##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
У роботі досліджено особливості біотрансформації цитратів Cr, Se, Ge, Fe при культивуванні Lentinula Edodes та їхнього впливу на накопичення деяких біоелементів з метою прогнозування біологічної цінності, лікувально-профілактичних властивостей грибів шиїтаке. Для досліджень використовувади штам Lentinula Edodes 3790, Mycelia, Belgium. Субстрат для L. Edodes готували з тирси дуба, висівок злакових, лушпиння соняшнику, вторинних продуктів перероблення сої, льону, або коноплі, гіпсу та крейди. Внесення цитратів Cr, Se, Ge, Fe в субстрат здійснювали шляхом його зволоження відповідними розчинами до досягнення в субстратах вмісту цитратів Cr, Se, Ge 0,3, 1,0 та 3,0 мг/кг, цитрату Fe – 20,0, 50,0, 100,0 мг/кг. Вміст біоелементів визначали методом оптико-емісійної спектроскопії з індуктивно зв’язаною плазмою. Згідно результатів досліджень, збагачення субстрату цитратами Cr, Se, Ge, Fe приводить до їхнього акумулювання грибами шиїтаке, а також впливає на мікроелементний склад грибів у цілому, але модифікування мікроелементного складу субстрату не приводить до накопичення біоелементів і токсикантів вище рівня гранично-допустимої концентрації. Внесення в субстрати цитратів заліза 20 мг/кг, селену 0,3 мг/кг і германію 0,3 мг/кг обумовлює збільшення вмісту Хрому в грибах у значно більшій кількості, ніж при збагаченні субстрату цитратом хрому. Внесення 0,3 мг/кг цитрату хрому забезпечує значне збільшення вмісту Германію в грибах, а збагачення субстрату на 0,3 мг/кг цитрату селену забезпечує накопичення Германію на тому ж рівні, як і при внесенні цитрату германію. Таким чином, система субстрат-гриб шиїтаке виступає як складна система де прослідковується дія принципу Ле Шательє, спостерігається синергізм і атогонізм мікронутрієнтів при формуванні мікроелементного складу плодового тіла гриба в залежності від складу субстрату. Дослідження цих процесів дає можливість прогнозовано модифікувати мікроелементний склад гриба, збагачуючи його на один або одночасно декілька біологічно активних мікроелементів. Внесення в субстрат прогнозованих кількостей біоелементів дозволяє L. Edodes синтезувати збалансовану збагачену біодоступними мікроелементами сировинну базу для створення функціональних продуктів харчування.
Ключові слова:
L. Edodes, фортифікація, Хром, Селен, мікроелементний склад, функціональні продукти харчування
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Як цитувати
Andrusyshyna, I., Velikanov, O., & Bakhlukov, D. (2024). ОСОБЛИВОСТІ НАКОПИЧЕННЯ БІОЕЛЕМЕНТІВ ГРИБАМИ L. EDODES ПРИ КУЛЬТИВУВАННІ В СУБСТРАТАХ, ЗБАГАЧЕНИХ ЦИТРАТАМИ Cr, Se, Ge, Fe. Food Science and Technology, 18(2). https://doi.org/10.15673/fst.v18i2.2910
Номер
Розділ
Хімія харчових продуктів і матеріалів. Нові види сировини
Посилання
1. Stoliarchuk N, Velikanov О. Overview of the EU market of dried mushrooms and expanding of ukrainian export opportunities. Commodity Bulletin. 2022;15(2):22-37. https://doi.org/10.36910/6775-2310-5283-2022-16-2 (in Ukrainian).
2. Ishtiaq Ahmad, Maryum Arif, Mimi Xu, Jianyou Zhang, Yuting Ding, Fei Lyu Therapeutic values and nutraceutical properties of shiitake mushroom (Lentinula edodes): A review, Trends in Food Science & Technology. 2023;134:123-135. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2023.03.007.
3. Gavrylenko O, Arsenieva L, Velikanov O, Oleksenko L, Khomitska O, Ianchyk M. Antimicrobial activity of chromium citrate and its effect on the growth of Lentinula Edodes Food science and technology. 2022;16(4):15-23. https://doi.org/10.15673/fst.v16i4.2556
4. Bisen PS, Baghel RK, Sanodiya BS, Thakur GS, Prasad GBKS. Lentinula edodes: a macrofungus with pharmacological activities. Curr Med Chem. 2010;17:2419-2430. https://doi.org/10.2174/092986710791698495 2.
5. Finimundy TC, Dillon AJP, Henriques JAP, Ely MR. A review on general nutritional compounds and pharmacological properties of the Lentinula edodes mushroom. Food Nutr Sci. 2014;5:1095-1105. https://doi.org/10.4236/fns.2014.512119
6. Du B, Zhu F, Xu B. An insight into the anti-inflammatory properties of edible and medicinal mushrooms. J Funct Foods. 2018;47:334-342. https://doi.org/10.1016/j.jff.2018.06.0035.5.
7. Muszyńska B, Grzywacz-Kisielewska A, Kała K, GdulaArgasińska J. Anti-inflammatory properties of edible mushrooms: a review. Food Chem. 2018;243:373-381. https://doi.org/10. 1016/j.foodchem.2017.09.149
8. Roupas P, Keogh J, Noakes M, Margetts C, Taylor P. The role of edible mushrooms in health: evaluation of the evidence. J Funct Foods. 2012;4:687-709. https://doi.org/10.1016/j.jff.2012.05.003
9. Drori A, Shabat Y, Ben Ya'acov A, Danay O, Levanon D, Zolotarov L, Ilan Y. Extracts from Lentinula edodes (Shiitake) edible mushrooms enriched with vitamin D exert an anti-inflammatory hepatoprotective effect. J Med Food. 2016;19:383-389. https://doi.org/10.1089/jmf.2015.0111
10. Gründemann C, Garcia-Käufer M, Sauer B, Scheer R, Merdivan S, Bettin P, Huber R, Lindequist U. Comparative chemical and biological investigations of β-glucan-containing products from shiitake mushrooms. J Funct Foods. 2015;18:692-702. https://doi.org/10.1016/j.jff.2015.08.022
11. Morales D, Gil-Ramirez A, Smiderle FR, Piris AJ, Ruiz-Rodriguez A, Soler-Rivas C. VitaminD-enriched extracts obtained from shiitake mushrooms (Lentinula edodes) by supercritical fluid extraction and UV-irradiation. Innov Food Sci Emerg. 2017;41:330-336. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2017.04.00
12. Rincão VP, Yamamoto KA, Ricardo NMPS, Soares SA, Meirelles LDP, Nozawa C, Linhares REC. Polysaccharide and extracts from Lentinula edodes: structural features and antiviral activity. Virol J. 2012;9:37. https://doi.org/10.1186/1743-422X-9-37
13. Assen Ebrahim Seid Mushroom Supplementation in Promoting Health and Performance of Poultry: Review. The open agriculture journal.2023;29. https://doi.org/10.2174/18743315-v17-e230703-2023-9
14. Hrodzynska HA, Samchuk AI, Nebesnyi VB. Zbahachennia biomasy tsinnykh yistivnykh hrybiv spolukamy hermaniiu, selenium olibdenu. Nauka innov. 2019;15(5):75-84. https://doi.org/10.15407/scin15.05.075
15. Jerzy Falandysz, Jan Borovička. Macro and trace mineral constituents and radionuclides in mushrooms: health benefits and risks. Appl Microbiol Biotechnol. 2013;97:477-501. https://doi.org/10.1007/s00253-012-4552-8
16. Marek Siwulski, Piotr Rzymski, Anna Budka et al. The effect of different substrates on the growth of six cultivated mushroom species and composition of macro and trace elements in their fruiting bodies. European Food Research and Technology.2019;245:419-431. https://doi.org/10.1007/s00217-018-3174-5
17. Kapustian, Antonina & Cherno, Natalia. Investigation of the ferric ions complexes with biolygands of probiotic origin. Ukrainian Food Journal. 2020;9:47-59. https://doi.org/10.24263/2304-974X-2020-9-1-5.
18. Iskra R, Slivinska O, Shatynska O, Svarchevska O, Senkiv O, Pulipez A. Metabolic Processes in rats’ Liver Under the Condition of Experimental Diabetes and Chromium Citrate Influence. Scientific Bulletin of Lesya Ukrainka Eastern European National University. 2015;12:161-166. https://doi.org/10.29038/2617-4723-2015-313-161-166
19. Prasad S, Rathore H, Sharma S, Yadav A S. Medicinal mushrooms as a source of novel functional food. Int. J. Food Sci. Nutr. Diet. 2015;4:221-225.
20. Rzymski P, Niedzielski P, Siwulski M, Mleczek M, Budzynska S, Gasecka M, Poniedzialek B. Lithium biofortification of medicinal mushrooms. Agrocyb; 2017.
21. Niedzielski P, Mleczek M, Siwulski M, Gasecka M, Kozak L, Rissmann I, Mikolajczak P. Efficacy of supplementation of selected medicinal mushrooms with inorganic selenium salts. J. Environ. Sci. Health. 2014;49:929-937. https://doi.org/10.1080/03601234.2014.951576
22. Tang Z-X, Shi L-E, Jiang Z-B, Bai X-L, Ying R-F. Calcium Enrichment in Edible Mushrooms: A Review. Journal of Fungi. 2023;9(3):338. https://doi.org/10.3390/jof9030338
23. Muszyńska B, Kała K, Włodarczyk A. et al. Lentinula edodes as a Source of Bioelements Released into Artificial Digestive Juices and Potential Anti-inflammatory Material. Biol Trace Elem Res. 2020;194:603-613. https://doi.org/10.1007/s12011-019-01782-8
24. Muszyńska B, Szacawa E, Bederska-Łojewska D, Dudek K, Pomierny B, Włodarczyk A, et al. Preliminary study on Se-enriched Lentinula edodes mycelium as a proposal of new feed additive in selenium deficiency. PLoS ONE. 2020;15(5): e0233456. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0233456
25. Nunes, Regiane & Luz, José & Freitas, Rodrigo & Higuchi, Angela & Kasuya, Maria Catarina & Vanetti, Maria. Selenium Bioaccumulation in Shiitake Mushrooms: A Nutritional Alternative Source of this Element. Journal of food science. 2012;77: 983-6. https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2012.02837.x.
26. Krakowska A, Reczyński W, Krakowski T, Szewczyk K, Opoka W, Muszyńska B. A New Biotechnology Method of Bioelements’ Accumulation Monitoring in In Vitro Culture of Agaricus bisporus. Molecules. 2021;26(17):5165. https://doi.org/10.3390/molecules26175165
27. Budzyńska S, Siwulski M, Gąsecka M, Magdziak Z, Kalač P, Niedzielski P, Mleczek M. Biofortification of Three Cultivated Mushroom Species with Three Iron Salts-Potential for a New Iron-Rich Superfood. Molecules. 2022 Apr 4;27(7):2328. https://doi.org/10.3390/molecules27072328.
28. Antomonov MY. Mathematical processing and analysis of medical and biological data 2nd ed. K.;2017. (in Ukrainian).
29. George P, Ranatunga T, Reddy S, Sharma G. A comparative analysis of mineral elements in the mycelia and the fruiting bodies of shiitake mushrooms. Am J Food Technol. 2014;9:360-369. https://doi.org/10.3923/ajft.2014.360.369
30. Mleczek M, Siwulski M, Rzymski P, Niedzielski P, Gąsecka M, Jasińska A, Budzyńska S, Budka A. Multi-elemental analysis of Lentinula edodes mushrooms available in trade. J Environ Sci Health B. 2017;52:196-205. https://doi.org/10.1080/03601234.2017.1261551
31. Mirończuk-Chodakowska I, Socha K, Zujko ME, Terlikowska KM, Borawska MH, Witkowska AM. Copper, Manganese, Selenium and Zinc in Wild-Growing Edible Mushrooms from the Eastern Territory of “Green Lungs of Poland”: Nutritional and Toxicological Implications. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2019;16(19):3614. https://doi.org/10.3390/ijerph16193614
32. Order of the Ministry of Health of Ukraine No. 368 on approval of the State Hygiene Rules and Regulations ‘Regulation of Maximum Levels of Certain Contaminants in Food Products’. Available from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0774-13#Text
33. Smolyar VI, Petrashenko GI. Arsenic in food products and rations and its toxicity. Problems of nutrition 2009;3-4:46-52 (in Ukrainian).
34. Arsenieva L, Velikanov O, Stanislaviv S. Risks evaluation of toxic metals accumulation by shiitake mushrooms from various composition substrates. Food resources. 2021 Dec;9(17):14-21. https://doi.org/10.31073/foodresources2021-17-02 (in Ukrainian).
35. Velikanov O, Andrusyshyna I. Modification of microelement elemental composition of shiatake mushrooms (lentinus edodes). Food resources. 2022 Jul;10(18):43-50. https://doi.org/10.31073/foodresources2022-18-04 (in Ukrainian).
2. Ishtiaq Ahmad, Maryum Arif, Mimi Xu, Jianyou Zhang, Yuting Ding, Fei Lyu Therapeutic values and nutraceutical properties of shiitake mushroom (Lentinula edodes): A review, Trends in Food Science & Technology. 2023;134:123-135. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2023.03.007.
3. Gavrylenko O, Arsenieva L, Velikanov O, Oleksenko L, Khomitska O, Ianchyk M. Antimicrobial activity of chromium citrate and its effect on the growth of Lentinula Edodes Food science and technology. 2022;16(4):15-23. https://doi.org/10.15673/fst.v16i4.2556
4. Bisen PS, Baghel RK, Sanodiya BS, Thakur GS, Prasad GBKS. Lentinula edodes: a macrofungus with pharmacological activities. Curr Med Chem. 2010;17:2419-2430. https://doi.org/10.2174/092986710791698495 2.
5. Finimundy TC, Dillon AJP, Henriques JAP, Ely MR. A review on general nutritional compounds and pharmacological properties of the Lentinula edodes mushroom. Food Nutr Sci. 2014;5:1095-1105. https://doi.org/10.4236/fns.2014.512119
6. Du B, Zhu F, Xu B. An insight into the anti-inflammatory properties of edible and medicinal mushrooms. J Funct Foods. 2018;47:334-342. https://doi.org/10.1016/j.jff.2018.06.0035.5.
7. Muszyńska B, Grzywacz-Kisielewska A, Kała K, GdulaArgasińska J. Anti-inflammatory properties of edible mushrooms: a review. Food Chem. 2018;243:373-381. https://doi.org/10. 1016/j.foodchem.2017.09.149
8. Roupas P, Keogh J, Noakes M, Margetts C, Taylor P. The role of edible mushrooms in health: evaluation of the evidence. J Funct Foods. 2012;4:687-709. https://doi.org/10.1016/j.jff.2012.05.003
9. Drori A, Shabat Y, Ben Ya'acov A, Danay O, Levanon D, Zolotarov L, Ilan Y. Extracts from Lentinula edodes (Shiitake) edible mushrooms enriched with vitamin D exert an anti-inflammatory hepatoprotective effect. J Med Food. 2016;19:383-389. https://doi.org/10.1089/jmf.2015.0111
10. Gründemann C, Garcia-Käufer M, Sauer B, Scheer R, Merdivan S, Bettin P, Huber R, Lindequist U. Comparative chemical and biological investigations of β-glucan-containing products from shiitake mushrooms. J Funct Foods. 2015;18:692-702. https://doi.org/10.1016/j.jff.2015.08.022
11. Morales D, Gil-Ramirez A, Smiderle FR, Piris AJ, Ruiz-Rodriguez A, Soler-Rivas C. VitaminD-enriched extracts obtained from shiitake mushrooms (Lentinula edodes) by supercritical fluid extraction and UV-irradiation. Innov Food Sci Emerg. 2017;41:330-336. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2017.04.00
12. Rincão VP, Yamamoto KA, Ricardo NMPS, Soares SA, Meirelles LDP, Nozawa C, Linhares REC. Polysaccharide and extracts from Lentinula edodes: structural features and antiviral activity. Virol J. 2012;9:37. https://doi.org/10.1186/1743-422X-9-37
13. Assen Ebrahim Seid Mushroom Supplementation in Promoting Health and Performance of Poultry: Review. The open agriculture journal.2023;29. https://doi.org/10.2174/18743315-v17-e230703-2023-9
14. Hrodzynska HA, Samchuk AI, Nebesnyi VB. Zbahachennia biomasy tsinnykh yistivnykh hrybiv spolukamy hermaniiu, selenium olibdenu. Nauka innov. 2019;15(5):75-84. https://doi.org/10.15407/scin15.05.075
15. Jerzy Falandysz, Jan Borovička. Macro and trace mineral constituents and radionuclides in mushrooms: health benefits and risks. Appl Microbiol Biotechnol. 2013;97:477-501. https://doi.org/10.1007/s00253-012-4552-8
16. Marek Siwulski, Piotr Rzymski, Anna Budka et al. The effect of different substrates on the growth of six cultivated mushroom species and composition of macro and trace elements in their fruiting bodies. European Food Research and Technology.2019;245:419-431. https://doi.org/10.1007/s00217-018-3174-5
17. Kapustian, Antonina & Cherno, Natalia. Investigation of the ferric ions complexes with biolygands of probiotic origin. Ukrainian Food Journal. 2020;9:47-59. https://doi.org/10.24263/2304-974X-2020-9-1-5.
18. Iskra R, Slivinska O, Shatynska O, Svarchevska O, Senkiv O, Pulipez A. Metabolic Processes in rats’ Liver Under the Condition of Experimental Diabetes and Chromium Citrate Influence. Scientific Bulletin of Lesya Ukrainka Eastern European National University. 2015;12:161-166. https://doi.org/10.29038/2617-4723-2015-313-161-166
19. Prasad S, Rathore H, Sharma S, Yadav A S. Medicinal mushrooms as a source of novel functional food. Int. J. Food Sci. Nutr. Diet. 2015;4:221-225.
20. Rzymski P, Niedzielski P, Siwulski M, Mleczek M, Budzynska S, Gasecka M, Poniedzialek B. Lithium biofortification of medicinal mushrooms. Agrocyb; 2017.
21. Niedzielski P, Mleczek M, Siwulski M, Gasecka M, Kozak L, Rissmann I, Mikolajczak P. Efficacy of supplementation of selected medicinal mushrooms with inorganic selenium salts. J. Environ. Sci. Health. 2014;49:929-937. https://doi.org/10.1080/03601234.2014.951576
22. Tang Z-X, Shi L-E, Jiang Z-B, Bai X-L, Ying R-F. Calcium Enrichment in Edible Mushrooms: A Review. Journal of Fungi. 2023;9(3):338. https://doi.org/10.3390/jof9030338
23. Muszyńska B, Kała K, Włodarczyk A. et al. Lentinula edodes as a Source of Bioelements Released into Artificial Digestive Juices and Potential Anti-inflammatory Material. Biol Trace Elem Res. 2020;194:603-613. https://doi.org/10.1007/s12011-019-01782-8
24. Muszyńska B, Szacawa E, Bederska-Łojewska D, Dudek K, Pomierny B, Włodarczyk A, et al. Preliminary study on Se-enriched Lentinula edodes mycelium as a proposal of new feed additive in selenium deficiency. PLoS ONE. 2020;15(5): e0233456. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0233456
25. Nunes, Regiane & Luz, José & Freitas, Rodrigo & Higuchi, Angela & Kasuya, Maria Catarina & Vanetti, Maria. Selenium Bioaccumulation in Shiitake Mushrooms: A Nutritional Alternative Source of this Element. Journal of food science. 2012;77: 983-6. https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2012.02837.x.
26. Krakowska A, Reczyński W, Krakowski T, Szewczyk K, Opoka W, Muszyńska B. A New Biotechnology Method of Bioelements’ Accumulation Monitoring in In Vitro Culture of Agaricus bisporus. Molecules. 2021;26(17):5165. https://doi.org/10.3390/molecules26175165
27. Budzyńska S, Siwulski M, Gąsecka M, Magdziak Z, Kalač P, Niedzielski P, Mleczek M. Biofortification of Three Cultivated Mushroom Species with Three Iron Salts-Potential for a New Iron-Rich Superfood. Molecules. 2022 Apr 4;27(7):2328. https://doi.org/10.3390/molecules27072328.
28. Antomonov MY. Mathematical processing and analysis of medical and biological data 2nd ed. K.;2017. (in Ukrainian).
29. George P, Ranatunga T, Reddy S, Sharma G. A comparative analysis of mineral elements in the mycelia and the fruiting bodies of shiitake mushrooms. Am J Food Technol. 2014;9:360-369. https://doi.org/10.3923/ajft.2014.360.369
30. Mleczek M, Siwulski M, Rzymski P, Niedzielski P, Gąsecka M, Jasińska A, Budzyńska S, Budka A. Multi-elemental analysis of Lentinula edodes mushrooms available in trade. J Environ Sci Health B. 2017;52:196-205. https://doi.org/10.1080/03601234.2017.1261551
31. Mirończuk-Chodakowska I, Socha K, Zujko ME, Terlikowska KM, Borawska MH, Witkowska AM. Copper, Manganese, Selenium and Zinc in Wild-Growing Edible Mushrooms from the Eastern Territory of “Green Lungs of Poland”: Nutritional and Toxicological Implications. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2019;16(19):3614. https://doi.org/10.3390/ijerph16193614
32. Order of the Ministry of Health of Ukraine No. 368 on approval of the State Hygiene Rules and Regulations ‘Regulation of Maximum Levels of Certain Contaminants in Food Products’. Available from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0774-13#Text
33. Smolyar VI, Petrashenko GI. Arsenic in food products and rations and its toxicity. Problems of nutrition 2009;3-4:46-52 (in Ukrainian).
34. Arsenieva L, Velikanov O, Stanislaviv S. Risks evaluation of toxic metals accumulation by shiitake mushrooms from various composition substrates. Food resources. 2021 Dec;9(17):14-21. https://doi.org/10.31073/foodresources2021-17-02 (in Ukrainian).
35. Velikanov O, Andrusyshyna I. Modification of microelement elemental composition of shiatake mushrooms (lentinus edodes). Food resources. 2022 Jul;10(18):43-50. https://doi.org/10.31073/foodresources2022-18-04 (in Ukrainian).