АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ ПОЛИСАХАРИДОВ И ПРОДУКТОВ ИХ РАСПАДА ПРИ ХРАНЕНИИ СВЕЖИХ КУЛЬТИВИРУЕМЫХ ГРИБОВ LENTINUS EDODES

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:

1. Бухало А.С., Соломко Е.Ф., Митропольська Н.Ю. Базидіальні макроміцети з лікарськими властивостями // Укр. бот. журн., 1996. № 3. – C. 192÷201.
2. Горовой Л.Ф., Бурдюкова Л.И. Биополимеры клеточной стенки высших базидиальных докл. – М.: Нац. акад. микол., 2002. – С. 145.
3. 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.
4. Соломко Э.Ф., Дудка И.А. Перспективы использования высших базидиомицетов в микробиологической промышленности: Обзорная информация ВНИИСЭНТИ. – Москва, 1985. – 48 с.
5. 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.
6. 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.
7. Crisan E.V., Sands A. Nutritional value // The biology and cultivation of edible mushrooms. – New York, etc.: Acad. Press, 1978. – P. 137÷168.
8. 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.
9. Lindequist , Niedermeyer T.H.J., Julich W.-D. The pharmacological potential of mushrooms // Evidence-based Compl. Alt. Med., 2008. № 3. – P. 285÷299.
10. 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.
11. 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.
12. Yadomae T. Structure and biological activities of fungal β-l,3-glucans // Yakugaku Zasshi, – P. 413÷431.
13. 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» ]