Анотація до роботи:

Бойко С.М. Біологічні особливості штамів Irpex lacteus Fr. - продуцентів протеїназ молокозсідальної дії. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.21 - мікологія. - Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України, Київ, 2002.

Дисертація присвячена вивченню біологічних особливостей штамів Irpex lacteus, які здатні інтенсивно синтезувати протеїнази молокозсідальної дії. Вперше досліджено вплив різноманітних факторів (температури, кислотності живильного середовища, джерел вуглецевого живлення та біологічно активних додатків) на молокозсідальну активність, накопичення біомаси, синтез білків, споживання глюкози культурами I. lacteus. Вивчено фізіолого-біохімічні показники культур при використанні посівного міцелію різного віку та динаміку зміни молокозсідальної активності при тривалому культивуванні. Оптимізовано склад живильного середовища для штаму БН-3, завдяки чому на 118 % збільшилась молокозсідальна активність. Отримано молокозсідальний фермент та досліджено його амінокислотний склад, субстратну специфічність, рН оптимум, температурний оптимум, електрофоретичні показники. Показана схожість протеїназ грибної природи з сичужним ферментом тваринного походження за біохімічними показниками.

1. З дикорослих плодових тіл Irpex lacteus отримано чисті культури, досліджено їх біологічні особливості та відібрано штами Д-1, Д-4, Д-9 і БН-3 - перспективні продуценти протеїназ молокозсідальної дії; оптимізовано живильне середовище та одержано ферментний препарат, який за своїми властивостями може бути замінником сичужного ферменту тваринного походження.

2. Встановлено, що для продукування молокозсідальних протеїназ штамами Д-1 і БН-3 оптимальним джерелом вуглецевого живлення є глюкоза, для штаму Д-4 глюкоза та крохмаль, для штаму Д-9 глюкоза та ксилоза.

3. Досліджено динаміку накопичення протеїназ молокозсідальної дії: максимальна питома активність молокозсідальних ферментів у штамів Д-4 і Д-9 зареєстрована на 18 добу (72 та 79 од/мг), у штаму Д-1 - на 12 добу (102 од/мг), а у штаму БН-3 - на 21 добу (185 од/мг). Відзначено високу біосинтетичну активність штаму БН-3 I. lacteus у плані накопичення протеїназ молокозсідальної дії та висока швидкість їх накопичення штамом Д-1.

4. Визначено, що 60 % екстракт паростків картоплі доданий до живильного середовища позитивно впливає як на накопичення біомаси (зростає від 18 до 280 %), так і на синтез протеїназ молокозсідальної дії штамів Д-1, Д-4, Д-9 та БН-3. Додавання молока до складу живильного середовища, як до, так і після стерилізації, викликало збільшення активності молокозсідальних протеїназ у штамів Д-9 та БН-3, та зниження у штаму Д-4 при додаванні молока до стерилізації. Активність протеїназ молокозсідальної дії штаму Д-1 залишалась без змін. Додавання молока в середовище після стерилізації в кількості 1 мл на 1000 мл живильного середовища призводило до збільшення накопичення біомаси штамом Д-1 на 29 %, штамом Д-4 на 52 %, штамом Д-9 на 70 % та штамом БН-3 на 63%.

5. Встановлено оптимальне співвідношення компонентів живильного середовища для штаму БН-3, що дозволило збільшити у 2,2 рази питому активність протеїназ молокозсідальної дії у порівнянні з вихідним глюкозо-пептоним середовищем.

6. Максимальний рівень питомої молокозсідальної активності мали білкові фракції, що були отримані при 80 % насиченні культурального фільтрату штамів I. lacteus сірчанокислим амонієм.

7. Визначена кисла природа ферментних препаратів молокозсідальної дії, що були отримані з КФ штамів БН-3, Д-1, Д-4 і Д-9, які містять у великій кількості аспарагінову та глутамінову кислоти.

8. Препарати молокозсідальної дії штамів Irpex lacteus залишаються стабільними у діапазоні температур від 7 до 37С та за оптимумом рН схожі з ферментними препаратами тваринного походження.

9. Електрофоретичні дослідження білків і ізоферментів пероксидази міцелію і культурального фільтрату дозволили виявити спільні білкові зони з ВЕР 0,08; 0,12 у міцелії і спільні форми внутрішньоклітинних ізоферментів пероксидази з ВЕР 0,20-0,22; 0,30-0,31.

10. Вивчення температурного режиму культивування штамів I. lacteus, дозволило встановити широкий оптимум (22-37С), при якому спостерігається максимальна молокозсідальна активність. При зростанні культур на середовищах з різними значеннями рН максимальний рівень активності протеїназ "сичужної" дії спостерігався при рН 3,5-4,0. Кислотність живильного середовища в діапазоні 5,1-6,0 сприятливо діє на накопичення біомаси штамами I. lacteus.

Публікації автора:

1. Бойко С. М. Характеристика молокозсідальної активності та накопичення біомаси штамами гриба Irpex lacteus // Вісник Донецьк. університету. - 1998. -№1. -С. 122-126.

2. Бойко С. М. Одержання та визначення впливу рН на активність ферментного препарату молокозсідальної дії гриба Irpex lacteus Fr. // Вісник проблем біології і медицини. -1999. -№2. -С. 72-76.

3. Бойко С. М., Бойко М. И. Особенности образования молокосвертывающих ферментов штаммами Irpex lacteus Fr. в зависимости от рН питательной среды // Вісник проблем біології і медицини. -1999. -№7. -С. 51-54.

4. Бойко С. М. Вплив температури на синтез протеїназ молокозсідальної дії та ріст штамів Irpex lacteus Fr. // Вісник проблем біології і медицини. -1999. -№8. -С. 59-63.

5. Бойко С.М. Електрофоретична характеристика екзобілкових комплексів штамів гриба Irpex lacteus Fr. - продуцента протеїназ молокозсідальної дії // Науковий вісник: Сучасна екологія і проблеми сталого розвитку суспільства / Збірник науково-технічних праць. -Львів: УкрДЛТУ. -1999. -Вип. 9.7. -С. 17-21.

6. Бойко С. М. Зависимость биосинтеза протеина молокосвертывающего действия Irpex lacteus Fr. от источника углеродного питания // Збірник наукових праць Луганського державного аграрного університету. -2001. -№ 9(21). -С. 66-70.

7. Пат. 34088А Україна, МКВ С 12N 9/50, А 23С 19/032. Штам соматичних культур макроміцету Irpex lacteus Fr. - Д-4 продуцент молокозсідального ферменту: Пат. 34088А Україна, МКВ С 12N 9/50, А 23С 19/032 / Бойко С. М., Бойко М. І., Єфанова І. Л. -№ 99063016; Заяв. 02.06.99; Опубл. 15.02.01.

8. Бойко С. М., Негруцкий С. Ф. Рост и молокосвертывающая активность штаммов Irpex lacteus Fr. Elenh., произроставших на различных средах // Тез. докл. IV Всеукр. студ. науч. конф. "Охрана окруж. среды и рациональное исп. природ. ресурсов.", (19-21 апр. 1994). -Донецк, 1994. -С.146.

9. Бойко С. М. Роль дереворуйнівних грибів у природі та житті людини // Тез. доп. Міжн. студ. наук. конф. "Україна: людина, суспільство, природа.", (29-31 березня, 1995). -Київ, 1995. -С. 37-38.

10. Бойко С. М., Негруцкий С. Ф. Влияние температуры на рост штаммов Irpex lacteus Fr. - продуцентов протеиназ молокосвертывающего действия // Тез. докл. V Всеукр. студ. науч. конф. "Охрана окруж. среды и рациональное исп. природ. ресурсов.", (18-20 апр. 1995). -Донецк, 1995. -С. 131.

11. Бойко С. М. Вплив рН середовища на активність молокозгортаючого ферменту й утворення біомаси Irpex lacteus Fr. // Тез. доп. Міжн. студ. наук. конф. "Україна: людина, суспільство, природа.", (25-29 березня, 1996). -Київ, 1996. -С. 92-93.

12. Бойко С. М. Фракционирование внеклеточных белков молокосвертывающего действия штаммов Irpex lacteus Fr. и определение их электрофоретической подвижности // Тез. доп. VI Конф. молод. вчених "Актуальні проблеми фізіології рослин і генетики.", (9-11 жовтня, 1996). -Київ, 1996. -С. 109-110.

13. Бойко С. М., Негруцкий С. Ф. Влияние различных углеводов на образование экзобелков штаммов Irpex lacteus Fr. - продуцентов протеиназ молокосвертывающего действия // Тез. докл. вузовской науч. конф. профессорско-препод. состава по итогам науч.-исслед. работы. Естественные дисциплины. - Донецк: ДонГу, 1997. - С. 55-56.

14. Бойко С. М., Негруцкий С. Ф. Особенности образования молокосвертывающего фермента штаммами Irpex lacteus Fr. // Мат. I Международной конф: "Методологические основы познания биологических особенностей грибов - продуцентов физиологически активных соединений и пищевых продуктов". - Донецк, 1997. - С. 27-29.

15. Бойко С. М., Стадничук В. М., Федотов О. В. Штаммы гриба Irpex lacteus - продуценты протеиназ молокосвертывающего и тромболитического действия // Сб. тр. Межд. конф. "Современные проблемы микологии, альгологии и фитопатологии.", (Москва, апрель 1998). -Москва, 1998. -С. 160-161.

16. Бойко С. М. Дія температурного фактору на фізіологічні особливості штаммів гриба Irpex lacteus Fr. продуцентів протеїназ молокозсідальної дії // Конф. молод. вчен. "Актуальні питання ботаніки та екології", (7-11 вересня, Херсон-Лазурне). -Херсон, 1998. -С. 93-94.

17. Бойко С. М. Зміна активності молокозсідального ферменту гриба Irpex lacteus в залежності від температури культивування // Тез. міжн. конф. "Питання біоіндикації і єкології", (21-24 вересня, 1998). -Запоріжжя, 1998. -С. 78.

18. Бойко С. М. Влияние рН питательной среды на биосинтез протеиназ молокосвертывающего действия у штаммов гриба Irpex lacteus Fr. // Мат. межд. конф. "Проблемы микробиологии и биотехнологии", (25-27 ноября, 1998). -Минск, 1998. -С.17-18.

19. Бойко С. М. Динаміка синтезу протеїназ молокозсідальної дії штамами гриба Irpex lacteus Fr. // Матеріали конф. молод. вчених "Актуальні питання ботаніки та екології", (14-17 вересня, 1999). -Ніжин. -1999. -С. 105.

20. Бойко С. М. Влияние возраста посевного мицелия на синтез протеиназ молокосвертывающего действия культурами Irpex lacteus Fr. // Мат. Междунар. науч.-практич. конф.: "Геоэкологические и биоэкологические проблемы северного причерноморья". -Тирасполь, 2001. -С. 33-34.

21. Бойко С. М. Биосинтетическая активность дереворазрушающего базидиомицета Irpex lacteus Fr. при добавлении в среду экстракта ростков картофеля // Материалы конф. молод. ученых "Біорізноманіття природних і техногенних біотопів України". -Донецк, 2001. -С. 4-8.

22. Boyko S. M. Influence pH of nutritious environment on synthesis milk-coagulative ferments at fungus of Irpex lacteus Fr. // II International Symposium on Plant Biotechnology. -Kyiv. -1998. -P. 25.

23. Boyko S. Strains Irpex lacteus Fr. - producers of milk-clotting proteinases // XVI International botanical congress. -St. Louis (USA). -1999. -P. 649.

24. Negruzky S. F., Nikitina O. A., Boyko S. M. Effect of various sugars upon biosynthesis of milk-coagulative ferments and growth of Hirschioporus laricinus and Irpex lacteus white rot // Ninth International conference. -Carcans (France). -1997. -poster №41.