Известно, что полисахариды различной степени полимеризации составляют значительную часть сухой биомассы плодовых тел и мицелия грибов. Установлено, что определенную часть полисахаридов, входящих в состав клеточной стенки и других структур большинства, а возможно и всех съедобных, несъедобных и ядовитых грибов, составляют биологически активные протеоглюканы – полисахариды, ковалентно связанные с белком [2].
Считается, что основными действующими компонентами этих белково-полисахаридных комплексов являются высокомолекулярные глюканы, гликаны и гетерополисахариды, обладающие способностью тормозить рост опухолей.
Первые противоопухолевые полисахариды, извлеченные из плодовых тел, мицелиальной биомассы [3] и культуральной жидкости грибов, по своей природе чаще всего были водорастворимыми β-d-глюканами с сильно разветвленной структурой [12]. Однако по мере накопления данных стало очевидно, что биологическую активность имеют не только глюканы, но и другие полисахариды. Так, в составе большинства активных гетерополисахаридов, кроме глюкозы, обнаружены ксилоза, манноза, галактоза, фруктоза и другие моно — и дисахариды.
Биологическая активность полисахаридов в процессе хранения претерпевает ряд изменений, что не может не сказаться на эффективности иммуностимулирующих компонентов, входящих в шиитаке. Анализ последних исследований, в которых начато решение проблемы. Данные о макромицетах, содержащих биологически активные полисахариды изучены многочисленными исследователями к концу XX века, были обобщены в обзоре С. Решетникова с соавторами. Приведен список, включающий 651 видов и 7 межвидовых таксонов, которые относятся к 182 родов гетеро — и гомобазидиомицетов, это свидетельствует о том, что все изученные дикорастущие и культивируемые съедобные, несъедобные и ядовитые грибы содержат биологически активные (онкостатические и иммуностимулирующие) полисахариды, первичная структура и физико-химические свойства которых весьма различны.
Уже в 80-х годах были известны десятки патентов на способы получения противоопухолевых полисахаридов путем глубинного культивирования мицелия ряда видов рода Trametes (Coriolus) и других продуцентов [4, 10].
Положительное воздействие экстрактов многих видов лекарственных грибов на увеличение продолжительности жизни онкобольных, вероятнее всего, способствуют не только иммуностимулирующие полисахариды, но и такие биологически активные компоненты, как терпены, производные ергостерола, белки, меланиновые комплексы и другие вещества, обладают также антиоксидантным действием [5, 6, 9].
Глубокий анализ возможных механизмов влияния высокомолекулярных пептоглюканов и отдельных низкомолекулярных компонентов грибных экстрактов на различные ключевые звенья патологии и терапии рака представлен в ряде работ [11, 13].
Целью работы было проведение анализа колебаний уровня содержания полисахаридов в культивируемых грибах Lentinus edodes при различных сроках хранения. Управляющим воздействием в этом случае выступала температура хранения, которая изменялась от 0°С до 6°С.
Объектом исследований служил штамм 370 Lentinus edodes [1]:
— штамм шиитаке 370 – высокоурожайный штамм. Грибы – красивые, правильной формы. Шляпка имеет равномерную темно-коричневую окраску. Урожайность – 15÷20% от массы субстрата. В первую волну общий сбор урожая достигает до 43%. Штамм очень хорошо адаптирован к выращиванию на древесине.
Наблюдения проводились в течение 15 дней. Для хранения грибов при разных температурных режимах использовали четыре холодильные камеры. В каждой камере выставляли определенный температурный режим хранения: 0±0,5°С; 2±0,5°С; 4±0,5°С; 6±0,5°С при φ = 80±2%. В течение дня с промежутками в 30 минут в камерах фиксировали температуру с помощью электронного жидкокристаллического термометра и относительную влажность замеряли психрометром.
В плодовых телах шиитаке много углеводов. Легко растворимые или, как их еще называют, свободные сахара, которых обычно не более 10÷15%, представленные в основном глюкозой и маннозой, а также ее спиртовым производным – маннитом, который является, очевидно, важным метаболитом многих грибов [7, 8].
Суммарная фракция водорастворимых полисахаридов штамма 370 Lentinus edodes (при определении моносахаридного состава) содержит глюкозу – 36,83%, промежуточное положение занимает галактоза и манноза – 12,30 % и 9,78%, соответственно, наименьшее процентное содержание имеет арабиноза и ксилоза – 1,89 % и 0,86 %, соответственно.
Содержание полисахаридов в соответствии со сроками хранения [4] представлено в таблице 1 и рисунке 1.
Таблица 1.
Динамика содержания полисахаридов в шиитаке при хранении,
г/100г сухой массы
| Температурахранения, °С |
Длительность хранения, сутки |
|||||
| до хранения | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 | |
| 0 | 63,29
±0,09 |
63,21
±0,08 |
61,14
±0,07 |
52,13
±0,05 |
47,11
±0,06 |
46,94
±0,05 |
| 2 | 63,29
±0,09 |
63,18
±0,07 |
52,08
±0,04 |
45,36
±0,03 |
38,84
±0,05 |
36,55
±0,04 |
| 4 | 63,29
±0,09 |
63,15
±0,07 |
50,02
±0,04 |
41,38
±0,03 |
30,67
±0,05 |
29,11
±0,04 |
| 6 | 63,29
±0,09 |
63,09
±0,07 |
48,15
±0,05 |
39,22
±0,04 |
22,59
±0,05 |
19,48
±0,04 |
Анализируя данные таблицы 1 можно отметить, что во всех вариантах хранения наблюдается снижение содержания полисахаридов. Однако, следует определить, что при температуре хранения 0°С в период от начала хранения до 6-х суток, содержание полисахаридов почти не менялось, но при увеличении температуры хранения, падение содержания приобретало более значимый характер.
Рисунок 1. Динамика содержания полисахаридов в шиитаке при хранении, г/100г сухой массы
При сроке хранения от 6 до 15 суток динамика падения содержания полисахаридов продолжает расти, хоть для температуры хранения 0°÷2°С [4] потеря полисахаридной фракций менее ощутима. Хотелось бы еще заметить, что для всех вариантов хранения (кроме хранения при 0°С) в период хранения до 3-х суток, происходит небольшое увеличение содержания полисахаридов в 1,1 раза. Возможно, это связано с распадом полисахаридной фракции на моно-составляющие (табл. 2, рис. 2).
Для поддержания процессов жизнедеятельности, в частности дыхания грибов в период хранения, необходима энергия, которая образуется в результате расщепления простых сахаров до углекислого газа и воды.
Таблица 2.
Динамика содержания моносахаров в шиитаке при хранении (усредненные), г/100г сухой массы
| Температура хранения, °С |
Продолжительность хранения, сутки |
|||||
| до хранения | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 | |
| 0 | 13,71 | 14,61 | 16,97 | 15,53 | 15,16 | 14,76 |
| 2 | 13,71 | 16,08 | 15,53 | 15,31 | 14,79 | 13,58 |
| 4 | 13,71 | 17,37 | 16,28 | 15,34 | 13,87 | 12,61 |
| 6 | 13,71 | 14,97 | 15,90 | 14,53 | 12,21 | 11,36 |
Из данных таблиц 2, 3 следует, что содержание сахаров в шиитаке увеличивается во всех вариантах хранения. При температуре 0°С увеличение доли сахаридов продолжается до 9 суток.
Рисунок 2. Динамика содержания моносахаридов в шиитаке при хранении, г/100г
Очевидно, это связано с разложением гликогена и сахароспиртов до простых сахаров, которые необходимы для дыхания грибов. Затем до 15 суток общая потеря сахаров, в частности и глюкозы, превалирует (табл. 3, рис. 3).
Таблица 3.
Динамика содержания глюкозы в шиитаке при хранении (усредненные), г/100г сухой массы
| Температура хранения, °С |
Длительность хранения, сутки |
|||||
| до хранения | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 | |
| 0 | 5,05 | 5,41 | 6,62 | 6,30 | 5,61 | 5,11 |
| 2 | 5,05 | 5,95 | 6,06 | 5,82 | 5,47 | 4,89 |
| 4 | 5,05 | 6,43 | 6,35 | 5,83 | 5,13 | 4,54 |
| 6 | 5,05 | 5,54 | 6,2 | 5,52 | 4,52 | 3,60 |
При более высоких температурах процесс распада сложных веществ идет быстрее.
Рисунок 3. Динамика содержания глюкозы в шиитаке при хранении, г/100г сухой массы
На основании проведенных исследований можно сделать выводы:
— количественная характеристика полисахаридов в шиитаке непостоянна и меняется в зависимости от сроков хранения и температуры хранения;
установлена закономерность характера распределения содержания полисахаридов в зависимости от температур и сроков хранения;
— динамика изменения содержания полисахаридов при хранении при различных температурах носит, в целом, спадающий характер;
— содержание моносахаридов в шиитаке непостоянно и меняется в зависимости от сроков хранения и температуры хранения;
— установлена закономерность характера распределения содержания моносахаридов в зависимости от температур и сроков хранения;
— при хранении сначала наблюдается рост моносахаридов, а затем падение содержания моносахаридов.
Таким образом, в результате исследований выявлена достаточно высокая концентрация сахаридов в шиитаке, снижение содержания которых в период хранения носит постоянный и устойчивый характер для различных вариантов хранения, но с ростом температуры и сроков хранения этот спад приобретает более значительный характер. Поэтому следует отметить, что на основании проведенных исследований, наиболее благоприятной температурой хранения является промежуток 0÷4°С при сроке хранения – 6 суток, поскольку с увеличением температуры хранения содержание сахаридов резко снижается
Список литературы:
- Бухало А.С., Соломко Е.Ф., Митропольська Н.Ю. Базидіальні макроміцети з лікарськими властивостями // Укр. бот. журн., 1996. № 3. – C. 192÷201.
- Горовой Л.Ф., Бурдюкова Л.И. Биополимеры клеточной стенки высших базидиальных докл. – М.: Нац. акад. микол., 2002. – С. 145.
- Лобанок А.Г., Бабицкая В.Г., Хлюстов С.В. и др. Глубинный мицелий Lentinus edodes (Berk.) Sing – основа биологически активной пищевой добавки // Мат. Междунар. конф. «Микробиология и биотехнология XXI ст.». – Минск, 2002. – C. 240÷241.
- Соломко Э.Ф., Дудка И.А. Перспективы использования высших базидиомицетов в микробиологической промышленности: Обзорная информация ВНИИСЭНТИ. – Москва, 1985. – 48 с.
- Babitskaya V.G., Bisko N.A., Shcherba V.V., Mitropolskaya N.Yu. Study of melanin complex from medicinal mushroom Phellinus robustus (P. Karst.) Bourd. et Galz. (Aphyllophoromycetideae) // Ibid, № 1. – P. 177÷184.
- Babitskaya V.G., Scherba V.V., Ikonnikova N.V. et al. Melanin complex from medicinal mushroom Inonotus obliquus (Pers.: Fr.) Pilat (Chaga) (Aphyllophoromycetideae) // Intern. J. Med. Mushr, № 1. – P. 139÷145.
- Crisan E.V., Sands A. Nutritional value // The biology and cultivation of edible mushrooms. – New York, etc.: Acad. Press, 1978. – P. 137÷168.
- Kulkarni R.K., Morrison L.C. Manitol metabolism in Lentinus edodes, the edible Shiitake mushroom: Abstr. Ann. Mest., Atlanta, Ga (1÷6 March, 1987). – Washington: D.C., 1987. – P. 203.
- Lindequist , Niedermeyer T.H.J., Julich W.-D. The pharmacological potential of mushrooms // Evidence-based Compl. Alt. Med., 2008. № 3. – P. 285÷299.
- Ohtsuka S., Ueno S., Yoshikumi C. et al. Polysaccharide having an anticarcinogenic eff ect and a method of producing them from species of Basidiomycetes. GB Pat. № 1331513, Publ. 26.09.1973.
- Petrova R.D., Reznick A.Z., Wasser S.P. et al. Fungal metabolites modulating NF-kB activity: an approach to cancer therapy and chemoprevention (Review) // Oncol. Rep., – P. 299-308.
- Yadomae T. Structure and biological activities of fungal β-l,3-glucans // Yakugaku Zasshi, – P. 413÷431.
- Zaidman B.-Z., Yassin M., Mahajna J., Wasser S.P. Medicinal mushroom modulators of molecular targets as cancer therapeutics // Microbiol. Biotechnol, 2005. – P. 453÷468.[schema type=»book» name=»АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ ПОЛИСАХАРИДОВ И ПРОДУКТОВ ИХ РАСПАДА ПРИ ХРАНЕНИИ СВЕЖИХ КУЛЬТИВИРУЕМЫХ ГРИБОВ LENTINUS EDODES» description=» Препараты полисахаридов из высших базидиальных грибов не останавливают непосредственно рост раковых клеток. Механизм их фармакологического действия, результатом которого является торможение роста опухолей, заключается в стимуляции различных звеньев иммунной системы организма биологически активными полисахаридами. Целью работы было проведение анализа колебаний уровня содержания полисахаридов в культивируемых грибах Lentinus edodes при различных сроках хранения и температурно-влажностных режимах. Проведенные исследования показывают, что при увеличении температуры хранения содержание сахаридов резко снижается.» author=»Медведкова Инна Игоревна, Дятлов Владимир Васильевич, Попова Наталия Александровна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-28″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.04.2015_04(13)» ebook=»yes» ]