Збагачення біомаси цінних їстівних грибів сполуками германію, селену і молібдену

Abstract

Вступ. На сьогодні загальновідомо, що шапинкові гриби (макроміцети) є не лише традиційним продуктом харчування, а й невичерпним джерелом речовин, які мають широкий спектр застосування у фармакології. Деякі види грибів розглядають як джерело фізіологічно важливих, так званих ессенціальних елементів, зокрема Cu, Fe, Zn, Cr, Se, Mo, Mn тощо. Проблематика. Зважаючи на те, що мінеральний склад макроміцетів є досить специфічним і їм властива певна вибірковість накопичення окремих елементів з ґрунтів/субстратів (видоспецифічність накопичення), актуальними і перспективними є біотехнологічні розробки, спрямовані на збагачення ессенціальними елементами мінерального складу грибної біомаси, що культивується на рідкому живильному середовищі, та плодових тіл цінних їстівних видів, які вирощують у поверхневій культурі. Збагачення мінерального складу потенційно має підвищувати лікарські властивості, біологічну активність і харчову цінність грибних добавок. Мета. Визначення біоакумуляційної здатності міцеліальної біомаси Pleurotus ostreatus (Jacq.) P.Kumm. і P. eryngii (DC.) Quél. щодо сполук Ge, Se і Mo. Матеріали й методи. Методом мас-спектрометрії з індукційно зв'язаною плазмою (ICP-MS) досліджували вміст Ge, Se і Mo в міцеліальній біомасі трьох штамів видів роду Pleurotus при культивуванні на рідкому поживному середовищі із додаванням сполук германію, селену і молібдену у концентраціях 10, 25 і 50 мг/л відповідно. Результати. Всі досліджені штами продемонстрували високу біоакумуляційну здатність: для германію коефіцієнти акумуляції знаходилися у межах двох-трьох порядків (від 404 до 3577), селену — від одного до трьох порядків (від 19 до 2118), а молібдену — від одного до двох порядків величин (від 12 до 162). Висновки. Подальші етапи розробки та впровадження збагачених ессенціальними елементами грибних добавок мають включати дослідження біодоступності та ефективності таких препаратів, медико-біологічні та клінічні випробування.

Introduction. Today, it is well known that mushrooms (pileated fungi, macromycetes) are not only a traditional food, but also an inexhaustible source of substances that have a wide range of pharmacological applications. Some species of mushrooms are considered a source of physiologically important, so-called essential elements, such as Cu, Fe, Zn, Cr, Se, Mo, Mn, etc. Problem Statement. The biotechnological approaches aiming at enriching the essential elements of the mineral composition of mushroom biomass that is cultivated on a liquid nutrient medium and the fruit bodies of valuable edible species cultivated in the surface culture are relevant and promising, given the mineral composition of macromycetes is rather specific and characterized by a certain selectivity of the accumulation of individual elements from soils / substrates (species-spe cifici ty of accumulation). Enrichment with essential elements potentially has to increase the medicinal properties, bio logical activity, and nutritional value of such mushroom supplements. Purpose. To identify the bio-accumulative ability of Pleurotus ostreatus (Jacq.) P. Kumm. and P. eryngii (DC.) Quél. mycelial biomass with the compounds of Ge, Se, and Mo. Materials and Methods. The content of Ge, Se, and Mo in the mycelial biomass of three strains of the Pleurotus genus has been studied by the inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) method during cultivation on a liquid nutrient medium with the addition of germanium, selenium, and molybdenum compounds at a concentration of 10, 25, and 50 mg/l, respectively. Results. All tested strains have shown a high bio-accumulive ability: for germanium, the coefficients of accumulation are within the range from two to three orders of magnitude (404—3577), for selenium, they vary from one to three orders of magnitude (19—2118), and for molybdenum, they range from one to two orders of magnitude (12—162). Conclusions. The further development and implementation of mushroom supplements enriched with essential elements should include study of the bioavailability and efficacy of the preparations, as well as biomedical and clinical trials.

Введение. Сегодня общеизвестно, что шляпочные грибы (макромицеты) являются не только традиционным продуктом питания, а и неисчерпаемым источником веществ, имеющих широкий спектр применения в фармакологии. Некоторые виды грибов рассматриваются как источник физиологически важных, так называемых эссенциальных, элементов, в частности Cu, Fe, Zn, Cr, Se, Mo, Mn и др. Проблематика. Учитывая то, что минеральный состав макромицетов достаточно специфичен и им свойственна оп ределенная избирательность накопления отдельных элементов из почвы/субстратов (видоспецифичность накопления), актуальными и перспективными являются биотехнологические разработки, направленные на обогащение эссенциальными элементами состава грибной биомассы, культивируемой на жидкой питательной среде и плодовых тел ценных съедобных видов, выращиваемых в поверхностной культуре. Обогащение минерального состава потенциально должно повышать лекарственные свойства, биологическую активность и пищевую ценность таких грибных добавок. Цель. Определение биоаккумуляционной способности мицелиальной биомассы Pleurotus ostreatus (Jacq.) P.Kumm. и P. eryngii (DC.) Quél. относительно соединений Ge, Se и Mo. Материалы и методы. Методом масс-спектрометрии с индукционно связанной плазмой (ICP-MS) исследовали содержание Ge, Se и Mo в мицелиальной биомассе трех штаммов видов рода Pleurotus при культивировании на жидкой питательной среде с добавлением соединений германия, селена и молибдена в концентрациях 10, 25 и 50 мг/л соответственно. Результаты. Все исследованные штаммы продемонстрировали высокую биоаккумуляционную активность: для германия коэффициенты аккумуляции находились в пределах двух-трех порядков (от 404 до 3577), селена — от одного до трех порядков (от 19 до 2118), а молибдена — от одного до двух порядков величин (от 12 до 162). Выводы. Дальнейшие этапы разработки и внедрения обогащенных эссенциальными элементами грибных пищевых добавок должны включать исследования биодоступности и эффективности таких препаратов, медико-биологические и клинические испытания.