SCHIZOPHYLLUM COMMUNE ЯК ПЕРСПЕКТИВНИЙ ПРОДУЦЕНТ ЕКЗОПОЛІГАЛАКТУРОНАЗИ

Автор(и)

  • П. Р. Зубик Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, Україна https://orcid.org/0000-0003-0435-0254
  • І. Р. Клечак Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-7382-0259
  • В. М. Ліновицька Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-2755-9811

DOI:

https://doi.org/10.31073/foodresources2025-25-09

Ключові слова:

базидієві макроміцети, Schizophyllum, пектинолітичні ферменти, ферментативна активність, полігалактуроназа, поверхневе культивування, рідкі живильні середовища

Анотація

Предмет. Соки належать до поширених продуктів харчування, які мають харчову та комерційну цінність. Однак, для виробництва популярних у споживача освітлених соків, а також в ряді інших харчових виробництвах, необхідні додаткові технологічні етапи, в тому числі спрямовані на видалення пектинових сполук. Одним з сучасних методів, що для цього використовують є розкладання пектинів за допомогою препаратів на основі екзополігалактуронази. Серед потенційних продуцентів екзополігалактуроназ багатообіцяючими є базидієві макроміцет Schizophyllum commune, що має розвинену систему позаклітинних ферментів і здатний до розкладання компонентів клітинної стінки рослин, в тому числі її пектинової складової. Мета. Метою роботи було вивчення активності екзополігалактуронази штамами S. commune у глибинній культурі. Методи. Об’єктами досліджень виступали три штами S. commune (S. commune 335, S. commune 1759 і S. commune 1770), отримані з Колекції шапинкових грибів Інституту ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України. Культивування здійснювали на глюкозо-пептоно-дріжджовому, синтетичному середовищах та модифікованому середовищі Норкранс в статичному режимі за температури 28±1°C  упродовж 14 діб. В кінці культивування визначали рівень накопичення біомаси, кількість редукуючих речовин і білків спектрофотометрично та активність екзополігалактуронази. Статистичну обробку даних виконували за допомогою критерію Дункана. Результати. Найвищу активність продемонстрував штам S. commune 1759 на середовищі Норкранс (494,4±72,9 од/дм3), тоді як штами 335 і 1770 характеризувались нижчими показниками. Максимальну питому активність (6,48±0,26 од/гбілка) також виявлено у штаму 1759, а найбільшу продуктивність синтезу екзополігалактуронази – у штаму 335 на синтетичному середовищі (1510,5±227,4 од/гБМ). На глюкозо-пептоно-дріжджовому середовищі спостерігались найнижчі значення активності, тоді як середовище Норкранс обумовлювало максимальні значення. Сфера застосування результатів. Отримані результати вказують на необхідність подальших досліджень активності екзополігалактуронази у штамів S. commune 335 і S. commune 1759 з метою оптимізації умов її отримання та  перспективність розробки біотехнології виробництва ферментних препаратів для застосування у харчовій промисловості. 

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Sharma, H. P., Patel, H., Sugandha. (2017). Enzymatic added extraction and clarification of fruit juices – A review. Critical reviews in food science and nutrition, 57(6), 1215–1227. https://doi.org/10.1080/10408398.2014.977434.

Mosaad Khattab, A. (2022). The Microbial Degradation. Pectins: the new-old polysaccharides, 83. https://doi.org/10.5772/intechopen.100247.

Satapathy, S., Rout, J. R., Kerry, R. G., Thatoi, H., Sahoo, S. L. (2020). Biochemical prospects of various microbial pectinase and pectin: an approachable concept in pharmaceutical bioprocessing. Frontiers in Nutrition, 7, 117. https://doi.org/10.3389/fnut.2020.00117.

Junior, A. N., Mansoldo, F. R. P., Godoy, M. G., Firpo, R. M., Cedrola, S. M. L., Vermelho, A. B. (2021). Production of an endo-polygalacturonase from Fusarium proliferatum isolated from agro-industrial waste. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 38, 102199. https://doi.org/10.1016/j.bcab.2021.102199.

Nighojkar, A., Patidar, M. K., Nighojkar, S. (2019). Pectinases: production and applications for fruit juice beverages. Processing and sustainability of beverages (pp. 235–273). Woodhead Publishing. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-815259-1.00008-2.

Amin, F., Mohsin, A., Bhatti, H. N., Bilal, M. (2020). Production, thermodynamic characterization, and fruit juice quality improvement characteristics of an exo-polygalacturonase from Penicillium janczewskii. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Proteins and Proteomics, 1868 (5), 140379. https://doi.org/10.1016/j.bbapap.2020.140379.

Almowallad, S. A., Alshammari, G. M., Alsayadi, M. M., Aljafer, N., Al-Sanea, E. A., Yahya, M. A., Al-Harbi, L. N. (2022). Partial purification and characterization of exo-polygalacturonase produced by Penicillium oxalicum AUMC 4153. Life, 12 (2), 284. https://doi.org/10.3390/life12020284.

Zhu, N., Liu, J., Yang, J., Lin, Y., Yang, Y., Ji, L., Li, M., Yuan, H. (2016). Comparative analysis of the secretomes of Schizophyllum commune and other wood-decay basidiomycetes during solid-state fermentation reveals its unique lignocellulose-degrading enzyme system. Biotechnology for biofuels, 9 (1), 42. https://doi.org/10.1186/s13068-016-0461-x.

Park, Y. J., Jeong, Y. U., Kong, W. S. (2018). Genome sequencing and carbohydrate-active enzyme (CAZyme) repertoire of the white rot fungus Flammulina elastica. International journal of molecular sciences, 19 (8), 2379. https://doi.org/10.3390/ijms19082379.

Ruiz-Dueñas, F. J., Barrasa, J. M., Sánchez-García, M., Camarero, S., Miyauchi, S., Serrano, A., Linde, D., Babiker, R., Drula, E., Ayuso-Fernández, I., Pacheco, R., Padilla, G., Ferreira, P., Barriuso, J., Kellner, H., Castanera, R., Alfaro, M., Ramírez, L., Pisabarro, A.G., Riley, R., Kuo, A., Andreopoulos, W., LaButti, K., Pangilinan, J., Tritt, A., Lipzen, A., He, G., Yan, M., Ng, V., Grigoriev, I.V., Cullen, D., Martin, F., Rosso, M.-N., Henrissat, B., Hibbett, D., Martínez, A.T. (2021). Genomic analysis enlightens Agaricales lifestyle evolution and increasing peroxidase diversity. Molecular biology and evolution, 38(4), 1428–1446. https://doi.org/10.1093/molbev/msaa301.

Amin, F., Bhatti, H. N., Bilal, M., Asgher, M. (2017). Multiple parameter optimizations for enhanced biosynthesis of exo-polygalacturonase enzyme and its application in fruit juice clarification. International Journal of Food Engineering, 13 (2), 20160256. https://doi.org/10.1515/ijfe-2016-0256.

Mehmood, T., Saman, T., Asgher, M., Irfan, M., Anwar, Z., Nadeem, F., & Siddiqa, A. (2019). Optimization of cultural parameters for pectin methylestrase and polygalacturonase production from Schizophyllum commune in solid state fermentation. Bangladesh Journal of Botany, 48 (1), 65–74. https://doi.org/10.3329/bjb.v48i1.47417.

Bisko, N., Lomberg, M., Mykchaylova, O., & Mytropolska, N. (2020). IBK Mushroom Culture Collection. Version 1.2. The IBK Mu-shroom Culture Collection of the M.G. Kholodny Institute of Botany. M. G. Kholodny Institute of Botany. https://doi.org/10.15468/dzdsqu.

Bukhalo A. S. (1988) Higher edible basidiomycetes in pure culture. Kyiv: Naukova Dumka, 144.

Lomberg, M., Krupodorova, T., Krasinko, V., & Mykchaylova, О. (2023). The antibacterial activity of culture filtrates and mycelia of selected strains of macromycetes from the genus Hericium. Botanica Serbica, 47 (2), 241–249. https://doi.org/10.2298/BOTSERB2302241L.

Wood, I. P., Elliston, A., Ryden, P., Bancroft, I., Roberts, I. N., & Waldron, K. W. (2012). Rapid quantification of reducing sugars in biomass hydrolysates: Improving the speed and precision of the dinitrosalicylic acid assay. Biomass and Bioenergy, 44, 117–121. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2012.05.003.

Lowry, O. H., Rosebrough, N. J., Farr, A. L., Randall, R. J. (1951). Protein measurement with the Folin phenol reagent. 193 (1). 265–275.

Gomes, E., Leite, R. S. R., Da Silva, R., Silva, D. (2009). Purification of an exopolygalacturonase from Penicillium viridicatum RFC3 produced in submerged fermentation. International journal of microbiology, 2009 (1), 631942. https://doi.org/10.1155/2009/631942.

Dagbagli, S., Goksungur, Y. (2008). Optimization of ß-galactosidase production using Kluyveromyces lactis NRRL Y-8279 by response surface methodology. Electronic Journal of Biotechnology, 11 (4). https://doi.org/10.2225/vol11/issue4-fulltext-12.

Bisswanger, H. (2014). Enzyme assays. Perspectives in Science, 1 (1–6), 41–55. https://doi.org/10.1016/j.pisc.2014.02.005.

Sethi, B. K., Nanda, P. K., Sahoo, S. (2016). Enhanced production of pectinase by Aspergillus terreus NCFT 4269.10 using banana peels as substrate. 3 Biotech, 6 (1), 36. https://doi.org/10.1007/s13205-015-0353-y.

Boakye, S. O., Zakpaa, H. D. (2025). Bioprocess optimization for pectinase enzymes synthesized from fungal species under solid-state fermentation conditions. https://doi.org/10.20944/preprints202501.1905.v2.

Mukhopadhyay, D., Bhattacharyya, R., Bhattacharya, S., Alnafisi, B. K. (2024). Valorisation of Citrus limetta peel for Aspergillus terreus FP6 mediated pectinase fermentation and application in grape juice clarification. Journal of King Saud University-Science, 36 (10), 103454. https://doi.org/10.1016/j.jksus.2024.103454.

Begum, G., Munjam, S. (2021). Carbon and nitrogen sources effect on pectinase synthesis by Aspergillus niger under submerged fermentation. Biosciences Biotechnology Research Asia, 18 (1), 185–195. http://doi.org/10.13005/bbra/2906.

Mat Jalil, M. T., Zakaria, N. A., Salikin, N. H., & Ibrahim, D. (2023). Assessment of cultivation parameters influencing pectinase production by Aspergillus niger LFP-1 in submerged fermentation. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology, 21 (1), 45. https://doi.org/10.1186/s43141-023-00510-z.

Khatri, B. P., Bhattarai, T., Shrestha, S., Maharjan, J. (2015). Alkaline thermostable pectinase enzyme from Aspergillus niger strain MCAS2 isolated from Manaslu Conservation Area, Gorkha, Nepal. Springer Plus, 4 (1), 488. https://doi.org/10.1186/s40064-015-1286-y.

Jalil, M. T. M., Ibrahim, D. (2021). Partial purification and characterisation of pectinase produced by Aspergillus niger LFP-1 grown on pomelo peels as a substrate. Tropical life sciences research, 32 (1), 1. https://doi.org/10.21315/tlsr2021.32.1.1.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-12-22

Як цитувати

Зубик, П. Р., Клечак, І. Р., & Ліновицька, В. М. (2025). SCHIZOPHYLLUM COMMUNE ЯК ПЕРСПЕКТИВНИЙ ПРОДУЦЕНТ ЕКЗОПОЛІГАЛАКТУРОНАЗИ. ПРОДОВОЛЬЧІ РЕСУРСИ, 13(25), 83–90. https://doi.org/10.31073/foodresources2025-25-09

Номер

Том 13 № 25 (2025): Продовольчі ресурси

Розділ

Технічні науки

Ліцензія

Автори залишаються повноправними власниками своїх робіт без будь-яких обмежень. Редакція отримує лише невиключне право на оприлюднення, розповсюдження та індексацію матеріалів.

Журнал суворо дотримується етичних норм і запобігає плагіату для захисту інтелектуальної власності.

Публікації у збірнику здійснюються на умовах міжнародної ліцензії Creative Commons CC BY-NC-ND 4.0.

Згідно з цією ліцензією, користувачі мають право вільно копіювати та розповсюджувати матеріали (у будь-якому форматі чи на будь-яких носіях) для навчання та наукових досліджень. При цьому обов’язковим є дотримання таких вимог:

  • Атрибуція: належне посилання на авторів, першоджерело та саму ліцензію.
  • Некомерційність: заборона використання матеріалів з метою отримання прибутку.
  • Без похідних творів: забороняється поширення змінених або перероблених версій оригінального тексту.

Збірник підтримує право авторів на самоархівування всіх версій статей (препринтів, постпринтів або опублікованих версій) в інституційних чи персональних репозитаріях. Доступ до таких матеріалів може бути відкритий негайно, за умови належної атрибуції статті у збірнику «Продовольчі ресурси» та дотримання умов ліцензії CC BY-NC-ND 4.0.