БІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ КСИЛОТРОФНИХ БАЗИДІЄВИХ ГРИБІВ, АСОЦІЙОВАНИХ З QUERCUS ROBUR L., В УМОВАХ КУЛЬТУРИ
DOI: https://doi.org/10.17721/1728.2748.2025.103.75-87
Ключові слова:
дереворуйнівні гриби, культивування, чиста культура, швидкість росту, біомаса, конкуренція, антагонізмАнотація
Вступ. Ксилотрофні базидієві гриби є невід’ємним структурно-функціональним компонентом екосистем та здавна відомі як унікальний біотехнологічний об’єкт для отримання різноманітних біополімерів харчового та медичного призначення. Дослідження біологічних особливостей таких видів потребують сталих лабораторних умов та є необхідною передумовою для визначення оптимальних умов культивування і забезпечення чистоти культури в біосинтезі. Виділення та підтримання в умовах in vitro нових штамів грибів з плодових тіл, зібраних на території об’єктів природно-заповідного фонду України з метою збереження біорізноманіття, є важливою частиною розробки природоохоронних технологій. Актуальним, але малодослідженим питанням є міжвидові взаємодії дереворуйнівних грибіву природних умовах, що обумовлює закономірності їх поширення.
Методи. Для визначення біологічних особливоcтей деяких ксилотрофних грибів (Fomes fomentarius, Pleurotus ostreatus, Schizophyllum commune, Laetiporus sulfureus, Ganoderma applanatum та Hericium erinaceus) їх вирощували на твердих та рідких поживних середовищах різного складу. Макроскопічні ознаки міцеліальних колоній визначали візуально, особливості мікроструктур – за допомогою світлової мікроскопії. Для дослідження антагоністичних властивостей обраних штамів був використаний метод прямої конфронтації в дуальній культурі.
Результати. За результатами дослідження, оптимальним середовищем для отримання біомаси всіх досліджених штамів виявилося середовище ГПД з додаванням CO2-шроту амаранта. Показник швидкості росту продемонстрував значні відмінності в залежності від середовища культивування, що обумовлено видовими особливостями штамів. На мікроморфологічнму рівні для більшості культур грибів були характерні пряжки вегетативного міцелію та кристали оксалату кальцію на поверхні гіф або за їх межами. Найбільш поширеним типом міжвидової взаємодії було наростання колонії одного з макроміцетів із пригніченням росту іншого.
Висновки. Було досліджено швидкість радіального росту на агаризованих поживних середовищах різного складу та морфологію колоній шести штамів дереворуйнівних грибів, виявлено характерні мікро- та макроморфологічні особливості вегетативного міцелію обраних штамів, з’ясовано та охарактеризовано антагоністичні властивості ксилотрофних макроміцетів в умовах дуальної культури.
Посилання
Badalyan, S., & Borhani, A. (2019). Morphological and growth characteristics of mycelial collections of medicinal xylotrophic mushrooms (Agaricomycetes) distributed in forests of Northern Iran. Chemisty and Biology, 53(2), 97–106.
Badalyan, S., & Gharibyan, N. (2017). Characteristics of mycelial structures of different fungal collections. Yerevan State University.
Badalyan, S., & Sakeyan, C. (2004). Morphological, physiological, and growth characteristics of mycelia of several wood-decaying medicinal mushrooms (Aphyllophoromycetideae). International Journal of Medicinal Mushrooms, 6(4), 347–360.
Badalyan, S., Innocenti, G., & Garibyan, N. (2002). Antagonistic activity of xylotrophic mushrooms against pathogenic fungi of cereals in dual culture. Phytopathologia Mediterranea, 41(3), 220–225.
Bisko, N., Babitska, V., Bukhalo, A., Lomberg, M., & Mykhaylova, O. (2012). Biological properties of medicinal macromycetes in culture. Vol. 2. S. P. Vasser (Ed.). Alterpres [in Ukrainian].
Bisko, N., Babitska, V., Bukhalo, A., Lomberg, M., & Mykhaylova, O. (2011). Biological features of medicinal macromycetes in culture. Vol. 1. S. P. Vasser (Ed.). Alterpres [in Ukrainian].
Bouziane, Z., & Dehimat, L. (2011). The antagonism between Trichoderma viride and other pathogenic fungal strains in Zea mays. Agriculture and Biology Journal of North America, 2(4), 584–590.
Buchаlo, A. (1988). Higher edible Macromycetes in pure culture. Kyiv: Naukova Dumka. [in Ukrainian]
Buchalo, A., & Linovytska, V. (2014) Cultivation of Higher Basidiomycetes Schizophyllum Commune on Agar Nutrient Mediums. Naukovi visti NTUU "KPI", 3(95), 7–11 [in Ukrainian].
Buchalo, A., Mykchaylova, O., Lomberg, M., & Wasser, S. P. (2009). Microstructures of vegetative mycelium of macromycetes in pure cultures. M. G. Kholodny Institute of Botany, National Academy of Sciences of Ukraine.
Dullah, S., Hazarika, D. J., Parveen, A., Kakoti, M., Borgohain, T., Gautom, T., Bhattacharyya, A., Barooah, M., & Boro, R. C. (2021). Fungal interactions induce changes in hyphal morphology and enzyme production. Mycology, 12(4), 279–295. https://doi.org/10.1080/21501203.2021.1932627
Dzyhun, L. P. (2020). Biology of basidial macromycetes Laetiporus sulphureus (Bull.) Murrill and Cerioporus squamosus (Huds.) Quйl. in culture [Doctoral dissertation, M. G. Kholodny Institute of Botany, National Academy of Sciences of Ukraine] [in Ukrainian].
Eaton, E., Caudullo, G., Oliveira, S., & de Rigo, D. (2016). Quercus robur and Quercus petraea in Europe: Distribution, habitat, usage and threats. In European atlas of forest tree species (pp. 160–163). Publications Office of the European Union.
Gil-Pelegrнn, E., Peguero-Pina, J. J., & Sancho-Knapik, D. (2017). Oaks and people: A long journey together. In E. Gil-Pelegrнn, J. J. Peguero-Pina, & D. Sancho-Knapik (Eds.). Oaks physiological ecology. Exploring the functional diversity of genus Quercus L. (pp. 1–11). Springer. https://doi.org/ 10.1007/978-3-319-69099-5_1
Jenavio, M. A., & Siva, R. (2022). Effect of different culture media on the mycelial growth of Pleurotus ostreatus. International Journal of Creative Research Thoughts (IJCRT), 10(3), 806–810. http://ijcrt.org/viewfull. php?&p_id=IJCRT2203326
Kobza, M., Ostrovský, R., Adamčíková, K., Pastirčáková, K., Jamnická, G., & Káčer, M. (2022). Stability of trees infected by wood decay fungi estimated by acoustic tomography: A field survey. Trees, 36(1), 103–112. https://doi.org/10.1007/s00468-021-02185-w
Krupodorova, T., Barshteyn, V., Kizitska, T., Ratushnyak, V., & Blume, Y. (2023): Antagonistic activity of selected macromycetes against two harmful micromycetes. Czech Mycol, 75(1), 85–100.
Krupodorova, T. (2011). Growth of Ganoderma applanatum (Pers.) Pat. and G. lucidum (Curtis) P. Karst. and synthesis of polysaccharides in submerged culture. Biotechnologia Acta, 4(6), 60–67.
Larsson, K.-H. (1994). Poroid species in Trechispora and the use of calcium oxalate crystals for species identification. Mycological Research, 98(10), 1153–1172.
Linovytska, V. M. (2020). Biology of medicinal basidial macromycetes Schizophyllum commune Fr. and Grifola frondosa (Dicks.) Gray in culture conditions [Master's thesis, M. G. Kholodny Institute of Botany, National Academy of Sciences of Ukraine] [in Ukrainian].
Lomberg, M. L. (2005). Medicinal macromycetes in surface and submerged culture [Unpublished doctoral dissertation, M. G. Kholodny Institute of Botany, National Academy of Sciences of Ukraine] [in Ukrainian].
Luo, F., Zhong, Z., Liu, L., Igarashi, Y., Xie, D. and Li, N. (2017). Metabolomic differential analysis of interspecific interactions among white rot fungi Trametes versicolor, Dichomitus squalens and Pleurotus ostreatus. Scientific reports, 7(1). https://doi.org/10.1038/s41598-017-05669-3
Lyubenova, A., Baranowska, M., Menkis, A., Davydenko, K., Nowakowska, J., Borowik, P., & Oszako, T. (2024). Prospects for oak cultivation in Europe under changing environmental conditions and increasing pressure from harmful organisms. Forests, 15(12), Article 2164. https://doi.org/10.3390/f15122164
Mali, T., Kuuskeri, J., Shah, F., & Lundell, T. K. (2017). Interactions affect hyphal growth and enzyme profiles in combinations of coniferous wood-decaying fungi of Agaricomycetes. PLoS ONE, 12(9), Article e0185171. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0185171
Methods of experimental mycology. (1982). V. I. Bilay (Ed.). Naukova Dumka [in Ukrainian].
Pasailiuk, M., & Plikhtiak, L. (2023). Screening of some macromycetes cultures for their resistance to Penicillium sp. (Aspergillaceae). Notes in Current Biology, 4(2), 36–40 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.29038/2617-4723-2022-2-7
Pasailiuk, M. (2017). Xylotrophic agaricomycetes – antagonists of rare mushroom Hericium coralloides (Scop.) Pers. (Hericiaceae) in culture. Ukrainian Journal of Ecology, 7(3), 225–233 [in Ukrainian].
Pluzhnyk, A. V., & Dzhagan, V. V. (2023). Current status and prospects of research on xylotrophic fungi of the "Kholodnyi Yar" National Nature Park. Cherkasy University Bulletin: Biological Sciences Series, 1, 58–71 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.31651/2076-5835-2018-1-2023-1-58-71
Pluzhnyk, A. V., & Dzhagan, V. V. (2024). Findings of fungi from the Red Data Book of Ukraine in the territory of the National Nature Park "Kholodnyi Yar". Bulletin of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Series Biology, 87(2), 34–45.
Smirnou, D., Krcmar, M., & Prochazkova, E. (2011). Chitin-glucan complex production by Schizophyllum commune submerged cultivation. Polish Journal of Microbiology, 60(3), 223–228.
Solomko, E., Lomberg, M., & Mitropolskaya, N. (2000). Growth of selected species of medicinal macromycetes on nutrient media of different composition. Ukrainian Botanical Journal, 57(2), 119–126 [in Ukrainian].
Stalpers, J. A. (1978). Identification of wood-inhabiting Aphyllophorales in pure culture (Studies in Mycology No. 16). Centraalbureau voor Schimmelcultures.
Thambugala, K. M., Daranagama, D. A., Phillips, A. J. L., Kannangara, S. D., & Promputtha, I. (2020). Fungi vs. fungi in biocontrol: An overview of fungal antagonists applied against fungal plant pathogens. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 10, Article 604923. https://doi.org/ 10.3389/fcimb.2020.604923
Yu, G., Sun, Y., Han, H., Yan, X., Wang, Y., Ge, X., Qiao, B., & Tan, L. (2021). Coculture, an efficient biotechnology for mining the biosynthesis potential of macrofungi via interspecies interactions. Frontiers in Microbiology, 12, Article 663924. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.663924
