The lipid peroxidation intensity of fungi strains from the orders Agaricales and Polyporales

O V Fedotov

doi:10.15421/011641

Abstract

This article is devoted to investigation of the dynamics of growth and level of spontaneous and induced lipid peroxidation intensity of Basidiomycetes strains grown by surface cultivation on a glucose-peptone medium. The materials of the research are mycelium and culture filtrates (CF) of 57 strains (5 belong to 5 species from the order Polyporales s.l., and 52 belong to 7 species of the order Agaricales s.l.). To study the dynamics of growth we used a weighing method for determining the accumulation of absolutely dry biomass. Intensity of lipid peroxidation was determined by a modified spectrophotometric method for content of active to thiobarbituric acid products. It was found that the most productive in absolutely dry biomass accumulation were the strains Flammulina velutipes (Curt.: Fr.) Sing. F-610 and Pleurotus eryngii (DC.: Fr.) Quél. P-er. The level of spontaneous and induced LPO intensity in mycelia of all strains was higher than this figure in the culture filtrate and increased with the duration of cultivation. Dependencies between the content of lipid peroxidation products in the mycelia and CF were not established. The lowest values were recorded for biomass accumulation by the strains Pleurotus ostreatus (Jacq.: Fr.) P. Kumm. P-14, P-192 and P. citrinopileatus Singer. Р-сіtr. Groups of basidiomycete cultures with different levels of TBA-AP were identified. Spontaneous and induced intensivity of lipid peroxidation in all studied strains of mycelia was higher than the figure in the culture filtrate. The intensity of lipid peroxidation in both mycelia and culture filtrate constantly increased, which can be explained by the growing shortage of certain nutrients (primarily carbon) and increased concentration of metabolic products in the medium. The ratio of spontaneous and induced lipid peroxidation intensity is specific to each strain and is independent of its systematic position. Shifting of prooxidant-antioxidant balance to a relatively stationary level is a mark of stress reaction. LPO-products can be both inductors and primary mediators of stress as a special class of biological systems. Selected strains with high rates of growth and LPO ntensity are promising for applications in biotechnology and ecology.

Highlights

Досліджено динаміку росту та рівня самочинної та індукованої інтенсивності процесів перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) штамів базидіоміцетів за поверхневого періодичного культивування на глюкозо-пептонному середовищі
This article is devoted to investigation of the dynamics of growth and level of spontaneous and induced lipid peroxidation intensity of Basidiomycetes strains grown by surface cultivation on a glucose-peptone medium
The level of spontaneous and induced LPO intensity in mycelia of all strains was higher than this figure in the culture filtrate and increased with the duration of cultivation

Summary

Матеріал і методи досліджень

Об’єкти досліджень – 57 штамів із колекції культур шапинкових грибів кафедри фізіології та біохімії рослин Донецького національного університету (Fedotov et al, 2012), що належать до 12 видів відділу Basidiomycota:. МГ використовували для приготування водної витяжки та визначення рівня самочинної та індукованої інтенсивності процесів ПОЛ. Для встановлення рівня самочинної інтенсивності процесів ПОЛ до 1,5 мл водної витяжки міцелію або 0,5 мл КФ (контроль – дистильована вода) додавали розчини трихлороцтової кислоти (ТХО) та тіобарбітурової кислоти (ТБК) до кінцевих концентрацій в реакційній суміші. Із метою визначення рівня індукованої інтенсивності процесів ПОЛ до вказаних об’ємів водної витяжки міцелію або КФ (контроль – дистильована вода) додавали 110–3 моль/л розчин сірчанокислого заліза та 110–2 моль/л аскорбінової кислоти. Розрахунок самочинної (Ас) та індукованої (Аі) інтенсивності ПОЛ міцелію або КФ здійснювали за формулою (Stalnaya et al, 1977; Chayka et al, 2014): Ас ( Аі ). З метою визначення впливу терміну культивування та речовин-індукторів на активність процесів ПОЛ проведено однофакторний дисперсійний аналіз, порівняння дат здійснювали методом Дункана. Достовірною вважалася різниця за Р < 0,05 (Prisedskiy, 1999)

Результати та їх обговорення

Бібліографічні посилання