативных паразитов I. obliquus, F. hepatica; факультативных сапротрофов – F. pinicola, G. applanatum) показаны особенности их развития на питательных средах, обогащенных соединениями селена Подобные закономерности установлены и для прочих видов с аналогичными стратегиями.

110

а)

б)

в)

 

 

13

,

 

12

роста

 

10

 

 

11

скорости

сут/мм

9

8

 

 

 

 

7

 

 

6

Средние

 

5

 

4

 

 

 

 

3

2

1

0

0

3

6

9

12

15

Сутки культивирования

,

 

14

роста

 

 

13

 

 

 

 

12

скорости

сут/мм

11

10

 

 

 

 

9

 

 

8

 

 

7

 

 

6

Средние

 

5

 

0

 

 

4

3

2

1

0 3 6 9 12 15

 

 

13

 

 

Сутки культивирования

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

роста

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скорости

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сут/мм

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средние

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

6

9

 

 

 

 

 

12

15

 

 

 

 

 

 

 

Сутки культивирования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S. crispa, штамм АИ-10

 

 

 

H. annosum, штамм Han-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. obliquus, штамм IO-2

 

 

 

 

 

F. hepatica, штамм Fh-1а

 

 

 

 

 

F.pinicola, штамм Fpi-1

 

 

 

 

 

G. applanatum, штамм G-3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 17 – Динамика развития культур грибов (КГА, 26ºС, повторность трехкратная): а) в контрольных вариантах; б на средах, обогащенных селенатом натрия; в) на средах, обогащенных селенопираном

111

Анализ полученных данных показывает, что общей тенденцией культур, развивающихся в присутствии соединений селена, является более ранний переход в фазе стационарного роста, при этом отмечается сокращение фазы адаптации (что особенно заметно на примере медленнорастущих культур облигатных паразитов), и некоторое сокращение фазы логарафмического роста.

Фаза стационарного роста она несколько растягивается во времени и стабилизируется. У большинства изученных штаммов показатели темпов роста в этот период увеличиваются, по сравнению с контролем, незначительно. Эффект синхронизации развития культуры на примере микромицетов – продуцентов антибиотиков отмечался нами ранее и описан в ряде работ (Ильина и др., 2000; Ильин и др., 2001). Возможно, в данном случае обнаруживается результат действия подобного механизма: нивелируются факторы окислительного стресса, провоцирующие старение культуры.

Интересным аспектом представляется и позитивное воздействие, как выяснилось, в большей степени обеспечиваемое органическим соединением селена, на развитие в искусственной культуре штаммов облигатных паразитов. В данном случае нам представляется вероятным частичное снятие окислительного и трофического стресса, который в большей или меньшей степени неминуемо развивается у паразитов ex situ. В случае, если данные косвенные предположения верны, целесообразно исследование биохимических маркеров окислительного стресса в мицелии, что особенно актуально при хранении культуры.

Обнаруженные факты позволяют рекомендовать ряд компонентов питательных сред (парааминобензойная кислота, селенат натрия, 9-фенил-симметричный-октагидроселено-ксантен), которые целесообразно использовать при культивировании изолятов ксилотрофных базидиомицетов различных трофических стратегий в условиях чистой культуры.

112

Глава 4 ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОЕДИНЕНИЙ СЕЛЕНА ПРИ ХРАНЕНИИ КОЛЛЕКЦИОННЫХ КУЛЬТУР КСИЛОТРОФНЫХ

БАЗИДИОМИЦЕТОВ

Проблема сохранения морфолого-физиологических характеристик культуры микроорганизма и его продуктивных свойств в ходе длительного хранения была и остается одной из самых актуальных проблем биотехнологии. Промышленные регламенты работы с продуцентами допускают хранение культуры без пересева в течение четырех-шести месяцев. Нами в течение длительного (15-летнего) периода проведена оценка эффективности различных способов хранения культур макромицетов (Денисова (Ильи-

на), 1997, 1999; Ильина, 2001).

Традиционно наиболее распространенным способом поддержания исходной культуры гриба является высев мицелия в пробирки на скошенные агаризированные среды с оптимальным для каждого штамма составом и выращивание его до определенного возраста в оптимальных условиях. Готовую культуру в пробирках помещают в холодильник и хранят при температуре 3-4 °С. Пересевы культур проводят через определенные промежутки времени с таким расчетом, чтобы наилучшим образом сохранить физиолого-биохимические свойства штамма. Для длительного хранения некоторых штаммов рекомендуется использовать бедные сахарами крахмальные среды.

В крупных коллекциях грибные культуры успешно хранят в замороженном состоянии в атмосфере жидкого азота при температурах -165-196 °С; в лиофилизированном состоянии; под слоем вазелинового или минерального масла (Промышленная микробиология…, 1989).

Такие подходы, к сожалению, не всегда подходят для хранения культур высших грибов, а также теряют свою актуальность и возможность реализации в большинстве учебных и научных коллекций, имеющихся в регионах России. При этом известно, что ни один из многочисленных способов хранения живых культур микроорганизмов не дает полной гарантии стабильности штамма и сохранения его продуктивности. С другой стороны, при частых пересевах культуры нередко изменяют физиологические пара-

113

метры, теряют способность к выработке целевых продуктов или снижают ее. Среди прочих причин это обусловлено спонтанной диссоциацией штаммов, инициируемой окислительными стрессами, являющимися обязательным последствием процессов многократного пересева.

Обнаруженные нами ранее аспекты влияния на развитие культур ксилотрофных базидиомицетов со стороны соединений селена определили целесообразность проведения данной серии исследований. Изученные соединения вносили в агаризованные питательные среды, предназначенные для хранения мицелиальных культур (КГА). Объектом настоящих исследований стали виды, занесенные в Красную Книгу Пензенской области

(Ganoderma lucidum и Sparassis crispa), сохранение культур кото-

рых имеет особое значение. Ниже представлены данные, полученные в результате наблюдения за первым из названных видов в условиях на примере сохраняющейся культуры наиболее продуктивного штамма. Аналогичные результаты получены для других штаммов. Второй из названных видов представлен в коллекции одним штаммом.

В питательную среду, предназначенную для хранения мицелиальных культур, вносили растворы селената натрия (Na2SeO4) (первый вариант опыта) или 9-фенил-симметричного- октагидроселеноксантена (селенопиран, СП-1) (второй вариант опыта), с конечной концентрацией в пересчете на селен 10-4-10-6 г/л. В контрольные варианты вносили адекватное количество растворителя. Культуры хранили при температуре обычной холодильной камеры (4ºС).

Результаты опытов, близкие для трех изученных штаммов G. lucidum, на примере наиболее продуктивного (склонного к плодоношению) штамма Gl-1, свидетельствуют, что соединения селена способствуют сохранению физиологических параметров хранящейся культуры в течение длительного времени (до 18-24 месяцев) без пересева (табл. 6).

114

Источник: https://studfile.net/preview/15922627/