Physico-chemical characteristics of melanins culture medium Inocutis dryophila (Berk) Flasson & Niemela

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The purpose of the study was to investigate the effect of light treatment on the synthesis of endomelanins from the mycelium of Inocutis dryophila in a liquid culture medium. To identify the effect of light on the synthesis of melanins, the mycelium of Inocutis dryophila was cultivated in a liquid medium in the dark and using blue light treatment. As a result, two types of melanins IDM-1 and IDM-2 were obtained. It has been established that the light factor influences the quantitative release of melanins from the mycelium of Inocutis dryophila into the culture liquid. The use of blue light resulted in lower melanin content in the culture fluid than in the dark. Ultraviolet and infrared spectrometry showed that both types of melanins have typical spectra and graphs for fungal melanins. Infrared spectrometry showed that treatment of mycelium with blue light led to deformation of IDM-1. It was revealed that IDM-2 melanins exhibit greater antiradical activity than IDM-1 melanins. Thus, light treatment of Inocutis dryophila mycelium in a liquid medium affects the quantitative release of melanins into the culture liquid, promotes a change in the structure, as well as manifestation of a biological effect.

About the authors

T. G. Gornostai

Siberian Institute of Plant Physiology and Biochemistry SB RAS

Author for correspondence.
Email: t.g.gornostay@yandex.ru

References

  1. Mavridi-Printezi A., Guernelli M., Menichetti A., Montalti M. Bio-applications of multifunctional melanin nanoparticles: from nanomedicine to nanocosmetics // Nanomaterials. 2020. Vol. 10, no. 11. P. 2276. doi: 10.3390/nano10112276.
  2. Guo L., Li W., Gu Z., Wang L., Guo L., Ma S., et al. Recent advances and progress on melanin: from source to application // International Journal of Molecular Sciences. 2023. Vol. 24, no. 5. P. 4360. doi: 10.3390/ijms24054360.
  3. Liu R., Meng X., Mo C., Wei X., Ma A. Melanin of fungi: from classification to application // World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2022. Vol. 38. P. 228. doi: 10.1007/s11274-022-03415-0.
  4. Suthar M., Dufossé L., Singh S.K. The enigmatic world of fungal melanin: a comprehensive review // Journal of Fungi. 2023. Vol. 9, no. 9. P. 891. doi: 10.3390/jof9090891.
  5. Kukulyanskaya T.A., Kurchenko N.V., Kurchenko V.P., Babitskaya V.G. Physicochemical properties of melanins produced by the sterile form of Inonotus obliquus (“Chagi”) in natural and cultivated fungus // Applied Biochemistry and Microbiology. 2002. Vol. 38. P. 58–61. doi: 10.1023/A:1013204706055.
  6. Olennikov D.N., Tankhaeva M., Rokhin A.V., Agafonova S.V. Physicochemical properties and antioxidant activity of melanin fractions from Inonotus obliquus sclerotia // Chemistry of Natural Compounds. 2012. Vol. 48. P. 396–403. doi: 10.1007/s10600-012-0260-y.
  7. Wold C.W., Gerwick W.H., Wangensteen H., Inngjerdingen K.T. Bioactive triterpenoids and water-soluble melanin from Inonotus obliquus (Chaga) with immunomodulatory activity // Journal of Functional Foods. 2020. Vol. 71. P. 104025. doi: 10.1016/j.jff.2020.104025.
  8. Burmasova M.A., Utebaeva А.А., Sysoeva E.V., Sysoeva M.A. Melanins of Inonotus obliquus: bifidogenic and antioxidant properties // Biomolecules. 2019. Vol. 9, no. 6. P. 248. doi: 10.3390/biom9060248.
  9. Parfenov A.A., Vyshtakalyuk A.B., Sysoeva M.A., Sysoeva E.V., Latipova A.D., Gumarova L.F., Zobov V.V. Hepatoprotective effect of Inonotus obliquus melanins: in vitro and in vivo studies // BioNanoScience. 2019. Vol. 9. P. 528–538. doi: 10.1007/s12668-019-0595-y.
  10. Спирин В.А., Змитрович И.В., Малышева В.Ф. К систематике Phellinus s. l. и Inonotus s. l. (Mucronoporaceae, Hymenochaetales) // Новости систематики низших растений. 2006. Т. 40. С. 153–188. EDN: KHNDHJ.
  11. Ильичева Т.Н., Ананько Г.Г., Косогова Т.А., Олькин С.Е., Омигов В.В., Таранов О.С.. Противовирусная активность меланина из Чаги (Inonotus obliquus), полученного на основе культивирования штамма F-1244, выделенного в чистую культуру // Химия растительного сырья. 2020. N 2. С. 283–289. doi: 10.14258/jcprm.2020025167. EDN: OPSRWL.
  12. Ding H.-Y., Chou T.-H., Liang C-H. Antioxidant and antimelanogenic properties of rosmarinic acid methyl ester from Origanum vulgare // Food Chemistry. 2010. Vol. 123, no. 2. P. 254–262. doi: 10.1016/j.foodchem.2010.04.025.
  13. Poyedinok N., Mykhaylova O., Tugay T., Tugay A., Negriyko A., Dudka I. Effect of light wavelengths and coherence on growth, enzymes activity, and melanin accumulation of liquid-cultured Inonotus obliquus (Ach.:Pers.) Pilát // Applied Biochemistry and Biotechnology. 2015. Vol. 176. P. 333–343. doi: 10.1007/s12010-015-1577-3.
  14. Suryanarayanan T.S., Ravishankar J.P., Venkatesan G., Murali T.S. Characterization of the melanin pigment of a cosmopolitan fungal endophyte // Mycological Research. 2004. Vol. 108, no. 8. P. 974–978. doi: 10.1017/s0953756204000619.
  15. Babitskaya V.G., Shcherba V.V., Ikonnikova V.L. Melanin complex of the fungus Inonotus obliquus // Applied Biochemistry and Microbiology. 2000. Vol. 36. P. 377–381. doi: 10.1007/BF02738046.
  16. Ribera J., Panzarasa G., Stobbe, A., Osypova A., Rupper P., Klose D., Schwarze F.W.M.R. Scalable biosynthesis of melanin by the basidiomycete Armillaria cepistipes // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2018. Vol. 67, no. 1. P. 132–139. doi: 10.1021/acs.jafc.8b05071.
  17. Hou R., Liu X., Xiang K., Chen L., Wu X., Lin W., et al. Characterization of the physicochemical properties and extraction optimization of natural melanin from Inonotus hispidus mushroom // Food Chemistry. 2019. Vol. 277. P. 533–542. doi: 10.1016/j.foodchem.2018.11.002.
  18. Wang L., Li Y., Li Y. Metal ions driven production, characterization and bioactivity of extracellular melanin from Streptomyces sp. ZL-24 // International Journal of Biological Macromolecules. 2019. Vol. 123. P. 521–530. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2018.11.061.
  19. Bilińska B. Progress of infrared investigations of melanin structures //Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 1996. Vol. 52, no. 9. P. 1157–1162. doi: 10.1016/0584-8539(96)01691-1.
  20. Ye M., Guo G., Lu Y., Song S., Wang H., Yang L. Purification, structure and anti-radiation activity of melanin from Lachnum YM404 // International Journal of Biological Macromolecules. 2014. Vol. 63. P. 170–176. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2013.10.046.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».