The production and analysis of carotenoid preparations from some strains of xylotrophic Basidiomycetes

Abstract

The aim of the study was selection of optimal conditions for obtaining carotenoid drugs of mycelium origin from the basidiomycete strains Laetiporus sulphureus Ls-08, Fomes fomentarius Ff-1201 and Fistulina hepatica Fh-18 and the study of antibacterial and total antioxidant activity of these compounds. The strains were surface grown on a glucose-peptone medium modified for each producer. The homogenized pigments of the mycelium strains were extracted with ethanol and the solvent was separated under vacuum at 60 ºC. The absorption spectra of the carotenoid drugs were recorded for alcoholic solutions at 350–500 nm. The antibacterial activity of the carotenoids was determined by the agar diffusion method, and the total antioxidant activity was determined by the DPPH-method. It was found that the optimum temperature for carotenoid extraction is 60 °C. The absorption spectra of carotenoid drugs showed three peaks in 420, 450 and 470 nm. These results respond to the β-carotene absorption spectra. The highest antioxidant activity was noted for carotenoid drugs from F. hepatica Fh-18 and L. sulphureus Ls-08 strains obtained at an extraction temperature of 40 and 60 °C respectively. The antibacterial activity of carotenoid drugs against the test cultures was not species dependent. Carotenoid drugs with a 20% concentrate obtained from the L. sulphureus Ls-08 strain had the highest antibacterial activity against the test cultures Staphylococcus aureus and Escherichia coli. Carotenoids from the mycelium of F. hepatica Fh-18 had the highest antibacterial activity against the test culture Candida albicans. Extraction temperature of 60 °C is optimal for mycelial yield of carotenoids from the studied strains. All preparations of carotenoids exhibited antibacterial activity against the test microorganism cultures. The carotenoid drugs obtained at 40 and 60 °C from the strains F. hepatica Fh-18 and L. sulphureus Ls-08 respectively showed the highest antioxidant activity.

Narrative Review: Bioactive Potential of Various Mushrooms as the Treasure of Versatile Therapeutic Natural Product

“…Phenolic compounds [218,219] Boletus badius β-Carotene, α-tocopherol, phenolic compounds, flavonoids [220,221] Boletus edulis β-Carotene, ascorbic acid, flavonoids, tocopherols [222,223] Calocybe gambosa Phenolic compounds, flavonoids [224] Cantharellus cibarius Phenolic compounds, flavonoids [225][226][227] Cantharellus clavatus Phenolic compounds [228] Chlorophyllum rhacodes Phenolic compounds [229,230] Clavaria vermicularis Flavonoids, ascorbic acid [231,232] Clitocybe alexandri Tocopherols, phenolic compounds [233,234] Clitocybe geotropa Phenolic compounds [235,236] Coprinopsis atramentaria β-Glucans [237,238] Coprinus comatus β-Carotene, ascorbic acid, lycopene, phenolic compounds [239] Coriolus versicolor Gallic, p-coumaric, protocatechin, caffeic, and vanillc acids [240][241][242] Cortinarius glaucopus Tocopherols, phenolic compounds [204] Craterellus cornucopioides Phenolic compounds, flavonoids [243][244][245][246] Fistulina hepatica Tocopherols, phenolic compounds [247,248] Flammulina velutipes Gallic acid, pyrogallol, homogentisic acid, 5-sulfosalicylic acid, protocatechuic acid, quercetin, caffeic acid [249,250] Ganoderma applanatum Gallic, p-coumaric, protocatechin, caffeic, and vanillc acids [251,252] Ganoderma lucidum Quercetin, kaempferol, Triterpenoids, polysaccharides [253]…”

Condition of the prooxidant-antioxidant system of some strains of Basidiomycetes

“…Як наслідок, інтенсивно розробляються способи культивування їстівних та лікарських видів базидіомікотових та виділення їх метаболітів (Voloshko et al, 2011;Fedotov et al, 2012;Bisko et al, 2016). Це поліцукри та ензими, поліфеноли та терпени, полікетиди та стероїди, вітаміни та вітаміноподібні речовини тощо (Wasser, 2011;Voloshko et al, 2011;Velygodska et al, 2016). Їх терапевтична дія, у першу чергу, зумовлена антиоксидантною активністю -здатністю до поглинання (scavenging) вільних радикалів, модуляції активності ензимів шляхом хелатування металів та пригнічення процесу окиснення ліпідів (Asatiani et al, 2010;Kapich, 2011;Syrchin et al, 2015).…”

“…5. Коефіцієнт рівноваги прооксидантно-антиоксидантної системи міцелію та КФ штамів на 9-ту добу культивування (n = 3) Обговорення У попередніх дослідженнях (Voloshko et al, 2011;Velygodska et al, 2016) установлено динаміку зростання, загальної антиоксидантної активності, рівня самочинної та індукованої інтенсивності процесів перекисного окиснення ліпідів 57 штамів базидіомікотових грибів за їх поверхневого періодичного куль-тивування на глюкозо-пептонному середовищі . Отримані дані лягли в основу розрахунку та порівняння показників стану прооксидантно-антиоксидантної системи в динаміці росту цих штамів, дозволили виявити певні закономірності реєстрованих показників і з'ясувати перспективи використання досліджених культур.…”

“…Коефіцієнт рівноваги прооксидантно-антиоксидантної системи міцелію і КФ штамів на 12-ту добу культивування Перспективні для застосування в індикації певних біотехнологічних процесів чи екологічному тестуванні штами Р-447, Р-998, Р-039, Р-94, Р-2175, Р-сіtr, Р-er, D-140 роду Pleurotus та штами F-107, F-610 роду Flammulina, для яких зафіксовані найвищі значення резерву субстратів перекисного окиснення міцелію. На біосинтетичні перспективи використання поодиноких штамів (Gl-2, Р-er, Р-039, F-610) вказують результати окремих скринінгових досліджень (Voloshko et al, 2011;Chayka et al, 2014;Velygodska et al, 2016).…”