Материал: Ильина Г.В., Ильин Д.Ю. Ксилотрофные базидиомицеты в чистой культуре
мМ/л
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,31 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
1,91 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,83 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
1,56 |
|
|
|
|
|
1,5 |
|
1,52 |
|
|
|
|
|
1,48 |
|
|
|
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,23 |
|
|
|
|
|
|
|
1,12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
0,92 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,86 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
|
|
|
0,5 |
0,42 |
|
|
|
|
|
|
|
0,44 |
|
0,43 |
|
0,37 |
|
0,32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
0,12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
M |
H |
M |
H |
M |
H |
M |
H |
M |
H |
M |
H |
M |
H |
M |
H |
M |
H |
M |
|
I. Obliquus |
Ph. Tremulae |
F. Pinicola |
L. Sulphureus |
|
G. |
G.Lucidum |
F.Fomentarius |
|
Pyc. |
H. Annosum |
F. Hepatica |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Applanatum |
|
|
|
|
Cinnabarinus |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
виды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 32 – Содержание глюкозы в вытяжке из различных типов субстрата: Н – нативный, М – метанолизный. Показатели средние по виду (из трех штаммов)
(планки погрешностей – ошибка средней, р<0,05)
Максимальные концентрации глюкозы, обнаруженные в вытяжках из нативного субстрата отмечены у видов грибов, вызывающих бурую деструктивную гниль (H. annosum, L. sulphureus, F. pinicola, F. hepatica), причем значения варьируют соответственно от 0,86 до 1,23 мМоль/л (см. рис. 65). Показатели содержания глюкозы в вытяжке из нативного субстрата при культивировании видов – представителей белой гнили (Ph. tremulae, P. cinnabarinus, F. fomentarius, I. obliquus, G. lucidum, G. applanatum) варьируют в пределах от 0,12 до 0,44 мМоль/л соответственно.
В целом, все виды изученных грибов, кроме F. hepatica, при культивировании на метанолизном субстрате, отличаются более высокой целлюлазной активностью по сравнению с таковой при развитии на нативных опилках. Согласно литературным данным, отдельные фенольные компоненты лигнина индуцируют выработку целлюлазных ферментов некоторых грибов (Muller, 1988), что подтверждается полученными нами результатами.
145
6.3 Штаммовые особенности ферментативной активности представителей грибов белой гнили на лигноцеллюлозном субстрате
Исследование ферментативной активности мицелиальных культур на лигноцеллюлозных субстратах наиболее актуально для грибов – представителей белой гнили, поскольку эта группа в основном обеспечивает делигнификацию природного субстрата. Предыдущая серия экспериментов позволила обнаружить связь между трофическими особенностями культур и реакцией их ферментативных систем на изменение структуры лигноцеллюлозного субстрата. Однако в ходе экспериментов обратили на себя внимание факты существования достоверных различий в показателях общей оксидазной и общей пероксидазной активности на уровне штаммов практически всех изученных видов грибов белой гнили, развивающихся на любом из изученных субстратов (как нативном, так и метанолизном), чего не отмечено для представителей бурой. В связи с этим, в эксперимент для выяснения возможных зависимостей были включены 15 видов грибов (по пять штаммов каждого), вызывающих белую коррозионную гниль древесины: C. perennis, I. obliquus, Ph. tremulae, G. applanatum, G. lucidum, B. adusta, F. fomentarius, L. betulina, L. warnieri, P. cinnabarinus, T. gibbosa, T. hirsuta, T. versicolor, H. annosum,
T.terrestris.
Вкачестве субстрата выступали экстрагированные нативные дубовые опилки, пропитанные солевым раствором Чапека. Данные, полученные при исследовании скоростей роста на лигноцеллюлозном субстрате, результаты определения общей оксидазной и общей пероксидазной активности штаммов были сопоставлены с их основными ростовыми характеристиками, зафиксированными на сусло-агаре. При анализе полученных данных обнаружена тесная корреляция ростовых показателей на агаризованных и твердофазных субстратах (r=0,76, р<0,05) (табл. 13). Это позволяет оперировать терминами «относительно быстрорастущие» и «относительно медленнорастущие» без дополнительных уточнений, не принимая во внимание характер субстрата.
146
Таблица 13 – Средние скорости роста (мм/сут) и ферментативная активность (ед.опт.пл.·100/г·с) разных штаммов некоторых видов ксилотрофных базидиомицетов – возбудителей белой гнили древесины (*р<0,05)
Виды |
Штам- |
Сусло- |
|
|
Экстрагиро- |
Общая ок- |
Общая пе- |
|
мы |
агар |
|
ванные опил- |
сидазная |
роксидазная |
|
|
|
|
|
|
ки |
активность |
активность |
Продолжение таблицы 13 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
4 |
5 |
6 |
C. perennis |
CPe-1 |
0,97±0,03 |
|
|
0,68±0,06 |
0,95±0,02 |
0,59±0,04 |
|
CPe-2 |
1,31±0,06 |
|
1,05±0,07 |
0,29±0,01 |
0,84±0,01 |
|
|
CPe-3 |
1,22±0,04 |
|
0,87±0,05 |
0,51±0,02 |
0,79±0,01 |
|
|
CPe-4 |
0,97±0,03 |
|
0,60±0,03 |
0,80±0,04 |
0,33±0,02 |
|
|
CPe-5 |
1,20±0,10 |
|
|
1,15±0,02 |
0,17±0,01 |
0,40±0,01 |
I. obliquus |
IO-1 |
5,61±0,10 |
|
|
3,65±0,18 |
0,47±0,03 |
0,77±0,05 |
|
IO-2 |
5,33±0,08 |
|
|
3,50±0,09 |
0,56±0,02 |
0,71±0,03 |
|
IO-3 |
3,10±0,05 |
|
|
2,59±0,06 |
0,95±0,04 |
0,31±0,01 |
|
IO-4 |
4,50±0,06 |
|
|
3,02±0,06 |
0,43±0,01 |
0,50±0,01 |
|
IO-5 |
3,90±0,05 |
|
|
2,78±0,05 |
0,87±0,01 |
0,29±0,02 |
Ph. tremulae |
Pht-1 |
2,60±0,03 |
|
|
3,86±0,05 |
0,18±0,02 |
2,70±0,12 |
|
Pht-2 |
2,07±0,03 |
|
|
3,10±0,11 |
0,43±0,07 |
2,21±0,01 |
|
Pht-3 |
2,16±0,02 |
|
|
3,13±0,09 |
0,25±0,02 |
2,12±0,03 |
|
Pht-4 |
2,66±0,02 |
|
|
3,60±0,02 |
0,12±0,01 |
2,53±0,01 |
|
Pht-5 |
2,53±0,03 |
|
|
3,44±0,03 |
0,14±0,02 |
2,17±0,03 |
G. |
G-1 |
7,07±0,09 |
|
|
2,84±0,02 |
0,04±0,01 |
2,53±0,32 |
applanatum |
G-2 |
1,55±0,03 |
|
|
1,73±0,01 |
0,18±0,01 |
0,13±0,02 |
|
G-3 |
8,77±0,15 |
|
|
3,58±0,02 |
0,04±0,01 |
2,62±0,03 |
|
G-4 |
4,73±0,18 |
|
|
2,16±0,02 |
0,11±0,01 |
1,54±0,01 |
|
РО-05 |
10,10±0,06 |
|
1,11±0,01 |
0,03±0,01 |
3,14±0,04 |
|
G. lucidum |
Gl-1 |
7,20±0,26 |
|
|
2,07±0,07 |
0,13±0,03 |
1,76±0,01 |
|
Gl-3 |
11,53±0,29 |
|
3,65±0,07 |
0,11±0,01 |
3,48±0,02 |
|
|
Gl-6 |
3,70±0,21 |
|
|
1,04±0,02 |
0,94±0,02 |
0,96±0,02 |
|
Gl+ |
11,53±0,23 |
|
3,77±0,03 |
0,12±0,01 |
4,11±0,05 |
|
|
GD-3 |
4,10±0,06 |
|
|
1,18±0,04 |
1,11±0,02 |
1,76±0,05 |
B. adusta |
Bj-a-1 |
6,80±0,16 |
|
|
5,40±0,06 |
0,51±0,02 |
3,45±0,03 |
|
Bj-a-2 |
1,47±0,09 |
|
1,18±0,03 |
0,91±0,01 |
0,78±0,02 |
|
|
Bj-a-3 |
5,17±0,12 |
|
4,45±0,09 |
0,63±0,03 |
3,13±0,04 |
|
|
Bj-a-4 |
7,90±0,12 |
|
6,09±0,04 |
0,38±0,03 |
4,10±0,02 |
|
|
Bj-a-5 |
3,03±0,03 |
|
|
1,92±0,05 |
0,85±0,05 |
1,17±0,04 |
F. |
AH-96 |
10,80±0,12 |
|
5,14±0,07 |
0,14±0,01 |
7,24±0,01 |
|
147
Продолжение таблицы 13
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
fomentarius |
AH-00 |
3,80±0,11 |
1,14±0,04 |
0,84±0,03 |
1,02±0,02 |
|
Kn-05 |
12,23±0,15 |
6,99±0,09 |
0,16±0,03 |
8,13±0,02 |
|
Ln-06 |
1,60±0,06 |
0,71±0,03 |
1,15±0,01 |
0,43±0,01 |
|
Ln-07 |
9,20±0,06 |
4,96±0,04 |
0,74±0,01 |
5,22±0,02 |
L. betulina |
Lzb-1 |
9,27±0,12 |
6,80±0,06 |
1,11±0,02 |
3,13±0,02 |
|
Lzb-2 |
9,53±0,09 |
6,99±0,01 |
1,06±0,02 |
3,48±0,02 |
|
Lzb-3 |
7,60±0,06 |
4,10±0,07 |
1,96±0,05 |
2,91±0,02 |
|
Lzb-4 |
2,83±0,09 |
1,18±0,03 |
2,11±0,02 |
0,95±0,03 |
|
Lzb-5 |
6,27±0,15 |
3,49±0,06 |
1,53±0,04 |
2,91±0,05 |
L. warnieri |
Lzw-1 |
6,20±0,06 |
4,96±0,05 |
0,90±0,02 |
2,50±0,03 |
|
Lzw-2 |
5,90±0,06 |
3,21±0,06 |
1,03±0,01 |
3,19±0,03 |
|
Lzw-3 |
11,27±0,15 |
8,18±0,02 |
0,32±0,01 |
4,45±0,04 |
|
Lzw-4 |
7,20±0,06 |
6,07±0,04 |
0,74±0,01 |
3,09±0,05 |
|
Lzw-5 |
5,80±0,15 |
3,09±0,02 |
0,98±0,03 |
2,71±0,06 |
P. |
PyC-1 |
3,95±0,03 |
3,92±0,01 |
0,63±0,01 |
0,47±0,07 |
cinnabarinus |
PyC-2 |
5,27±0,03 |
4,04±0,02 |
0,43±0,01 |
0,86±0,08 |
|
PyC-3 |
4,17±0,03 |
3,98±0,02 |
0,56±0,01 |
0,63±0,03 |
|
PyC-4 |
2,07±0,07 |
2,13±0,01 |
0,76±0,03 |
0,31±0,01 |
|
PyC-5 |
4,50±0,06 |
3,29±0,01 |
0,44±0,02 |
0,71±0,05 |
T. gibbosa |
Trg-1 |
1,07 ±0,03 |
0,90±0,01 |
0,95±0,01 |
2,18±0,03 |
|
Trg-2 |
1,57±0,03 |
1,13±0,03 |
0,84±0,02 |
2,27±0,03 |
|
Trg-3 |
2,00±0,06 |
1,85±0,04 |
0,84±0,01 |
3,46±0,03 |
|
Trg-4 |
5,67±0,03 |
4,13±0,05 |
0,32±0,02 |
5,16±0,03 |
|
Trg-5 |
3,80±0,12 |
2,78±0,06 |
0,52±0,04 |
3,88±0,07 |
T. hirsuta |
Trh-1 |
2,77±0,03 |
1,18±0,02 |
2,84±0,01 |
1,22±0,06 |
|
Trh-2 |
2,98±0,07 |
1,36±0,03 |
2,65±0,01 |
1,48±0,02 |
|
Trh-3 |
4,03±0,03 |
3,20±0,04 |
1,11±0,02 |
3,44±0,02 |
|
Trh-4 |
1,93±0,02 |
0,85±0,02 |
3,48±0,03 |
1,24±0,04 |
|
Trh-5 |
6,80±0,12 |
5,44±0,05 |
1,17±0,01 |
4,08±0,04 |
T. versicolor |
Trw-1 |
3,97±0,03 |
2,40±0,07 |
3,14±0,65 |
3,79±0,06 |
|
Trw-2 |
3,77±0,15 |
2,10±0,06 |
4,12±0,03 |
2,05±0,04 |
|
Trw-3 |
3,28±0,07 |
1,16±0,02 |
3,61±0,02 |
2,17±0,03 |
|
Trw-4 |
5,90±0,06 |
4,36±0,08 |
1,15±0,02 |
5,44±0,28 |
|
Trw-5 |
1,13±0,07 |
0,58±0,01 |
4,02±0,03 |
1,49±0,06 |
H. annosum |
Han-1 |
1,50±0,03 |
2,07±0,01 |
0,47±0,01 |
0,29±0,01 |
|
Han-2 |
2,23±0,07 |
2,96±0,01 |
0,19±0,03 |
0,62±0,07 |
|
Han-3 |
1,82±0,02 |
2,33±0,01 |
0,28±0,01 |
0,48±0,02 |
|
Han-4 |
1,57±0,03 |
1,97±0,02 |
0,41±0,01 |
0,32±0,01 |
|
Han-5 |
1,93±0,03 |
2,20±0,01 |
0,32±0,01 |
0,56±0,04 |
148
Полученные результаты, свидетельствуют о существовании определенных зависимостей между скоростью роста мицелия и сторонами ферментативной активности штамма (рис. 33).
Рисунок 33 – Трехмерная проекция зависимости уровней общей оксидазной (ООА) и общей пероксидазной (ОПА) активностей штаммов от средних скоростей роста мицелия
Таким образом, быстрорастущие на агаризованных и твердофазных питательных субстратах штаммы грибов белой гнили, в среднем характеризуются более высокой общей пероксидазной, а медленнорастущие – более выраженной общей оксидазной активностью. Данную закономерность, с определенной долей вероятности (r=0,86 по оксидазной активности и r=0,30 – по пероксидазной), можно использовать в ходе скрининга штаммов – перспективных продуцентов ферментов.
149