Реферат: Хитин-глюкановый комплекс грибного происхождения. Состав, свойства, модификации

Опыт показывает, что грибной хитин менее устойчив к действию кислот и щелочей, чем хитин Arthropoda . Все это создает определенные трудности при выделении хитина грибов и требует создания специальных методов, зависящих от источника.

Интересно, что один из первых исследователей, пытавшихся создать метод выделения грибного хитина для практических целей, писал о том, что при получении хитина из грибов теряется значительное количество (до 30-40%) полимера, особенно при жесткой обработке кислотами и щелочами. Следует учитывать, что легче получать хитин из грибов Mucorales , чем из ХГК Aspergillaceae . Кроме того, на процесс выделения хитина,

особенно на его конечный выход сильно влияют условия выращивания, а именно состав среды и фаза роста гриба. Основным условием получения высоких выходов хитина и его комплексов является создание в процессе ферментации определенных (более "кислых") рН среды и недопустимость автолитических процессов, ведущих к лизису КС и резкому уменьшению количества полиаминосахаридов. На содержание хитина в КС рода Aspergilli влияет уровень кислорода в среде и свет, однако, процесс образования хитина является более устойчивым к действию внешних факторов, чем других структурных полисахаридов КС, например, нигерина (1-3)-α, (1-4)-α-глюкана. Показано, что на содержание в КС грибов хитина и глюкана влияет также соотношение углерода и азота в среде.

Таким образом, отработка методов выделения хитина является задачей номер один в биотехнологических процессах его получения. Возможно, что более перспективными и дешевыми могут оказаться методы, направленные на получение неочищенного, нативного хитина. Особое значение это будет иметь при создании на базе хитина новых медицинских средств, так как грибы содержат в комплексе с хитином вещества, очень ценные для лечения онкозаболеваний, и антиоксиданты, входящие в состав медицинских препаратов, направленных на "омолаживание" пациентов.

В целом хитин грибов более, чем хитин ракообразных, привлекателен не только для медицины, но и в создании новых, "нетканных" материалов и сорбирующих средств. Ценность хитина грибов состоит также и в том, что его продуценты обеспечивают при биотехнологическом методе получения экологически чистый конечный продукт, что особенно важно для медицинского применения хитина. Именно в этой области, на наш взгляд, должно быть основное и перспективное использование грибного хитина и его комплексов с другими структурными полисахаридами КС грибов. Поэтому и возникла новая область медицины - микологическая фармакопея, продукты которой успешно завоевывают свое место на медицинском рынке.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СВОЙСТВА КУЛЬТИВИРОВАННЫХ ДЕРЕВОРАЗРУШАЮЩИХ ГРИБОВ PHANEROCHAETE SANGUINEA

И GANODERMA APPLANTUM

Большой интерес для исследователей представляет химический состав грибов. Исходя из состава можно предполагать химические, физико-химические и физические свойства. Обладая набором данных о свойствах мы можем найти адекватное применение изучаемому объекту. В работе [2] был изучен химический состав искусственно выращенных дереворазрушающих грибов Phanerochaete sanguinea , 16-65, Ganoderma applanatum , 4-94, Ganoderma applanatum , 40-90, и определена сорбционная способность грибного материала.

Грибы трех штаммов Ph . sanguinea , 16-65, G . applanatum , 4-94, G. applanatum , 40-90 были выращены в лабораторных условиях поверхностным способом в колбах Эрленмейера емкостью 500 мл при 26°С на питательной среде (175 мл), приготовленной по методу Гавриловой (г-л^-1 ): глюкозы -10.0, пентона - 2.5, К₂ РО₄ - 0.4, MgSO₄ - 0.5, ZnSO₄ - 0.001, NaCl - 0.3, FeSO₄ -0.005, СаС1₂ - 0.05. Питательную среду предварительно стерилизовали под давлением в автоклаве и, охладив до комнатной температуры, инокулировали мицелиальными дисками диаметром 0.5 мм в чашках Петри на сусло-агаре чистой культуры. По мере разрастания грибницы определяли активность окислительных ферментов в культуральной среде. По достижении пика активности культуральную жидкость из разных колб, в которых выра­щивался определенный гриб, соединяли, фильтровали через капроновый фильтр и использовали для отбелки целлюлозы, а грибные тела использовали для изучения их состава.

Полученные результаты приведены в табл. 1,2.

Таблица 1

Состав грибов Ph. sanguinea, 16-65, G. applanatum, 4-94, G. applanatum, 40-90

Штамм	Водоудержание, %	Вещества, %, растворимые			Нерастворимый остаток, %
		В горячей воде	В спирто-бензольной смеси	В 6%-ном растворе NaOH
Ph. sanguinea , 16-65	87.9	18.1	15.4	49.8	16.7
G. applanatum, 4-94	91.0	19.0	12.9	55.9	12.2
G. applanatum. 40-90	89.4	9.4	9.5	61.1	20.0

Примечание. Содержание всех экстрагируемых веществ дано в процентах от абсолютно сухой массы гриба.

Таблица 2

Элементный состав нерастворимого остатка грибов

Ph. sanguinea, 16-65, G. applanatum, 4-94,

G. applanatum, 40-90

Штамм	Состав, %
	С	H	N	зола
Ph. sanguinea, 16-65	41.5	6.5	2.2	0.7
G. applanatum, 4-94	42.8	7.0	2.2	0
G. applanatum. 40-90	42.0	6.6	1.6	0.9

Из данных табл. 1 следует, что наибольшим водоудержанием обладает гриб G . applanatnm , 4-94, наименьшим - Ph . sanguinea , 16-65, произрастающие на лиственных породах древесины. В естественных условиях произрастания плодовые тела этих грибов имеют существенно меньшее водоудержание, что связано с условиями их формирования в воздушной, а не в водной среде, принятой в эксперименте.

Количество веществ, экстрагируемых горячей водой, в число которых входят минеральные соли и растворимые гемицеллюлозы, различно для разных штаммов. Наименьшее их содержание отмечено для G . applanatum , 40-90, встречающегося в природе на хвойной древесине. Этот же штамм содержит и наименьшее количество жиров и смол, растворимых в спирто-бензольной смеси. В горячем растворе гидроксида натрия растворяются белки и частично меланин, на них приходится самый высокий процент массы (50-60%). Содержание ХГК колеблется от 12 до 20%. Это существенно меньше, чем в плесневых грибах Aspergillus niger , где оно составляет до 50% массы, но близко к содержанию ХГК в дрожжах Saccharomyces cerevisae (12%).

Было показано, что в сравнении со спектром ХГК из мицелия Asperillus niger спектры нерастворимых остатков исследуемых штаммов грибов не имеют существенных отличий. Был приведен состав ХГК, см. табл. 3.

Таблица 3

Состав ХГК, выделенного из грибов Ph. sanguinea, 16-65, G. applanatum, 4-94, G. apphmatutn, 40-90

Штамм	Содержание, %
	хитина	глюкана
Ph. sanguinea, 16-65	59.0	41.0
G. applanatum. 4-94	74.0	26.0
G. applanatum, 40-90	64.0	36.0

Из табл. 3 видно, что содержание хитина в ХГК из различных штаммов грибов достаточно высоко.

Наличие большого количества хитина в составе ХГК изучаемых грибов, а также присутствие в составе плодовых тел протеинов позволило предположить хорошую сорбционную способность по отношению к нонам тяжелых металлов, что было показано путем изучения сорбции ионов Cr(III).

Результаты исследований приведены в табл. 4.

Таблица 4

Сорбционные свойства грибов Ph. sanguinea, 16-65,

G. applanatum, 4-94, G. applanatum, 40-90

после экстракции горячей водой

Штамм	Количество сорбированного Cr(lII), мг, при рН					СОЕ, мг-экв x г-1 , при рН 6.86
	1.68	4.60 6.86	6.86
	в течение, мин
	1440	1440	10	60	1440
Ph. sanguinea, 1 6-65	1.42	0.95	1.73	1.67	1.66	0.62
G. applana­tum, 4-9.4	1.23	0.90	1.69	1.90	1.87	0.41
G. applana­tum, 40-90	1.08	0.98	1.73	1.69	1.69	1.11

Сорбцию проводили в области рН от кислой до нейтральной. Как следует из данных табл. 4, наибольшее поглощение ионов Сr(Ш) за 24 ч наблюдается при рН 6.86 для всех исследуемых грибов. Основное количество ионов поглощается за первые 10 мин сорбции. Самую высокую статическую обменную емкость (СОЕ) имеет штамм G . applanatum , 40-90, в составе которого содержится 61.1% протеинов (табл. I), обладающих способностью связывать ионы тяжелых металлов.

Выводы