МИКРОБИОЛОГИЯ, 2004, том 73, № 6, с. 851-853
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 582.281.21
ДИМОРФИЗМ ГРИБА МиСОЯ Ь№1ТАМС№ 12М В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ПОЛУЧЕНИЯ СПОРАНГИОСПОР
© 2004 г. Н. С. Фунтикова*, И. С. Мысякина
Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН, Москва Поступила в редакцию 22.04.04 г.
Ранее нами было показано, что на морфогенез грибов Мисог ¡шШтсш и Мисог ЫвшаШ и жизнеспособность спорангиоспор, полученных на пшеничных отрубях, влияет возраст спорогенной культуры [1, 2]. С увеличением возраста культур получаемые спорангиоспоры при инокуляции в жидкую среду давали начало росту дрожжепо-добных клеток, а при дальнейшем старении культур полностью теряли способность прорастать. Анализ липидного состава показал, что в процессе длительного культивирования грибов на пшеничных отрубях в спорангиоспорах снижался ли-пидный пул, уменьшалось содержание резервных липидов и главных мембранных фосфолипидов, увеличивалось относительное содержание глико-липидов и стеринов. Спорангиоспоры 4-6-суточ-ной культуры гриба давали начало только мицели-альному росту. При хранении они оставались жизнеспособными длительное время, при этом в них не наблюдалось такого изменения липидного состава, как в спорах стареющей культуры. Не известно, что явилось непосредственной причиной быстрой
деградации спорангиоспор с увеличением возраста культуры на пшеничных отрубях. Возможно, на этот процесс оказывают влияние особенности питательной среды.
В данной работе исследовали способность к диморфизму и жизнеспособность спорангиоспор гриба М. ¡шНатсш 12М в зависимости от времени культивирования на питательных средах разного состава.
Для получения спорангиоспор культуру гриба М. ¡шНатсш 12М выращивали в продолжении разного времени в поверхностной культуре на средах с отходами сельскохозяйственных культур (пшеничные отруби, подсолнечный жмых) и на агаризованных средах (сусло-агар, модифицированная среда Чапека с глюкозой, среда Чапека без источника углерода). Спорангиоспоры смывали водой. Изучение их липидного состава проводили по ранее описанным методикам [3]. Микроскопическое исследование проводили на сканирующем электронном микроскопе 1БМ Т-300 ("1ео1", Япония).
Рис. 1. Полярные липиды 60-суточной культуры гриба М. 1шШпсш 12М на средах разного состава. а - на пшеничных отрубях: 3 и 5 - гликолипиды. б - на сусле-агаре: 1 - фосфатидилсерин, 2 - фосфатидилхолин, 3 - гликолипид, 4 - фо-сфатидилэтаноламин, 5 - гликолипид, 6 - свободные жирные кислоты.
* Адресат для корреспонденции (e-mail: funt@inmi.host.ru).
851 9*
852
ФУНТИКОВА, МЫСЯКИНА
(в)
Рис. 2. Спорангиоспоры гриба М. 1ияиатеш 12М разного возраста, полученные на разных средах и имеющие разную жизнеспособность: а - спорангиоспоры 6-суточной культуры на пшеничных отрубях; способны к прорастанию в виде гиф; б - спорангиоспоры 30-суточной культуры на пшеничных отрубях; не способны к прорастанию; в - спорангиоспоры 30-суточ-ной культуры на сусле-агаре; способны к прорастанию. Увеличение 2500.
Спорангиоспоры 4-6-суточной культуры с подсолнечного жмыха, так же как с пшеничных отрубей, прорастали в виде гиф, 14-суточной -проявляли диморфизм, а при увеличении возраста спорогенного мицелия до 25-30 сут споры пе-
реставали прорастать. Исследования липидного состава показали, что с увеличением возраста культуры гриба при росте на жмыхе в спорангио-спорах происходили изменения липидного состава, сходные с теми, которые происходили при выращивании спорогенного мицелия на пшеничных отрубях [1]. Наблюдалось уменьшение липидного пула, в нейтральной фракции липидов снижалось количество триацилглицеринов и эфиров стери-нов, возрастала доля свободных жирных кислот, стеринов и диацилглицеринов, в полярной фракции падало содержание фосфолипидов (фосфати-дилхолина, фосфатидилэтаноламина и фосфати-дилсерина) и возрастала доля гликолипидов.
Спорангиоспоры, полученные на агаризован-ных средах, не были способны к диморфизму и даже при достижении культурой гриба 6-месячного возраста сохраняли высокую жизнеспособность и давали начало только мицелиальному росту. При этом состав липидов в спорах изменялся не так быстро, как при росте на сельскохозяйственных отходах. В спорах 60-суточной культуры, выращенной на агаризованном сусле, состав полярных липидов был достаточно разнообразен, обнаружено присутствие главных мембранных фосфолипидов: фосфатидилхолина и фосфатидилэта-ноламина (рис. 1).
На минеральной среде без добавления глюкозы спорангиоспоры были также мономорфны и прорастали в виде гиф. На этой среде слабый мицелий развивался за счет использования дрожжевого экстракта, который добавлялся в количестве 0.02%. Несмотря на минимальное содержание источника углерода в среде, споры 60-суточной культуры сохраняли высокую жизнеспособность.
Спорангиоспоры культуры гриба, дающие начало гифальному росту, и споры, потерявшие способность прорастать, отличались по внешнему виду (рис. 2). На поверхности спорангиоспор 30-суточной культуры с пшеничных отрубей видны глубокие инвагинации, в то время как жизнеспособные спорангиоспоры молодой 6-суточной культуры и 30-суточной культуры с агаризован-ного сусла имеют больший объем и более ровную гладкую поверхность.
Таким образом, при культивировании мукоро-вого гриба на подсолнечном жмыхе, также как и на пшеничных отрубях, в течении 4-6 сут формировались полноценные спорангиоспоры, затем происходила их быстрая деградация, которая сопровождалась проявлением диморфизма при прорастании и коррелировала с деградацией липидов мембранного аппарата. В ряде работ показано, что липиды оказывают влияние на морфогенез грибов [4, 5]. Связанные с мембранами субклеточные структуры хитосомы участвуют в синтезе клеточной стенки, которая имеет разное строение в дрожжеподобных и гифальных клетках [6].
МИКРОБИОЛОГИЯ том 73 < 6 2004
ДИМОРФИЗМ ГРИБА MUCOR LUSITANICUS
S53
Как известно, спорангиоспоры у мукоровых грибов, образуются на протяжении всего периода роста культуры, даже когда прекращается развитие мицелия [7]. Из литературных источников известно, что для грибов как и для акразиевых мик-сомицетов характерен синтез ауторегуляторных факторов разной природы, в том числе аутоинги-биторов роста [8, 9]. Имеется сообщение о синтезе антибиотика мукоровым грибом при его выращивании на рисовых отрубях [10]. Возможно, изменения биохимического состава и ускоренная потеря жизнеспособности спорангиоспор M. lusitaniens 12M при выращивании гриба на пшеничных отрубях и подсолнечном жмыхе связаны с присутствием в субстрате веществ, которые оказывают влияние на спорогенез гриба и его способность к диморфному росту.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Фунтикова НС, Мысякина И.С. Корреляция между липидным составом спорангиоспор, их жизнеспособностью и морфологией клеточного роста гриба Mucor lusitaniens 12M // Микробиология. 2003. Т. 72. № 6. С. 775-779.
2. Мысякина И.С, Фунтикова Н С. Изменение состава липидов спорангиоспор Mucor hiemalis в связи с возрастом спорогенной культуры // Микробиология. 2003. Т. 72. № 4. С. 516-520.
3. Кейтс М. Техника липидологии. М.: Мир, 1975. 322 с.
4. Ito E, Cihlar R.L., Inderlied C.B. Lipid synthesis during morphogenesis in Mucor racemosus // J. Bacteriol. 1982. V. 152. № 2. P.880-887.
5. Markham P. Stress management: filamentous fungi as exemplary survivors // FEMS Microbiol. Lett. 1992. V. 100. P. 379-381.
6. Orlowski M. Mucor dimorphism // Microbiol. Rev. 1991. V. 55. № 2. P. 234-258.
7. Милъко A.A. Определитель мукоральных грибов. Киев: Наукова думка, 1974. 289 с.
8. Allen P.J. Spore germination and its regulation in physiological plant pathology // Encyclopedia of plant physiology / Eds. Heitefuss R., Williams P.H. V. 4. Berlin: Springer-Verlag, 1976. P. 51-85.
9. Bacon C.W., Sussman A.S. Effects of the self-inhibitor of Dictyostelium discoideum on spore metabolism // J. Gen. Microbiol. 1973. V. 76. Part 2. P. 331-344.
10. Schwartz R E, Helms G.L. Pramanicin, a novel antimicrobial agent from a fungal fermentation // Tetrahedron. 1994. V. 50. № 6. P. 1675-1686.
МИКРОБИОЛОГИЯ том 73 < 6 2004
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.