Том 29 № 3 Журнал «Наукові праці Національного університету харчових технологій» видається з 1938 року КИЇВ  НУХТ  2023 201452023 ———— Scientific Works of NUFT 2023. Volume 29, Issue 3 ———— 5 ЗМІСТ CONTENTS Автоматизація та інформаційні технології Automation and information technologies Луцька Н.М., Власенко Л.О., Заєць Н.А. Про- гнозування ресурсоефективності цукрового заводу на основі нейромережевих моделей 7 Lutska N., Vlasenko L., Zaiets N. Prognostica- tion resource efficiency of the sugar factory ba- sed on neuron network models Безпека харчових продуктів і виробництв Food Products Safety and Occupational Health Шинкарюк К. В., Пащенко Б. С., Арсеньє- ва Л. Ю. Розроблення заходів операційного вдосконалення технологічних процесів для операторів ринку харчової продукції 19 Shynkariuk K., Pashchenko B., Arsenieva L. De- velopment of measures for operational impro- vement of technological processes for foodstuff production enterprises Біотехнології Biotechnologies Пирог Т. П., Парфенюк М. А. Вплив конку- рентних еукаріотичних мікроорганізмів на синтез i властивості вторинних метаболітів. Частина 1. Мікроміцети як регулятори син- тезу та біологічної активності вторинних метаболітів 33 Pirog T., Parfeniuk М. Influence of competiti- ve eukaryotic microorganisms on the synthesis and properties of secondary metabolites. Part 1. Micromycetes as regulators of the synthesis and biological activity of secondary metabolites Скроцька О. І., Марченко В. В. Біосинтез на- ночастинок благородних металів. Частина 1. Використання грибів, дріжджів і бактерій 50 Skrotska O., Marchenko V. Biosynthesis of noble metal nanoparticles. Part 1. Use of fungi, yeast and bacteria Харчові технології Food Technologies Скнар І. В., Миргородська-Терентьєва В. Д., Приловський О. В., Осокін Є. С., Ніколенко М. В. Клейстеризація картопляного крохмалю спо- собом in vitro за надмірного вмісту води. Частина 2. Вплив кислотності розчину на процес вилучення амілози з крохмальних гранул 101 Sknar I., Myrhorodska-Terentieva V., Prylovskyi О., Osokin Ye., Nikolenko M. In vitro gelatinization of potato starch with excessive water content. Part 2. The effect of solution acidity on the process of amylose extraction from starch granules Чернюшок О. А., Дубівко А. С., Бірюк Ю. В. Фортифікація посічених напівфабрикатів з використанням вівсяного борошна та сухої демінералізованої молочної сироватки 84 Chernyushok O., Dubivko A., Biryuk Yu. Forti- fication of chopped semi-finished products using oat flour and dry demineralized milk whey Селезньова Д. В., Нєміріч О. В., Кузьмін О. В., Гавриш А. В., Мамченко Л. Є. Моніторинг безпечності чизкейків на основі принципів НАССР 93 Seleznova D., Niemirich O., Kuzmin O., Hav- rysh A., Mamchenko L. Monitoring the safety of cheesecakes based on HACCP principles Радзієвська І. Г., Мельник О. П., Маринін А. І. Удосконалення технології одержання жир- них кислот з відходів олійно-рафінаційного виробництва 110 Radzievska I., Melnyk O., Marynin A. Impro- ving the technology for producing fatty acids from oil refinery waste Білик О. А., Грищенко А. М., Халікова Е. Ф., Ковбаса В. М., Міцейкене І. Т. Вплив поліпшу- вача «Свіжість» на реологічні властивості пше- ничного тіста з висівками 119 Bilyk O., Khalikova E., Hryshchenko A., Kov- basa V., Miceikiene I. The influence of the “Svizhist” improver on the rheology properties of wheat dough with bran ———— Наукові праці НУХТ 2023. Том 29, № 3 ———— 6 Гусятинська Н. А., Каленик О. С., Григорен- ко Н. О. Виробництво харчових сиропів із сорго цукрового 128 Husiatynska N., Kalenyk O., Hryhorenko N. Production of food syrups from sugar sorghum Сильчук Т. А., Різник А. О. Удосконалення технології та аналіз харчової цінності хлібних виробів з вівсяного толокна 139 Silchuk T., Riznyk A. Improvement of technolo- gy of bread with oat fiber and analysis of its nutritional value Шевченко А. О., Фурсік О. П. Вплив концен- трату рисового протеїну в поєднанні з фос- фоліпідами на якість i харчову цінність пшеничного хліба 150 Shevchenko А., Fursik O. The effect of rice pro- tein concentrate in combination with phospho- lipids on the quality and nutritional value of wheat bread Кочубей-Литвиненко О. В., Пухляк А. Г., Щер- батюк О. Г. Вплв електроіскрового оброб- лення сироватки молочної на інтенсивність її ферментації 159 Kochubei-Lytvynenko O., Pukhliak A., Shcher- batiuk O. Influence of electro-spark treatment of milk whey on its fermentation intersity Двінських Н. В., Азаренко Ю. М., Хохленко- ва Н. В., Калюжная О. С. Розробка складу та дослідження властивостей желейних цу- керок з додаванням яблучного оцту 168 Dvinskykh N., Azarenko Yu., Khokhlenkova N., Kaliuzhnaia O. Development of the composi- tion and study of the properties of jelly candies with the addition of apple vinegar БІОТЕХНОЛОГІЇ ———— Scientific Works of NUFT 2023. Volume 29, Issue 3 ———— 33 УДК 579.663 INFLUENCE OF COMPETITIVE EUKARYOTIC MICROORGANISMS ON THE SYNTHESIS AND PROPERTIES OF SECONDARY METABOLITES. PART 1. MICROMYCETES AS REGULATORS OF THE SYNTHESIS AND BIOLOGICAL ACTIVITY OF SECONDARY METABOLITES T. Pirog, М. Parfeniuk National University of Food Technologies Key words: ABSTRACT Combined cultivation Inductor Fungi Antimicrobial compounds A serious problem today is the large number of antibiotic- resistant microorganisms and the rapid appearance of new resistance mechanisms in them, which leads to the emergence of polyresistant strains insensitive to the action of known antibiotics. This situation stimulated the search for new non- toxic environmentally friendly antimicrobial metabolites of natural origin. The strategy of co-cultivation of the producer with competitive microorganisms, or the introduction of so- called biological inductors into the culture medium is a simple and highly effective tool that allows not only to increase the synthesis of the final product and enhance its antimicrobial activity, but also to ensure the formation of new, not typical for monocultures, biologically active substances as a result of activation of silent clusters of biosynthetic genes. Usually, living or inactivated bacterial cells are inductors, but in recent years, the number of studies on the using eukaryotic inductors has increased. The analyzed literature data indicate that the combined cultivation of secondary metabolites producers with competitive micromycetes, or the introduction into the medium of live cells or supernatant after the fungi cultivation, although accompanied by an increase in the synthesis of final products, but their concentration was enough low, which significantly limits the possibility of practical application. In addition, in most of the works, the authors did not study the biological activity of the synthesized secondary metabolites. Since their biological activity may change depending on the conditions of cultivation, there are no guarantees that the products synthesized in the presence of micromycetes will be characterized by the properties necessary for practical use. Article history: Received 04.05.2023 Received in revised form 15.05.2023 Accepted 29.05.2023 Corresponding author: T. Pirog E-mail: tapirog@nuft.edu.ua Citation: Пирог Т. П., Парфенюк М. А. (2023). Вплив конкурентних еука- ріотичних мікроорганіз- мів на синтез та власти- вості вторинних метабо- літів. Частина 1. Мікро- міцети як регулятори синтезу та біологічної активності вторинних метаболітів. Наукові пра- ці НУХТ, 29(3), 33—49. DOI: 10.24263/2225- 2924-2023-29-3-5 DOI: 10.24263/2225-2924-2023-29-3-5 BIOTECHNOLOGIES ———— Наукові праці НУХТ 2023. Том 29, № 3 ———— 34 ВПЛИВ КОНКУРЕНТНИХ ЕУКАРІОТИЧНИХ МІКРООРГАНІЗМІВ НА СИНТЕЗ І ВЛАСТИВОСТІ ВТОРИННИХ МЕТАБОЛІТІВ. ЧАСТИНА 1. МІКРОМІЦЕТИ ЯК РЕГУЛЯТОРИ СИНТЕЗУ ТА БІОЛОГІЧНОЇ АКТИВНОСТІ ВТОРИННИХ МЕТАБОЛІТІВ Т. П. Пирог, М.А. Парфенюк Національний університет харчових технологій Серйозною проблемою сьогодення є велика кількість антибіотикорезис- тентних мікроорганізмів і швидка поява у них нових механізмів стійкості, що призводить до виникнення полірезистентних штамів, нечутливих до дії відо- мих антибіотиків. Така ситуація стимулювала пошук нових нетоксичних еко- логічно безпечних антимікробних метаболітів природного походження. Стра- тегія спільного вирощування продуцента з конкурентними мікроорганізмами, або внесення у середовище культивування так званих біологічних індукторів є простим і високоефективним інструментом, що дає змогу не тільки підвищи- ти синтез цільового продукту і посилити його антимікробну активність, а й забезпечити утворення нових, нехарактерних для монокультур біологічно- активних речовин у результаті активації мовчазних кластерів біосинтетич- них генів. Зазвичай, індукторами є живі або інактивовані клітини бактерій, проте останніми роками збільшується кількість досліджень щодо викорис- тання еукаріотичних індукторів. Проаналізовані дані літератури свідчать про те, що комбіноване культивування продуцентів вторинних метаболітів з конкурентними мікроміцетами, або внесення у середовище живих клітин чи супернатанту після вирощування мікроміцетів, хоч і супроводжується підви- щенням синтезу цільових продуктів, проте їх концентрація залишається не- достатньо невисокою, що суттєво обмежує можливість практичного за- стосування. Крім того, у більшості праць автори не досліджували біологічну активність синтезованих вторинних метаболітів. Оскільки залежно від умов культивування їх біологічна активність може змінюватися, немає гарантій того, що синтезовані за наявності мікроміцетів продукти будуть характе- ризуватися необхідними для практичного використання властивостями. Ключові слова: комбіноване культивування, індуктор, гриби, антимікробні сполуки. Постановка проблеми. В останні роки зростання випадків антибіотикорезис- тентності в патогенних мікроорганізмів людини викликає глобальне занепоко- єння, оскільки антибіотики невпинно втрачають ефективність у клінічних і при- родних умовах. На подолання такої проблеми спрямовано активний пошук і синтез препаратів, які б характеризувалися необхідними фармакокінетичними властивостями, були нетоксичними та метаболічно стабільними (Challinor, & БІОТЕХНОЛОГІЇ ———— Scientific Works of NUFT 2023. Volume 29, Issue 3 ———— 35 Bode, 2015; Wencewicz, 2019). Прикладом природних метаболітів з антимікроб- ною активністю можуть бути мікробні біодеградабельні поверхнево-активні ре- човини (ПАР) (Banat, De Rienzo, & Quinn, 2014; Díaz De Rienzo, Banat, Dolman, Winterburn, & Martin, 2015), зокрема, сурфактин (Xu та ін., 2022), який дослідники вважать потенційним терапевтичним засобом у боротьбі проти інфекцій, оскільки сполука виявляє антибактеріальну q антивірусну активність. Проте недоліком мікробних вторинних метаболітів є залежність їхнього складу і біологічної активності від умов культивування продуцента. Одним із шляхів регуляції синтезу та властивостей таких продуктів мікробного синтезу є спільне культивування продуцентів з конкурентними мікроорганізмами (Mar- mann, Aly, Lin, Wang, & Proksch, 2014; Luo та ін., 2015; Xu та ін., 2023). Стратегія спільного вирощування мікроорганізмів є простим і високоефективним інстру- ментом, що дає змогу не тільки підвищити синтез цільового продукту і посилити його антимікробну активність, а й забезпечити утворення нових, нехарактерних для монокультур біологічно-активних речовин в результаns активації мовчазних кластерів біосинтетичних генів (Dashti, Grkovic, Abdelmohsen, Hentschel, & Quinn, 2014; Ebrahim та ін., 2016; Wakefield, Hassan, Jaspars, Ebel, & Rateb, 2017; Yu та ін., 2019; Zawawi та ін., 2022). Науковці припускають, що індукторами активації мовчазних генів можуть бути синтезовані одним із мікроорганізмів низькомолекулярні речовини, що слу- гують попередниками або субстратами, за наявності яких інший штам продукує нові вторинні метаболіти. З іншого боку, ці низькомолекулярні сполуки можуть бути сигнальними речовинами, які запускають синтез антимікробних речовин одним з штамів для подолання конкуренції і пригнічення іншого (Abdelmohsen та ін., 2015; Peng et al., 2021). З кожним роком збільшується кількість публікацій щодо спільного культиву- вання бактерій — продуцентів антимікробних речовин з мікроміцетами (DeFi- lippi, Groulx, Megalla, Mohamed, & Avis, 2018; Boruta, & Ścigaczewska, 2021; Ata- kpa та ін., 2022), або вирощування продуцента за наявності еукаріотичних (зокре- ма, мікроміцетних) індукторів (Sharma та ін., 2017; Fifani та ін., 2022) для підви- щення синтезу цільового продукту (Ola, Thomy, Lai, Brötz-Oesterhelt, & Proksch, 2013; Zhang та ін., 2021; Boruta, Ścigaczewska, & Bizukojć, 2022), а також їх анти- бактеріальної та антифунгальної активності (Ola, Thomy, Lai, Brötz-Oesterhelt, & Proksch, 2013; Pan, Liu, Xu, Chen, & Cheng, 2021). Мета статті: узагальнення даних літератури, що стосуються регуляції синтезу та біологічної активності вторинних метаболітів шляхом спільного вирощування бактеріальних продуцентів з мікроміцетами. Матеріали і методи. Матеріалами дослідження стали наукові публікації за- рубіжних учених у провідних періодичних і спеціалізованих світових виданнях, що стосуються впливу спільного культивування бактерій і мікроміцетів на утво- рення та біологічну активність різних антимікробних сполук. Викладення основних результатів дослідження. Спільне культивування продуцентів поверхнево-активних речовин з мікроміцетами. У літературі є ін- формація про спільне культивування з мікроміцетами таких продуцентів ПАР, як бактерії роду Bacillus (Ola, Thomy, Lai, Brötz-Oesterhelt, & Proksch, 2013; DeFilippi, Groulx, Megalla, Mohamed, & Avis, 2018; Chen та ін., 2021; Pan, Liu, Xu, Chen, & BIOTECHNOLOGIES ———— Наукові праці НУХТ 2023. Том 29, № 3 ———— 36 Cheng, 2021), Acinetobacter (Zhang та ін., 2021; Atakpa та ін., 2022), Paraburkhol- deria (Yuan та ін., 2018). Так, DeFilippi із співавт. (DeFilippi, Groulx, Megalla, Mohamed, & Avis, 2018) досліджували вплив Fusarium sambucinum 2351, Rhizopus stolonifer 198 і Vertici- llium dahliae 175 на синтез ліпопептидів штамом Bacillus subtilis В9-5. Встанов- лено, що у разі спільного культивування продуцента ПАР з штамом R. stolonifer 198 концентрація фенгіцину і сурфактину була на 37 і 15,4% вищою, ніж синте- зована монокультурою B. subtilis В9-5. У праці (Pan, Liu, Xu, Chen, & Cheng, 2021) показано, що в разі спільного ви- рощування Bacillus amyloliquefaciens HM618 з мікроміцетами Aspergillus oryzae BNCC338380, Trichoderma reesei BNCC337997 і Aspergillus nidulans BNCC190203 спостерігали не тільки підвищення концентрації сурфактину у 2—30 разів, а й його антифунгальної щодо Rhizoctonia solani та Botrytis cinerea активності. Автори вважають, що одним із механізмів посилення синтезу сур- фактину може бути утворення гідролітичних ферментів мікроміцетами (A. oryzae BNCC338380 синтезує амілазу та протеазу, а A. nidulans BNCC190203 — ліпазу), що гідролізують використовувані як субстрат харчові відходи до амінокислот та жирних кислот, що є попередниками ліпопептиду. Chen та ін. (Chen та ін., 2021) встановили, що комбіноване культивування продуцента ПАР B. amyloliquefaciens CX-20 з мікроміцетами A. oryzae 92011, Aspergillus niger 93027 супроводжувалося зниженням синтезу ітурину А у 1,5—5 разів. Дослідники припускають, що трансформація мікроміцетами ріпакового шроту (ростовий субстрат) супроводжується вивільненням антиоксидантних спо- лук, що інгібують ріст продуцента і синтез ліпопептиду. У статті (Ola, Thomy, Lai, Brötz-Oesterhelt, & Proksch, 2013) показано, що під час спільного вирощування бактерій B. subtilis 168 trpC2 і грибів Fusarium tricinctum (номер штаму не наведено) концентрація ліпопептиду фузаристатину підвищувалася у 8 разів порівняно з показниками, встановленими для монокуль- тури B. subtilis 168 trpC2. Крім того, за умов спільного культивування бактерій з мікроміцетами спостерігали збільшення синтезу антибіотиків еніатинів В1 та А1 і латеропірону. Спільне вирощування на сирій нафті бактерій роду Acinetobacter з мікромі- цетами Talaromyces sp. (Zhang та ін., 2021) або Scedosporium sp. ZYY (Atakpa та ін., 2022) супроводжувалося підвищенням синтезу ПАР. Так, у разі культивування Acinetobacter baumannii із конкурентним мікроорганізмом Talaromyces sp. Спосте- рігали підвищення деструкції нафти з 58,24% (бактеріальна монокультура) до 72,57% (змішана співкультура). Зниження поверхневого натягу супернатанту культуральної рідини після спільного вирощування бактерій з мікроміцетами до 48,28 мН/м може свідчити про підвищення синтезу ПАР співкультурою (Zhang та ін., 2021). Аналогічні закономірності встановлені у праці (Atakpa та ін., 2022). Так, ступінь деградації нафти під час культивування бактерій Acinetobacter sp. Y2 з мікроміцетами Scedosporium sp. ZYY на цьому субстраті становив 58,61%, у той час у процесі вирощування бактеріальної монокультури не перевищував 23,3%. Зниження поверхневого натягу супернатанту культуральної рідини співкультури до 47,58 мН/м вказує на посиленння синтезу ПАР таких умов культивування. БІОТЕХНОЛОГІЇ ———— Scientific Works of NUFT 2023. Volume 29, Issue 3 ———— 37 У той же час Yuan з співавт. (Yuan та ін., 2018) показали, що спільне куль- тивування бактерій Paraburkholderia sp. або Paraburkholderia tropica з мікромі- цетами Scedosporium boydii F-3 не супроводжувалося збільшенням синтезу ПАР, про що свідчило незначне зниження поверхневого натягу культури (з 68 мН/м для бактеріальної монокультури до 63,5 мН/м для співкультури). Отже, більшість наявних у літературі даних щодо спільного культивування бактеріальних продуцентів поверхнево-активних речовин з мікроміцетами свід- чать про те, що за таких умов спостерігається підвищення синтезу ПАР, і є лише поодинокі роботи, в яких повідомляється про посилення антимікробної актив- ності синтезованих співкультурою метаболітів. Культивування продуцентів антибіотиків з конкурентними мікроміцетами. Нечисленні наявні у літературі дані щодо біосинтезу антибіотиків комбінованою співкультурою стосуються спільного культивування актинобактерій роду Strep- tomyces з мікроміцетами (Boruta, & Ścigaczewska, 2021; Boruta, Ścigaczewska, & Bizukojć, 2021; Boruta, Ścigaczewska, & Bizukojć, 2022). У цих роботах як кон- курентні мікроорганізми використовували гриби роду Aspergillus і Penicillium. Дослідники (Boruta, & Ścigaczewska, 2021) встановили, що за спільного куль- тивування Streptomyces rimosus ATCC 10970 з Penicillium rubens ATCC 9178 або Aspergillus niger ATCC 204447 спостерігали незначне підвищення концентрації окситетрацикліну: всього на 13 та 5% відповідно. Вирощування цього ж продуцента антибіотика з іншим конкурентним мікро- організмом (Aspergillus terreus ATCC 20542) так само приводило до несуттєвого збільшення кількості окситетрацикліну порівняно з монокультурою актинобак- терій (18 і 13 мг/л відповідно) (Boruta, Ścigaczewska, & Bizukojć, 2021). Ці ж автори у наступних дослідженнях (Boruta, Ścigaczewska, & Bizukojć, 2022) показали, що спільне культивування продуцента ністатину Streptomyces noursei ATCC 11455 з A. terreus ATCC 20542 супроводжувалося підвищенням концен- трації антибіотику у 2 рази. Ola з співавт. (Ola, Thomy, Lai, Brötz-Oesterhelt, & Proksch, 2013) показали, що у разі комбінованого вирощування B. subtilis 168 trpC2 з мікроміцетами F. tricinc- tum спостерігали збільшення синтезу антибіотиків порівняно з синтезованими монокультурою актинобактерій. Еніатини В1 і А1 виявляли антимікробну актив- ність щодо B. subtilis 168 trpC2 (мінімальні інгібуючі концентрації 16 і 8 мкг/мл відповідно), а також щодо Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae та Enterococcus faecalis (показники мінімальних інгібуючих концентрацій пере- бували у діапазоні 2—8 мкг/мл). Автори також встановили, що антибіотик лате- ропірон демонстрував високу антибактеріальну активність щодо B. subtilis, S. aureus, S. pneumoniae та Enterococcus faecalis (мінімальні інгібуючі концентрації становили 2—8 мкг/мл). У табл. 1 наведено показники синтезу вторинних метаболітів під час виро- щування бактеріальних продуцентів з конкурентними мікроміцетами. Ці дані свідчать про те, що комбіноване культивування продуцентів поверхнево-актив- них речовин і антибіотиків з конкурентними мікроміцетами хоч і супроводжу- ється підвищенням синтезу цільових продуктів, проте їх концентрація залиша- ється невисокою. Очевидно, наступні дослідження авторів будуть присвячені оптимізації умов спільного культивування мікроорганізмів для забезпечення мак- симального синтезу вторинних метаболітів. На нашу думку, одним з факторів такої оптимізації може бути спосіб підготовки інокуляту, зокрема, використання для його вирощування рідких мінеральних поживних середовищ. BIOTECHNOLOGIES ———— Наукові праці НУХТ 2023. Том 29, № 3 ———— 38 Утворення нових біологічно активних метаболітів під час спільного культи- вування бактерій з мікроміцетами. У процесі вирощування бактерій з еукаріота- ми часто спостерігається синтез нових антимікробних метаболітів, нехарактерних для бактеріальних монокультур. Зокрема, у літературі є відомості про утворення таких нових сполук представниками роду Bacillus (Ola, Thomy, Lai, Brötz- Oesterhelt, & Proksch, 2013; Wu та ін., 2018; Li та ін., 2020), Streptomyces (Wang та ін., 2014; Wakefield, Hassan, Jaspars, Ebel, & Rateb, 2017; Khalil, Cruz-Morales, Licona-Cassani, Marcellin, & Capon, 2019; Yu та ін., 2019), Pseudomonas (Moussa, Ebrahim, Kalscheuer, Liu, & Proksch, 2020) та Acinetobacter (Zhang та ін., 2017; Zhang та ін., 2018). Таблиця 1. Утворення поверхнево-активних речовин і антибіотиків у процесі спільного культивування бактерій-продуцентів з мікроміцетами Продуцент Конкурент- ний мікро- організм Середовище для вирощування інокуляту про- дуцента/ конку- рентного мікро- організму Субстрат Концентрація вторинних метаболітів монокультура/ співкультура Література Bacillus subtilis B9–5 Rhizopus stolonifer 198 Триптон-соєвий агар/картопляно- декстрозний агар Сахароза Фенгіцин: 27/37 мкг/мл; Сурфактин: 3,25/3,75 мкг/мл DeFilippi, Groulx, Megalla, Mohamed, & Avis, 2018 Bacillus subtilis 168 trpC2 Fusarium tricinctum LB середови- ще/солодовий агар Глюкоза Фузаристатин А: 10,05/79,40 мг/л Еніатин В1: 2,44/88,54 мг/л; Еніатин А1: 0,28/21,85 мг/л; Еніатин В: 3,4/4,85 мг/л; Латеропірон: 8,78/79,58 мг/л Ola, Thomy, Lai, Brötz- Oesterhelt, & Proksch, 2013 Pseudomona s aeruginosa ATCC 27853 Fusarium tricinctum Середовище Мюллера-Хінтона Молочний рис Феназин-1- карбонова кислота: –*/85,1 мг/л Феназин-1- карбоксамід: –*/7,5 мг/л 2-гептил-4- гідроксихінолон: –*/26,1 мг/л Moussa, Ebrahim, Kalscheuer, Liu, & Proksch, 2020 Streptomyce s rimosus ATCC 10970 Penicillium rubens ATCC 9178 Солодово- дріжджо- декстрозний агар / картопляно- декстрозний агар Глюкоза Окситетрациклін: 3,5/3,95 мг/л Boruta, & Ścigaczewska, 2021 Aspergillus niger ATCC 204447 Солодово- дріжджо- декстрозний агар / солодово-казеїно- пептонний агар Глюкоза Окситетрациклін: 3,5/3,65 мг/л Boruta, & Ścigaczewska, 2021 БІОТЕХНОЛОГІЇ ———— Scientific Works of NUFT 2023. Volume 29, Issue 3 ———— 39 Продовження таблиці 1 Bacillus amyloliquefa ciens CX-20 Aspergillus oryzae 92011 LB середови- ще/ріпаковий шрот, пшеничні висівки Глюкоза, ріпаковий шрот Ітурин А: 1,25/0,93 г/л Chen та ін., 2021 Aspergillus niger 93027 LB середови- ще/ріпаковий шрот, пшеничні висівки Глюкоза, ріпаковий шрот Ітурин А: 1,25/0,6 г/л Chen та ін., 2021 Trametes sp. 48424 LB середови- ще/ріпаковий шрот, пшеничні висівки Глюкоза, ріпаковий шрот Ітурин А: 1,25/0,27 г/л Chen та ін., 2021 Streptomyce s noursei ATCC 11455 Aspergillus terreus ATCC 20542 Дріжджовий ек- стракт, солодовий екстракт, декстро- за, агар/солодовий екстракт, казеїно- вий пептон, агар Лактоза, глюкоза Ністатин А1: 15,6/32,5 мг/л Boruta, Ścigaczewska, & Bizukojć, 2022 Bacillus amyloliquefa ciens HM618 Aspergillus oryzae BNCC 338380 Пептон, яловичий екстракт, дріж- джовий екстракт, глюкоза, натрію хлорид/картопля, глюкоза, тіамін, неорганічні солі Харчові відходи Сурфактин: 203,67/5878,5 мг/л Pan, Liu, Xu, Chen, & Cheng, 2021 Trichoderma reesei BNCC 337997 Пептон, яловичий екстракт, дріж- джовий екстракт, глюкоза, натрію хлорид/картопля, глюкоза, тіамін, неорганічні солі Харчові відходи Сурфактин: 203,67/425,98 мг/л Pan, Liu, Xu, Chen, & Cheng, 2021 Aspergillus nidulans BNCC 190203 Пептон, яловичий екстракт, дріж- жовий екстракт, глюкоза, натрію хлорид/картопля, глюкоза, тіамін, неорганічні солі Харчові відходи Сурфактин: 203,67/654,04 мг/л Pan, Liu, Xu, Chen, & Cheng, 2021 Примітка: * — не виявлено у монокультурі. Так, Wu зі співавт. (Wu та ін., 2018) встановили, що результатом спільного вирощування B. amyloliquefaciens ACCC11060 з Trichoderma asperellum GDFS1009 (співвідношення 1,9:1 відповідно) було утворення комплексу сполук (4-гідрокси- бензойна кислота, апігенін, гліцин бетаїн, нікотинова кислота), який характери- зувався високою антифунгальною активністю щодо Botrytis cinerea. У роботі (Li та ін., 2020) показано, що під час культивування B. subtilis 22 з Trichoderma atroviride SG3403 синтезувалися такі антимікробні сполуки, як коні- нгінін А, мевастатин, 11-дезацетоксивортманін, спіролактони. Встановлено, що одержані за таких умов вторинні метаболіти спричиняли антифунгальну дію на BIOTECHNOLOGIES ———— Наукові праці НУХТ 2023. Том 29, № 3 ———— 40 Fusarium graminearum. При спільному культивуванні B. subtilis CGMCC 13141 з грибами Aspergillus sydowii 401353 спостерігали утворення нових антимікробних сполук: (7S)-10-гід- роксидеканової кислоти, сидонату серину, макролактину U' (Sun та ін., 2021; Sun та ін., 2022). У працях (Wakefield, Hassan, Jaspars, Ebel, & Rateb, 2017; Boruta, & Ściga- czewska, 2021) встановлено, що комбіноване культивування Streptomyces leeuwen- hoekii C58 і Aspergillus fumigatus MR2012 у середовищі з глюкозою супроводжу- валося синтезом таких антимікробних метаболітів як чаксапептин, сесквітерпено- ва пенталенова кислота, нокардамін, нехарактерних для монокультури актинобак- терій. Yu із співавт. (Yu та ін., 2019) показали, що в результаті спільного вирощу- вання Streptomyces rochei MB037 з грибами Rhinocladiella similis 35 синтезуються не характерні для монокультур борелідини J і K, а також нова сполука 7-метокси- 2,3-диметилхромон-4-он. Дослідники встановили, що утворення нових метаболі- тів зумовлене активацією «мовчазних» генів вторинного метаболізму грибів в умовах комбінованого культивування. Подальші дослідження показали, що боре- лідин J виявляв високу антибактеріальну активність щодо метицилін-резистент- ного штамів S. aureus: мінімальні інгібуючі концентрації становили всього 0,195 мкг/мл, у той час як ці показники для антибіотика ципрофлоксацину були вищими (0,313 мкг/мл). У праці (Wang та ін., 2014) було виявлено, що комбіноване культивування Streptomyces fradiae 007 з Penicillium sp. WC-29-5 супроводжувалося синтезом чотирьох нових полікетидів, ідентифікованих як дезоксифунікон, альтернаріол, вермістатин, (9R,14S)-епокси-11-дезоксифунікон, (9S,14R)-епокси-11-дезокси- фунікон. Результатом спільного вирощування Streptomyces sp. SUK10 з Fusarium sp. F7S15 (Zawawi та ін., 2022) стало утворення нових сполук (наразин D, семіноліпід, олігоміцин А, ікозалід А1, ікозалід А3). Антибактеріальну активність одержаних метаболітів визначали методом дифузії в агар, як описано у статті (Assaw та ін., 2020). Результати показали, що екстракт метаболітів з культуральної рідини після спільного вирощування бактерій і грибів проявляв незначну антибактеріальну активність щодо Micrococcus sp. і S. aureus зі значеннями мінімальних інгібуючих концентрацій 5 і 10 мг/мл відповідно. За спільного культивування Streptomyces sp. CMB-StM0423 з Aspergillus sp. CMB-AsM0423 спостерігали утворення геронапіролу В — метаболіту, не харак- терного для бактерії-продуцента (Khalil, Cruz-Morales, Licona-Cassani, Marcellin, & Capon, 2019). Вирощування даних мікроорганізмів проводили у 24-лунковій мікробіореакторній системі (Khalil, Kalansuriya, & Capon, 2014). Синтез нової антимікробної сполуки пояснюється тим, що бактеріостатичний метаболіт грибів цикло-(L-феніл-транс-4-гідрокси-L-пролін) стимулював синтез актинобактерією оксиду азоту (NO), який, у свою чергу, спричиняв транскрипційну активацію мовчазного кластера біосинтетичних генів біосинтезу геронапіролу B. Meschke із співавт. (Meschke, Walter, & Schrempf, 2012) встановили, що виро- щування співкультури Streptomyces lividans 66 і патогенних грибів Verticillium dahlia супроводжувалося утворенням ундецилпродигіозину, який не синтезувався БІОТЕХНОЛОГІЇ ———— Scientific Works of NUFT 2023. Volume 29, Issue 3 ———— 41 монокультурою бактерій. Одержаний метаболіт виявляв сильну антифунгальну дію на гіфи та мікросклероцій V. dahliae, тим самим порушуючи специфічні шля- хи передачі сигналу та апоптоз цього збудника захворювань рослин. Утворення нових антимікробних фенанзинів спостерігали також під час спіль- ного культивування Pseudomonas aeruginosa ATCC27853 з Fusarium tricinctum (Moussa, Ebrahim, Kalscheuer, Liu, & Proksch, 2020). Утворення цих сполук, неха- рактерних для бактерії-продуцента, зумовлене впливом метаболітів гриба на «мовчазний» кластер біосинтетичних генів P. aeruginosa ATCC27853, що при- водить до активації синтезу феназин-1-карбонової кислоти, феназин-1-карбокса- міду та 2-гептил-4-гідроксихінолону. Zhang та співавт. (Zhang та ін., 2017; Zhang та ін, 2018) встановили, що у про- цесі спільного вирощування Acinetobacter johnsonii B2 і Trichoderma sp. 307 син- тезувалися біологічно активні сполуки мікросферопсисини B, C-(3R, 7R)-7-гід- рокси-де-О-метиллазіодиплодин, (3R)-5-оксо-де-О-метилазіодиплодин, (3R)-7- оксо-де-О-метиллазіодиплодин (Zhang та ін., 2017) та ботріородін H (Zhang та ін., 2018). Утворений бонтріородін H інгібував активність α-глюкозидази з IC50 в діапазоні від 8,1 до 54,1 мкМ, а також виявляв високу цитотоксичність щодо клітинних ліній MMQ і GH3 зі значеннями IC50 3,09 і 3,64 мкМ відповідно. Узагальнені дані щодо утворення нових метаболітів з різною біологічною ак- тивністю у процесі комбінованого культивування бактерій мікроміцетами наве- дено у табл. 2. Таблиця 2. Синтез нових біологічно активних сполук як результат спільного культивування бактерій з мікроміцетами Продуцент Конкурентний мікроорганізм Субстрат Метаболіти, не характерні для монокультури Література Bacillus amyloliquefaciens ACCC11060 Trichoderma asperellum GDFS1009 Яловичий екстракт 4-гідроксибензойна кислота Апігенін Гліцин бетаїн Нікотинова кислота Wu та ін., 2018 Bacillus subtilis 22 Trichoderma atroviride SG3403 Меляса Конінгінін А Мевастатин 11-Дезацетоксивортманін Спіролактони Li та ін., 2019 Pseudomonas aeruginosa ATCC27853 Fusarium tricinctum Молочний рис Феназин-1-карбонова кислота Феназин-1-карбоксамід 2-Гептил-4- гідроксихінолон Moussa, Ebrahim, Kalscheuer, Liu, & Proksch, 2020 Streptomyces rochei MB037 Rhinocladiella similis 35 Солодовий екстракт, декстроза Борелідин J Борелідин K 7-Метокси-2,3- диметилхромон-4-он Yu та ін., 2019 BIOTECHNOLOGIES ———— Наукові праці НУХТ 2023. Том 29, № 3 ———— 42 Продовження таблиці 2 Streptomyces leeuwenhoekii C34 Aspergillus fumigatus MR2012 Глюкоза Бревіанамід X Лютеорид D Псевротін G Wakefield, Hassan, Jaspars, Ebel, & Rateb, 2017 Bacillus subtilis CGMCC 13141 Aspergillus sydowii 401353 Декстроза (7S)-10-Гідроксидеканова кислота Серин сидонат Макролактин U' Sun та ін., 2021; Sun та ін, 2022 Streptomyces fradiae 007 Penicillium sp. WC-29-5 Глюкоза, мальтоза, маніт Дезоксифунікон Альтернаріол Вермістатин (9R,14S)-Епокси-11- дезоксифунікон (9S,14R)-Епокси-11- дезоксифунікон Wang та ін., 2014 Streptomyces sp. CMB-StM0423 Aspergillus sp. CMB-AsM0423 Крохмаль Геронапірол B Khalil, Cruz- Morales, Licona- Cassani, Marcellin, & Capon, 2019 Streptomyces lividans 66 Verticillium dahliae Глюкоза Ундецилпродигіозин Meschke, Walter, & Schrempf, 2012 Streptomyces sp. SUK10 Fusarium sp. F7S15 Солодовий екстракт, моногідрат глюкози Наразин D Семіноліпід Олігоміцин А Ікозалід А1 Ікозалід А3 Zawawi та ін., 2022 Acinetobacter johnsonii B2 Trichoderma sp. 307 Рис Мікросферопсисини B, C (3R, 7R)-7-Гідрокси-де-О- метиллазіодиплодин (3R)-5-Оксо-де-О- метилазіодиплодин 3R)-7-Оксо-де-О- метиллазіодиплодин Zhang та ін., 2017 Acinetobacter johnsonii B2 Trichoderma sp. 307 Рис Ботріородін H Zhang та ін., 2018 Синтез поверхнево-активних речовин і антибіотиків за наявності мікромі- цетних індукторів. У наших попередніх дослідженнях (Пирог, Іванов, & Ярова, 2021) ми акцентували увагу на відмінності понять «спільне культивування мікро- організмів» і «біологічний індуктор». У першому випадку інокулят обох штамів (і продуцента, і конкурентного мікроорганізму) вносять у середовище культивуван- ня у практично однаковій концентрації. У другому випадку живі або інактивовані клітини індуктора, або супернатант (фільтрат) після вирощування конкурентного мікроорганізму вносять у середовище у значно нижчій концентрації порівняно з БІОТЕХНОЛОГІЇ ———— Scientific Works of NUFT 2023. Volume 29, Issue 3 ———— 43 клітинами продуцента цільових метаболітів. Упродовж останніх років у літературі з’явилася інформація про підвищення синтезу поверхнево-активних речовин і антибіотиків за наявності у середовищі культивування продуцента мікроміцетних індукторів. Переважна більшість таких досліджень стосуються впливу індукторів на синтез вторинних метаболітів бак- теріями роду Bacillus (Chen та ін., 2021; Wang та ін., 2021; Fifani та ін., 2022) і Streptomyces (Wang, Yuan, Gu, & Shi, 2013; Sharma та ін., 2017; Wang, Wei, Zhang, Zhang, & Gu, 2017; Shi, Tao, & Liu, 2018; Song, Ma, Bechthold, & Yu, 2020; Liu, Wang, Li, Zhang, & Meng, 2022; Liu, Wang, Zhang, & Qi, 2022). Поверхнево-активні речовини. У більшості досліджень як індуктори викори- стовують живі клітини мікроміцетів (Chen та ін., 2021; Wang та ін., 2021; Liu, Wang, Li, Zhang, & Meng, 2022; Liu, Wang, Zhang, & Qi, 2022), а супернатант (Fifani та ін., 2022; Liu, Wang, Li, Zhang, & Meng, 2022; Liu, Wang, Zhang, & Qi, 2022) та інактивовані клітини (Fifani та ін., 2022) — значно рідше. Fifani з співавт. (Fifani та ін., 2022) досліджували синтез ліпопептидів Bacillus velezensis GA1 за наявності у середовищі культивування інактивованих автокла- вуванням клітин Trichoderma harzianum IHEM5437 або супернатанту після виро- щування штаму IHEM5437. Незначне підвищення концентрації ітурину, фенгі- цину та сурфактину за таких умов культивування порівняно з показниками син- тезу без індуктора автори пояснюють здатністю штаму T. harzianum IHEM5437 до продукції амінокислот (Callow, Ray, Kelbly, & Ju, 2016), які продуцент ПАР може використовувати як джерело азоту і попередник синтезу ліпопептидів. У роботах (Liu, Wang, Li, Zhang, & Meng, 2022; Liu, Wang, Zhang, & Qi, 2022) встановлено, що внесення у середовище культивування Streptomyces bikiniensis HD‑087 живих клітин Magnaporthe oryzae Guy11 або відповідного супернатанту супроводжувалося підвищенням концентрації ліпопептидів на 107,4% порівняно з показниками синтезу у середовищі без індукторів. Автори показали, що за на- явності індукторів в клітинах S. bikiniensis HD‑087 спостерігається підвищення активності ферментів циклу трикарбонових кислот, в результаті чого утворюється більша кількість відновлювальних еквівалентів (НАДН і ФАДН) і АТФ, використовуваних у синтезі жирних кислот, необхідних для утворення ліпопеп- тидів. Підвищення синтезу ітурину А на 33% спостерігали за наявності у середовищі культивування B. amyloliquefaciens CX-20 живих клітин A. oryzae 92011 або Trametes sp. 48424 (Wang et al, 2021). Антибіотики. У доступній літературі є лише поодинокі відомості про вплив інактивованих клітин мікроміцетів на синтез антибіотиків, і значно більше ін- формації про утворення цих продуктів мікробного синтезу за наявності живих клітин або супернатанту (Wang, Yuan, Gu, & Shi, 2013; Wang, Wei, Zhang, Zhang, & Gu, 2017; Sharma та ін., 2017; Shi, Tao, & Liu, 2018; Song, Ma, Bechthold, & Yu, 2020) У праці (Song, Ma, Bechthold, & Yu, 2020) встановлено, що в разі додавання живих клітин Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum або супернатанту після ви- рощування цього штаму у середовище культивування Streptomyces rimosus M527 концентрація антибіотику римоцидину підвищувалася в 1,8 та 1,5 раза відповідно BIOTECHNOLOGIES ———— Наукові праці НУХТ 2023. Том 29, № 3 ———— 44 порівняно з показниками синтезу у середовищі без індукторів. Оскільки римо- цидин характеризується антифунгальною активністю щодо Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum (Lu та ін., 2016), посилена продукція цього антибіотика може бути зумовлена захисною реакцію S. rimosus M527. У працях (Wang, Yuan, Gu, & Shi, 2013; Wang, Wei, Zhang, Zhang, & Gu, 2017; Shi, Tao, Liu, 2018) досліджували вплив живих клітин мікроміцетів роду Aspergil- lus і Penicillium, або відповідних супернатантів у середовищі культивування продуцентів натаміцину на синтез цього антибіотика. У більшості досліджень за наявності індукторів спостерігали підвищення концентрації натаміцину в 1,3—3 рази, проте у деяких випадках внесення супернатанту після вирощування мікро- міцетів супроводжувалося зниження синтезу антибіотика порівняно з показника- ми у середовищі без індуктора. Sharma зі співавт. (Sharma та ін., 2017) встановили, що при внесенні у середо- вище культивування Streptomyces lavendulae ACR-DA1 живих клітин Trichoderma velutinum концентрація валіноміцину знижувалася у два рази порівняно з синте- зом без індуктора. У табл. 3 наведено узагальнену інформацію про синтез вторинних метаболітів за наявності у середовищі бактеріальних продуцентів мікроміцетних індукторів. Ці дані свідчать про те, що внесення живих клітин або супернатанту після вирощу- вання мікроміцетів є простим, але достатньо ефективним прийомом для підви- щення синтезу поверхнево-активних речовин і антибіотиків. Разом з тим у даних роботах автори не досліджували біологічну активність синтезованих цільових продуктів. Оскільки залежно від умов культивування біологічна активність вто- ринних метаболітів може змінюватися, немає гарантій того, що за наявності еука- ріотичних індукторів будуть синтезуватися продукти з необхідними для практич- ного використання властивостями. Таблиця 3. Вплив еукаріотичних індукторів на синтез поверхнево-активних речовин і антибіотиків Продуцент Індуктор Фізіологіч- ний стан індуктора Цільовий продукт Концентрація цільового продукту, синтезованого Література без індуктора за наявності індуктора Streptomyces bikiniensis HD‑087 Magnaporthe oryzae Guy11 Суперна- тант Ліпопепти ди 285,6 ± 9,3 мг/л 531,3 ± 9,3 мг/мл Liu, Wang, Li, Zhang, & Meng, 2022 Streptomyces natalensis HW-2 Penicillium chrysogenum AS 3.5163 Суперна- тант Натаміцин 1,2 г/л 2,49 г/л Wang, Wei, Zhang, Zhang, & Gu, 2017 Streptomyces natalensis HW-2 Aspergillus oryzae AS 3.2068 Живі клі- тини, супер- натант Натаміцин 0,639 г/л 0,639 г/ л (живі кліти- ни); 0,35 г/л (су- пернатант) Wang, Yuan, Gu, & Shi, 2013 БІОТЕХНОЛОГІЇ ———— Scientific Works of NUFT 2023. Volume 29, Issue 3 ———— 45 Продовження таблиці 3 Aspergillus niger AS 3.6472 Живі клі- тини, супер- натант Натаміцин 0,639 г/л 0,799 г/ л (живі кліти- ни); 1,62 г/л (су- пернатант) Penicillium chrysogenum AS 3.5163 Живі клі- тини, супер- натант Натаміцин 0,639 г/л 0,875 г/л (живі клітини); 1,84 г/л (супернатант) Bacillus amyloliquefaci ens CX-20 Aspergillus oryzae 92011 Живі клітини Ітурин А 1,74 г/л 1,88 г/л Wang та ін., 2021 Trametes sp. 48424 Живі клітини Ітурин А 1,74 г/л 1,95 г/л Streptomyces natalus N5 Aspergillus niger Суперна- тант Натаміцин 0,85 г/л 1,44 г/л Shi, Tao, & Liu, 2018 Penicillium chrysogenum Суперна- тант Натаміцин 0,85 г/л 1,69 г/л Streptomyces lavendulae ACR-DA1 Trichoderma velutinum Живі клітини Валіномі- цин 50 мг/л 26,3 мг/л Sharma та ін., 2017 Streptomyces rimosus M527 Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum Суперна- тант, живі клітини, інактивова ні клітини Римоцидин 0,21—0,22 г/л 0,3 г/л (супер- натант); 0,385 г/л (живі кліти- ни); 0,22 г/л (інактивовані клітини) Song, Ma, Bechthold & Yu, 2020 Висновки У цьому огляді ми підсумували репрезентативні дослідження індукції синтезу мікробних вторинних метаболітів за допомогою стратегій спільного культиву- вання бактеріальних штамів з мікроміцетами. Ці дані свідчать про те, що комбі- новане культивування мікроорганізмів, а також внесення у середовище вирощу- вання продуцента біологічних індукторів є простим, дешевим і достатньо ефек- тивним способом підвищення синтезу практично важливих мікробних метаболі- тів, або навіть отримання нових сполук, нехарактерних для монокультури-про- дуцента. Разом з тим зазначимо, що, незважаючи на велику кількість досліджень цієї проблеми, багато питань натепер залишаються без відповіді. Так, потребує додаткового вивчення і пояснення як вибір конкурентного мікроорганізму, так і спосіб підготовки його інокуляту, а також фізіологічний стан індуктора, його концентрація і момент внесення у середовище культивування продуцента. У біль- шості проаналізованих праць залишається практично недослідженою біологічна активність синтезованих за наявності конкурентних мікроміцетів вторинних ме- таболітів. З потенційно можливих механізмів індукції синтезу цільових продуктів BIOTECHNOLOGIES ———— Наукові праці НУХТ 2023. Том 29, № 3 ———— 46 переважно розглядається активація «мовчазних» біосинтетичних генів штаму- продуцента. Проблемним місцем багатьох досліджень є недостатньо висока кон- центрація вторинних метаболітів, що суттєво обмежує можливість їх практичного застосування. Література Пирог, Т. П., Іванов, М. C., Ярова, Г. А. (2021). Антимікробна активність поверхнево-ак- тивних речовин Аcinetobacter calcoaceticus ІМВ В-7241, синтезованих за наявності біологічних індукторів. Наукові праці НУХТ, 27(4), 43—52. http://dspace.nuft.edu.ua/jspui/handle/ 123456789/36596. Abdelmohsen, U. R., Grkovic, T., Balasubramanian, S., Kamel, M. S., Quinn, R. J., & Hentschel, U. (2015). Elicitation of secondary metabolism in actinomycetes. Biotechnology advances, 33(6), 798—811. doi: 10.1016/j.biotechadv.2015.06.003. Aparicio, J. F., Barreales, E. G., Payero, T. D., Vicente, C. M., de Pedro, A., & Santos-Aberturas, J. (2016). Biotechnological production and application of the antibiotic pimaricin: biosynthesis and its regulation. Applied microbiology and biotechnology, 100(1), 61—78. doi: 10.1007/s00253-015-7077-0. Assaw, S., Mohd Amir, M. I. H., Khaw, T. T., Bakar, K., Mohd Radzi, S. A., & Mazlan, N. W. (2020). Antibacterial and antioxidant activity of naphthofuranquinones from the twigs of tropical mangrove Avicennia officinalis. Natural product research, 34(16), 2403-2406. doi: 10.1080/ 14786419.2018.1538220. Atakpa, E. O., Zhou, H., Jiang, L., Ma, Y., Liang, Y., Li, Y., ..., & Zhang, C. (2022). Improved degradation of petroleum hydrocarbons by co-culture of fungi and biosurfactant-producing bacteria. Chemosphere, 290, 133337. doi: 10.1016/j.chemosphere.2021.133337. Banat, I. M., De Rienzo, M. A. D., & Quinn, G. A. (2014). Microbial biofilms: biosurfactants as antibiofilm agents. Applied Microbiology and Biotechnology, 98(24), 9915—9929. doi: 10.1007/ s00253-014-6169-6. Boruta, T. (2021). A bioprocess perspective on the production of secondary metabolites by Streptomyces in submerged co-cultures. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 37(10), 171. doi: 10.1007/s11274-021-03141-z. Boruta, T., & Ścigaczewska, A. (2021). Enhanced oxytetracycline production by Streptomyces rimosus in submerged co-cultures with Streptomyces noursei. Molecules, 26(19), 6036. doi: 10.3390/molecules26196036. Boruta, T., Ścigaczewska, A., & Bizukojć, M. (2021). “Microbial wars” in a stirred tank bioreactor: Investigating the co-cultures of Streptomyces rimosus and Aspergillus terreus, filamentous microorganisms equipped with a rich arsenal of secondary metabolites. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 9, 713639. doi: 10.3389/fbioe.2021.713639. Boruta, T., Ścigaczewska, A., & Bizukojć, M. (2022). Production of secondary metabolites in stirred tank bioreactor co-cultures of Streptomyces noursei and Aspergillus terreus. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 10. doi: 10.3389/fbioe.2022.1011220. Callow, N. V., Ray, C. S., Kelbly, M. A., & Ju, L. K. (2016). Nutrient control for stationary phase cellulase production in Trichoderma reesei Rut C-30. Enzyme and microbial technology, 82, 8—14. doi: 10.1016/j.enzmictec.2015.08.012. Challinor, V. L., & Bode, H. B. (2015). Bioactive natural products from novel microbial sources. Annals of the New York Academy of Sciences, 1354(1), 82–—97. doi: 10.1111/nyas.12954. Chen, W., Wang, M., Gong, Y., Deng, Q., Zheng, M., Chen, S., ..., & Huang, F. (2021). The unconventional adverse effects of fungal pretreatment on iturin A fermentation by Bacillus amylo- liquefaciens CX‐20. Microbial Biotechnology, 14(2), 587—599. doi: 10.1111/1751-7915.13658. Dashti, Y., Grkovic, T., Abdelmohsen, U. R., Hentschel, U., & Quinn, R. J. (2014). Production of induced secondary metabolites by a co-culture of sponge-associated Actinomycetes, Actinokineospora sp. EG49 and Nocardiopsis sp. RV163. Marine drugs, 12(5), 3046—3059. doi: 10.3390/md12053046. DeFilippi, S., Groulx, E., Megalla, M., Mohamed, R., & Avis, T. J. (2018). Fungal competitors affect production of antimicrobial lipopeptides in Bacillus subtilis strain B9–5. Journal of chemical БІОТЕХНОЛОГІЇ ———— Scientific Works of NUFT 2023. Volume 29, Issue 3 ———— 47 ecology, 44, 374—383. doi: 10.1007/s10886-018-0938-0. Díaz De Rienzo, M. A., Banat, I. M., Dolman, B., Winterburn, J., & Martin, P. J. (2015). Sophorolipid biosurfactants: Possible uses as antibacterial and antibiofilm agent. New Biotechnology, 32(6), 720—726. doi: 10.1016/j.nbt.2015.02.009. Ebrahim, W., El-Neketi, M., Lewald, L. I., Orfali, R. S., Lin, W., Rehberg, N., ... & Proksch, P. (2016). Metabolites from the fungal endophyte Aspergillus austroafricanus in axenic culture and in fungal–bacterial mixed cultures. Journal of Natural Products, 79(4), 914—922. doi: 10.1021/ acs.jnatprod.5b00975. Fifani, B., Steels, S., Helmus, C., Delacuvellerie, A., Deracinois, B., Phalip, V., ..., & Jacques, P. (2022). Coculture of Trichoderma harzianum and Bacillus velezensis based on metabolic cross-feeding modulates lipopeptide production. Microorganisms, 10(5), 1059. doi: 10.3390/microorganisms 10051059. Khalil, Z. G., Cruz-Morales, P., Licona-Cassani, C., Marcellin, E., & Capon, R. J. (2019). Inter- Kingdom beach warfare: Microbial chemical communication activates natural chemical defences. The ISME journal, 13(1), 147—158. doi: 10.1038/s41396-018-0265-z. Li, T., Tang, J., Karuppiah, V., Li, Y., Xu, N., & Chen, J. (2020). Co-culture of Trichoderma atroviride SG3403 and Bacillus subtilis 22 improves the production of antifungal secondary metabolites. Biological Control, 140, 104122. doi: 10.1016/j.biocontrol.2019.104122. Liu, W., Wang, J., Li, S., Zhang, H., Meng, L., Liu, L., ..., & Ping, W. (2022). Genomic and biocontrol potential of the crude lipopeptide by Streptomyces bikiniensis HD-087 against Magnaporthe oryzae. Frontiers in Microbiology, 1946. doi: 10.3389/fmicb.2022.888645. Liu, W., Wang, J., Zhang, H., Qi, X., & Du, C. (2022). Transcriptome analysis of the production enhancement mechanism of antimicrobial lipopeptides of Streptomyces bikiniensis HD-087 by co- culture with Magnaporthe oryzae Guy11. Microbial Cell Factories, 21(1), 1—11. doi: 10.1186/ s12934-022-01913-2. Lu, D., Ma, Z., Xu, X., & Yu, X. (2016). Isolation and identification of biocontrol agent Streptomyces rimosus M527 against Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum. Journal of basic microbiology, 56(8), 929—933. doi: 10.1002/jobm.201500666. Marmann, A., Aly, A., Lin, W., Wang, B., & Proksch, P. (2014). Co-Cultivation—A Powerful Emerging Tool for Enhancing the Chemical Diversity of Microorganisms. Marine Drugs, 12(2), 1043—1065. doi:10.3390/md12021043. Meschke, H., Walter, S., & Schrempf, H. (2012). Characterization and localization of prodiginines from Streptomyces lividans suppressing Verticillium dahliae in the absence or presence of Arabidopsis thaliana. Environmental microbiology, 14(4), 940—952. doi: 10.1111/j.1462-2920. 2011. 02665.x. Moussa, M., Ebrahim, W., Kalscheuer, R., Liu, Z., & Proksch, P. (2020). Co-culture of the bacterium Pseudomonas aeruginosa with the fungus Fusarium tricinctum induces bacterial antifungal and quorum sensing signaling molecules. Phytochemistry Letters, 36, 37—41. doi: 10.1016/j.phytol. 2020.01.013. Ola, A. R., Thomy, D., Lai, D., Brötz-Oesterhelt, H., & Proksch, P. (2013). Inducing secondary metabolite production by the endophytic fungus Fusarium tricinctum through coculture with Bacillus subtilis. Journal of natural products, 76(11), 2094—2099. doi:10.1021/np400589h. Pan, F. D., Liu, S., Xu, Q. M., Chen, X. Y., & Cheng, J. S. (2021). Bioconversion of kitchen waste to surfactin via simultaneous enzymolysis and fermentation using mixed-culture of enzyme-producing fungi and Bacillus amyloliquefaciens HM618. Biochemical Engineering Journal, 172, 108036. doi: 10.1016/j.bej.2021.108036. Peng, X. Y., Wu, J. T., & Shao, C. L. (2021). Co-culture: stimulate the metabolic potential and explore the molecular diversity of natural products from microorganisms. Mar. Life Sci. Technol. 3, 363—374. doi: 10.1007/s42995-020-00077-5. Sharma, R., Jamwal, V., Singh, V. P., Wazir, P., Awasthi, P., Singh, D., ..., & Chaubey, A. (2017). Revelation and cloning of valinomycin synthetase genes in Streptomyces lavendulae ACR-DA1 and their expression analysis under different fermentation and elicitation conditions. Journal of biotechnology, 253, 40—47. doi: 10.1016/j.jbiotec.2017.05.008. BIOTECHNOLOGIES ———— Наукові праці НУХТ 2023. Том 29, № 3 ———— 48 Shi, S., Tao, Y., & Liu, W. (2018). Effects of Fungi Fermentation Broth on Natamycin Production of Streptomyces. Progress in Applied Microbiology, 1(1). Song, Z., Ma, Z., Bechthold, A., & Yu, X. (2020). Effects of addition of elicitors on rimocidin biosynthesis in Streptomyces rimosus M527. Applied microbiology and biotechnology, 104, 4445—4455. doi:10.1007/s00253-020-10565-4. Sun, Y., Liu, W. C., Shi, X., Zheng, H. Z., Zheng, Z. H., Lu, X. H., ..., & Dong, Y. S. (2021). Inducing secondary metabolite production of Aspergillus sydowii through microbial co-culture with Bacillus subtilis. Microbial Cell Factories, 20(1), 1—16. doi: 10.1186/s12934-021-01527-0. Sun, Y., Shi, X., Xing, Y., Ren, X. X., Zhang, D. Y., Li, X., ..., & Dong, Y. S. (2022). Co-culture of Aspergillus sydowii and Bacillus subtilis induces the production of antibacterial metabolites. Fungal Biology, 126(4), 320-332. doi: 10.1016/j.funbio.2022.01.002. Wakefield, J., Hassan, H. M., Jaspars, M., Ebel, R., & Rateb, M. E. (2017). Dual induction of new microbial secondary metabolites by fungal bacterial co-cultivation. Frontiers in Microbiology, 8, 1284. doi: 10.3389/fmicb.2017.01284. Wang, D., Wei, L., Zhang, Y., Zhang, M., & Gu, S. (2017). Physicochemical and microbial responses of Streptomyces natalensis HW-2 to fungal elicitor. Applied Microbiology and Biotechnology, 101, 6705—6712. doi: 10.1007/s00253-017-8440-0. Wang, D., Yuan, J., Gu, S., & Shi, Q. (2013). Influence of fungal elicitors on biosynthesis of natamycin by Streptomyces natalensis HW-2. Applied microbiology and biotechnology, 97, 5527—5534. doi: 10.1007/s00253-013-4786-0. Wang, M., Yang, C., François, J. M., Wan, X., Deng, Q., Feng, D., ..., & Gong, Y. (2021). A two- step strategy for high-value-added utilization of rapeseed meal by concurrent improvement of phenolic extraction and protein conversion for microbial Iturin A production. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 975. doi: 10.3389/fbioe.2021.735714. Wang, Y., Wang, L., Zhuang, Y., Kong, F., Zhang, C., & Zhu, W. (2014). Phenolic polyketides from the co-cultivation of marine-derived Penicillium sp. WC-29-5 and Streptomyces fradiae 007. Marine Drugs, 12(4), 2079—2088. doi: 10.3390/md12042079. Wencewicz, T. A. (2019). Crossroads of Antibiotic Resistance and Biosynthesis. Journal of Molecular Biology. doi: 10.1016/j.jmb.2019.06.033. Wu, Q., Ni, M., Dou, K., Tang, J., Ren, J., Yu, C., & Chen, J. (2018). Co-culture of Bacillus amyloliquefaciens ACCC11060 and Trichoderma asperellum GDFS1009 enhanced pathogen-inhi- bition and amino acid yield. Microbial Cell Factories, 17(1), 1—12. doi: 10.1186/s12934-018-1004-x. Xu, S., Li, M., Hu, Z., Shao, Y., Ying, J., & Zhang, H. (2023). The Potential Use of Fungal Co- Culture Strategy for Discovery of New Secondary Metabolites. Microorganisms, 11(2), 464. doi: 10.3390/microorganisms11020464. Xu, Y., Jing, Y., Zhang, Y., Liu, Q., Xiu, J., Zhang, K., ... & Wu, X. L. (2022). Single-Cell-Based High-Throughput Cultivation and Functional Characterization of Biosurfactant-Producing Bacteria from Soil and Oilfield-Produced Water. Microorganisms, 10(11), 2216. doi: 10.3390/ microorganisms10112216. Yu, M., Li, Y., Banakar, S. P., Liu, L., Shao, C., Li, Z., & Wang, C. (2019). New metabolites from the co-culture of marine-derived actinomycete Streptomyces rochei MB037 and fungus Rhinocladiella similis 35. Frontiers in Microbiology, 10, 915. doi: 10.3389/fmicb.2019.00915. Yuan, X., Zhang, X., Chen, X., Kong, D., Liu, X., & Shen, S. (2018). Synergistic degradation of crude oil by indigenous bacterial consortium and exogenous fungus Scedosporium boydii. Bioresource technology, 264, 190-197. doi: 10.1016/j.biortech.2018.05.072. Zawawi, M. A., Rosdi, N. I., Mazlan, N. W., Taib, M., Bakar, K., Zin, N. M., ..., & Edrada-Ebel, R. (2022). Elicitation of induced polyketide compounds from a co-culture between Streptomyces sp. strain SUK10 and Fusarium sp. and their antibacterial activities. Malaysian Journal of Analytical Sciences, 26(1), 96—108. Zhang, L., Niaz, S. I., Khan, D., Wang, Z., Zhu, Y., Zhou, H., ..., & Liu, L. (2017). Induction of diverse bioactive secondary metabolites from the mangrove endophytic fungus Trichoderma sp. (strain 307) by co-cultivation with Acinetobacter johnsonii (strain B2). Marine drugs, 15(2), 35. doi: 10.3390/md15020035. БІОТЕХНОЛОГІЇ ———— Scientific Works of NUFT 2023. Volume 29, Issue 3 ———— 49 Zhang, L., Niaz, S. I., Wang, Z., Zhu, Y., Lin, Y., Li, J., & Liu, L. (2018). α-Glucosidase inhibitory and cytotoxic botryorhodines from mangrove endophytic fungus Trichoderma sp. 307. Natural product research, 32(24), 2887—2892. doi: 10.1080/14786419.2017.1385023. Zhang, X., Kong, D., Liu, X., Xie, H., Lou, X., & Zeng, C. (2021). Combined microbial degradation of crude oil under alkaline conditions by Acinetobacter baumannii and Talaromyces sp. Chemosphere, 273, 129666. doi: 10.1016/j.chemosphere.2021.129666. Синтез поверхнево-активних речовин і антибіотиків за наявності мікроміцетних індукторів. У наших попередніх дослідженнях (Пирог, Іванов, & Ярова, 2021) ми акцентували увагу на відмінності понять «спільне культивування мікроорганізмів» і «біологічний... Упродовж останніх років у літературі з’явилася інформація про підвищення синтезу поверхнево-активних речовин і антибіотиків за наявності у середовищі культивування продуцента мікроміцетних індукторів. Переважна більшість таких досліджень стосуються в... Висновки Література Мета дослідження: одержати жирні кислоти стандартної якості методом розкладання жировмісних відходів гідратації рослинних олій без попереднього омилення. Матеріали і методи. Сировиною для одержання жирних кислот слугував гідрофуз, одержаний при гідратації соняшникової олії безперервним методом від ТОВ «Катеринопільський елеватор». Використано такі методи досліджень: визначення масової частки вологи — прискореним методом за температури 130 С з висушуванням до постійної маси згідно з ISO 662:2004; визначення масової частки загального жиру — екстракцією етиловим ефіром із подал... Викладення основних результатів дослідження. Важливим етапом виробництва жирних кислот є аналіз вхідної сировини, оскільки склад сировини з різних партій може значно відрізнятись і впливати на кінцевий результат. Показники якості сировини, що засто... Головними показниками, які суттєво впливають на вихід жирних кислот, є вміст загального жиру і вміст вологи. Згідно з одержаними даними, слід очікувати порівняно вищого виходу жирних кислот з олійного фузу, оскільки його жирність значно вища за жирні... В основі хімізму одержання жирних кислот з відходів жирових виробництв лежить реакція гідролізу. Основними умовами, необхідними для перебігу гідролізу, є безпосередній контакт з водою. Для прискорення перебігу реакції можуть бути залучені каталізатор... Швидкість гідролізу підвищується зі зменшенням молекулярної маси кислот та з підвищенням температури, що пояснюється збільшенням розчинності жиру у воді. Використання органічних кислот дає змогу проводити гідроліз з великою швидкістю за температури 11... Застосована технологія отримання жирних кислот включає в себе нагрівання досліджуваного зразка гідрофузу до температури 110…120 С, внесення при температурі 60 С мінеральної кислоти до рівня рН 2…3 і подальшого його перемішування. Тривалість процес... Апробовано такі технологічні прийоми: 1) обробка водним розчином сульфатної кислоти концентрацією 40%; 2) обробка концентрованою нітратною кислотою; 3) обробка концентрованою сульфатною кислотою;