Xylotrophic fungus Trichoderma atroviride: cultivation, extracellular hydrolytic and antimicrobial activity

Abstract

Xylotrophic fungi are well known by their ability to excrete enzymes into environment. These fungi have important biotechnological potential and some of them produce industrial enzymes. Besides, xylorophic fungal species have recently attracted a lot of attention among researchers as a source of antibacterial drugs. Aim. The aim of this work was to analyze the effect of the carbon source in the culture medium, as well as the conditions of deep cultivation on the mycelium yield, proteolytic, cellulolytic and antimicrobial activity of the culture liquid of Trichoderma atroviride. Methods. Deep culture methods were used, partial purification was carried out with salting and sub-sequent dialysis, the cellulolytic activity was determined spectrophotometrically, antimicrobial activity was determined using the disc diffusion technique. Statistical analysis was performed using STATISTICA 6.0 software. Results. The highest cellulolytic activity (0.50±0.03 units/ml), mycelium yield and the smallest colony diameter were detected when cellulose was used as a carbon source. However, the highest proteolytic activity of the culture liquid was observed with dextrose as a carbon source. The optimal temperature range for hydrolase activity was shown to be in the range of 25−30 °C. In comparison with Pleurotus ostreatus, the culture liquid of T. atroviride not only has more pronounced antimicrobial activity, but also inhibits the growth of Candida albicans. Conclusions. The culture liquid of isolated strain T. atroviride is a promising source of hydrolytic enzymes that can be used in organic farming and industry. The purified preparation obtained from the culture liquid of T. atroviride showed significant antimicrobial activity and can be successfully used for drug development in the future.

Ксилотрофные грибы хорошо известны своей способностью выделять энзимы в окружающую среду. Эти грибы обладают важным биотехнологическим потенциалом, и некоторые из них используются для промышленного производства энзимов. Кроме того, в последнее время ксилотрофные грибы привлекают большое внимание исследователей в качестве сырья для антибактериальных препаратов. Цель. Целью работы был анализ влияния источника углерода в питательной среде, а также условий глубинного культивирования на выход мицелия, протеолитической, целлюлитической и антимикробной активности культуральной жидкости Trichoderma atroviride. Методы. Использовали метод глубинного культивирования, проводили частичную очистку препарата методом высаливания и последующего диализа, целлюлолитическую активность определяли спектрофотометрически, антимикробную активность — с помощью метода дисковой диффузии. Статистическую обработку данных осуществляли с использованием пакета программ STATISTICA 6.0. Результаты. Наибольшая целлюлолитическая активность (0,50±0,03 ед/мл), вы-ход мицелия и наименьший диаметр колоний были при использовании целлюлозы в качестве источника углерода. Однако наибольшую протеолитическую активность культуральной жидкости наблюдали, используя в качестве источника углерода глюкозу. Показано, что оптимальный диапазон температур для активности гидролаз находится в диапазоне 25−30 °C. По сравнению с P. ostreatus культуральная жидкость T. atroviride не только обладает более выраженной антимикробной активностью, но и подавляет рост Candida albicans. Выводы. Культуральная жидкость выделенного штамма Т. Atroviride является перспективным источником гидролитических энзимов, которые могут применяться в органическом сельском хозяйстве и промышленности. Очищенный препарат, полученный из культуральнной жидкости Т. atroviride, показал значительную антимикробную активность и может успешно использоваться в будущем для разработки лекарственных средств.