Том 57, № 3 (2023)

Базидиальные макромицеты обладают значительным биотехнологическим потенциалом и являются перспективными объектами для использования в различных промышленных отраслях, таких как пищевое производство, фармацевтика, производство активных соединений и полисахаридов. Промышленное применение макромицетов подразумевает наличие крупных коллекций культур, использующих протоколы хранения, обеспечивающие сохранение жизнеспособности, репродуктивности, генетическую стабильность и способность продуцировать активные соединения. С расширением списка используемых видов целесообразным является разработка новых протоколов хранения штаммов и оптимизация имеющихся под новые, перспективные виды макромицетов. Необходимым представляется подробное изучение влияния длительных периодов хранения на морфолого-культуральные характеристики, генетическую стабильность, ферментативную активность и способность формировать половые структуры.

Изучение агарикоидных и гастероидных грибов, относящихся к классу Agaricomycetes, в Пензенской обл. ведется с 1976 г. В связи с существенными изменениями в систематике данной группы грибов, произошедшими в последние десятилетия, возникла необходимость в ревизии материалов, накопленных за 46-летний период исследований. В результате проведенной ревизии было установлено, что на территории Пензенской обл. обитает 837 видов агарикоидных и гастероидных грибов класса Agaricomycetes. Они относятся к 8 порядкам, 39 семействам и 137 родам. Наиболее крупными семействами, включающими в себя более 50 видов, являются Agaricaceae, Cortinariaceae, Psathyrellaceae, Russulaceae, Strophariaceae, Tricholomataceae, от 20 до 50 видов – Boletaceae, Bolbiticaeae, Crepidotaceae, Entolomataceae, Hygrophoraceae, Marasmiaceae и Mycenaceae. Остальные семейства включают в себя менее чем по 20 видов. Первое место по видовому богатству занимает род Cortinarius (109 видов), второе – род Russula (60 видов). К родам, включающим в себя от 30 до 60 видов, относятся Inocybe и Mycena, от 20 до 30 видов – Agaricus, Entoloma, Lactarius, Lepiota, Psathyrella и Tricholoma, от 10 до 20 видов – Amanita, Clitocybe, Conocybe, Coprinopsis, Galerina, Hebeloma, Hygrocybe, Hygrophorus, Marasmius, Melanoleuca, Panaeolus, Pholiota. Остальные роды характеризуются меньшим видовым богатством. Они составляют 82% от общего количества родов. Из них 41 род включает в себя только по одному виду. В ходе исследований, проводившихся с 2018 по 2022 г., было найдено 27 видов агарикомицетов, новых для региона. Из них 3 – Russula groenlandica, R. insignis и R. melzeri отмечены впервые в России. В то же время 20 видов, обнаруженных ранее, не были подтверждены в результате проведенной ревизии. В ходе наблюдений с 1976 по 2022 г. было установлено, что численность некоторых видов грибов рассматриваемой группы не является постоянной и в многолетнем режиме подвержена изменениям. Например, у Agaricus xanthodermus, Caloboletus radicans, Infundibulicybe geotropa, Lactarius semisanguifluus, Lepista personata, Mutinus ravenellii и Rubinoboletus rubinus она увеличивается, а у Floccularia luteovirens, Lactarius turpis, Leucopaxillus tricolor, Russula chloroides и Tylopilus felleus – уменьшается.

Грибы рода Aspergillus широко распространены в окружающей среде, способны расти при высоких температурах и минимальной влажности, в том числе в регионах с жарким тропическим климатом, отдельные виды Aspergillus обладают потенциалом токсинообразования. Это определяет риск контаминации грибами рода Aspergillus и продуцируемыми ими микотоксинами (МТ) растительного сырья и пищевой продукции, что возможно на любом этапе производства, транспортировки и хранения. В объеме импортируемого в РФ кофе, 85% приходится на сырье – зеленый кофе, для которого сохраняются риски поражения плесневыми грибами на всех стадиях, предшествующих стадии обжарки. Актуально исследование видового состава и токсиногенных свойств Aspergillus spp., контаминирующих сырье для производства пищевой пищевой продукции массового потребления, к которой, в том числе, относится кофе, входящий в число базовых продуктов потребительской корзины. Достоверные данные видовой идентификации и токсиногенного потенциала микромицетов могут быть получены только при комплексном подходе на основе полифазной таксономии. Цель представленной работы – изучение видового состава грибов рода Aspergillus, выделенных из зеленого кофе, с применением комплексного подхода на основе полифазной таксономии. Проведено изучение видового состава грибов рода Aspergillus из внутренней микофлоры 16 образцов зерен зеленого кофе сортов арабика и робуста. Видовая принадлежность выделенных 34 моноспоровых изолятов Aspergillus spp. определена культурально-морфологическими методами и подтверждена при молекулярно-генетическом анализе – ПЦР-РВ с ДНК-маркерами консервативных последовательностей (ITS, Calmodulin, β-tubulin), в условиях in vitro изучен профиль продуцируемых вторичных токсических метаболитов. Установлено доминирование видов секции Niger – A. niger (90%), A. tubingensis, A. carbonarius; далее в порядке уменьшения следовали виды секции Flavi – A.  flavus (100%); секции Circumdati – A. ochraceus (40%) и A. westerdijkiae (60%); в секцию Fumigati был выделен один штамм A. fumigatus. Анализ профиля токсических метаболитов методом ВЭЖХ-МС/МС в режиме мультидетекции показал продукцию микотоксинов видами: A. niger – фумонизина В2 и охратоксина А, A. flavus – афлатоксинов В1 и В2 совместно со стеригматоцистином, A. westerdijkiae – охратоксина А и пеницилловой кислоты, A.ochraceus – пеницилловой кислоты. Количества продуцируемых МТ показывают высокий токсиногенный потенциал Aspergillus spp. – контаминантов зеленого кофе. Так 20 из 34 штаммов продуцировали в значительных количествах опасные, регламентируемые микотоксины: АФЛ В1, ОТА, ФВ2. Нетоксиногенные изоляты были представлены видами A. niger, A. carbonarius, A. tubingensis, A.  flavus и A.  fumigatus. Изучение видового состава и токсиногенных свойств грибов рода Aspergillus – контаминантов зеленого кофе с применением полифазного подхода проведено в России впервые.

Определение роли конкретных генов и их продуктов в устойчивости растений к стрессовым факторам, в том числе и биотической природы, является актуальной задачей фитопатологии и дает дополнительную информацию для практического использования. У яровой мягкой пшеницы Triticum aestivum изучали генотипы CAD^im (Cinnamyl alcohol dehydrogenase, дегидрогеназа коричного спирта; КФ 1.1.1.195), влияющие на устойчивость к бурой ржавчине. Устойчивый и восприимчивый генотипы выращивали на инфекционном фоне и при его отсутствии. Ткани растений изучали по ряду показателей, в том числе по содержанию фенилпропаноидных метаболитов, а также стеринов и сапонинов. По фенилпропаноидам наблюдается увеличение относительного содержания ряда метаболитов под действием инфекции, особенно кониферилацетата и синапового альдегида. Обнаружено уменьшение относительного содержания некоторых стеринов у устойчивого генотипа CAD^im+ под влиянием инфекции. Предполагается, что у устойчивого генотипа CAD^im+ под влиянием инфекции происходит переключение ацетатно-мевалонатного пути метаболизма с синтеза стеринов на синтез защитных веществ – фитоалексинов.