Studies on the accumulation of bioactive metabolites and bioelements in mycelial cultures of Ganoderma spp.

The genus Ganoderma, which represents arboreal mushrooms, has been known for hundreds of years and used for medicinal purposes – especially in Asia. Numerous studies have shown the presence of active compounds with a broad spectrum of activity, e.g. terpenoids, phenolic compounds, polysaccharides in both fruiting bodies and mycelial cultures. Mycelial cultures are great alternative in obtaining valuable material for research instead of collecting fruiting bodies from the natural state, and additionally they enable constant control and the possibility of modifying the conditions of the processes, which allows increasing the biomass growth and the accumulation of bioactive metabolites.The study aimed to investigate the effect of the addition of organic and inorganic zinc salts to the culture medium on the accumulation of metabolites and bioelements in mycelial cultures of Ganoderma spp.The object of research were mycelial cultures of 6 species of the genus Ganoderma: G. adspersum, G. applanatum, G. carnosum, G. lucidum, G. pfeifferi, G. resinaceum. The experimental cultures were maintained for 10 days in bioreactors on liquid media enriched with 0.09 g/L zinc sulphate and 0.1 g/L zinc aspartate, respectively. The content of phenolic acids, triterpenes, sterols, indole compounds, ergothionein and lovastatin was determined by the HPLC method, and the content of bioelements by ASA method.It has been shown that supplementation of the culture medium with zinc salts has a positive effect on the growth of biomass in mycelial cultures and on the accumulation of selected organic compounds and bioelements, but the exact qualitative and quantitative composition depends on the species. The most beneficial effects of zinc salt addition were found in G. applanatum cultures.The method of supplementing the culture medium with zinc salts allows to obtain biomass, which can be a potential ingredient of preparations used in the prevention of various diseases and for supplementation of specific ingredients.

Rodzaj Ganoderma, reprezentujący grzyby nadrewnowe, od setek lat jest znany i wykorzystywany w celach leczniczych – szczególnie w Azji. Liczne badania wykazały obecność cennych związków aktywnych o szerokim spektrum działania, m.in. terpenoidów, związków fenolowych, polisacharydów zarówno w owocnikach jak i kulturach mycelialnych. Hodowle mycelialne stanowią alternatywę w pozyskiwaniu cennego materiału do badań wobec zbioru owocników ze stanu naturalnego, a dodatkowo pozwalają na stałą kontrolę i możliwość modyfikacji warunków procesów, co wpływa na zwiększenie przyrostów biomasy oraz podwyższenie stopnia akumulacji bioaktywnych metabolitów. Celem pracy było zbadanie wpływu dodatku organicznej i nieorganicznej soli cynku do podłoża hodowlanego na akumulację metabolitów oraz biopierwiastków w kulturach mycelialnych Ganoderma spp. Obiekt badań stanowiły kultury mycelialne 6 gatunków z rodzaju Ganoderma: G. adspersum, G. applanatum, G. carnosum, G. lucidum, G. pfeifferi, G. resinaceum. Hodowle eksperymentalne prowadzono przez 10 dni w odpowiednich bioreaktorach na płynnych podłożach wzbogaconych w odpowiednio 0,09 g/L siarczanu(VI) cynku oraz 0,1 g/L wodoroasparaginianu cynku. Zawartość kwasów fenolowych, triterpenów, steroli, związków indolowych, ergotioneiny i lowastatyny oznaczono metodą HPLC, natomiast zawartość biopierwiastków przy pomocy metody ASA. Wykazano, że suplementacja podłoża hodowlanego solami cynku wpływa korzystnie na przyrosty biomasy w kulturach mycelialnych oraz na akumulację wybranych związków organicznych i biopierwiastków, natomiast dokładny skład jakościowy i ilościowy jest zmienny w zależności od gatunku. Najkorzystniejsze efekty dodatku soli cynku stwierdzono w przypadku kultur G. applanatum. Zastosowana metoda suplementacji podłoża hodowlanego solami cynku pozwala na uzyskanie biomasy o potencjalnym znaczeniu jako składnika preparatów stosowanych w profilaktyce różnych schorzeń oraz w celu suplementacji określonych składników.