Наименование проекта: AP19676907 «Разработка технологии эффективного использования экстрактов и отработанных субстратов грибов как средство защиты картофеля от фитопатогенов с изготовлением кормовой добавки».
Актуальность:
До настоящего времени в ряде зарубежных стран, как и в Республике Казахстан практически не изучено противогрибковое и противовирусное действие лекарственных грибов в области защиты картофеля. Получение мицелия, плодовых тел, а также экстрактов съедобных и лекарственных ксилотрофных грибов, обладающих высокой биологической ценностью, открывает широкие перспективы создания новых экологичных производств и их применения в пищевой промышленности, сельском хозяйстве и медицине.
Кроме того, отработанные субстраты выращивания грибов нуждаются в биоконверсии, предполагающей производство кормовых биодобавок, содержащих большое количество протеина, лигнина и других питательных веществ. Успех ускоренного получения экологически чистой продукции базидиальных макромицетов во многом зависит от правильного выбора лигноцеллюлозного субстрата и может быть усилен с помощью современных безопасных ростостимулирующих и питательных добавок.
Цель: разработать технологию эффективного использования экстрактов грибов и отработанных субстратов съедобных и лекарственных ксилотрофных грибов, как средство защиты картофеля от вирусных и грибных патогенов с изготовлением кормовой добавки.
Полученные результаты за 2025 год:
В результате проведенных исследований разработаны оптимальные параметры интенсивной технологии культивирования грибов с использованием органических отходов и вторичных биодобавок. Создана лаборатория микологии с автоматизацией климат-контроля на основе микропроцессоров на отладочной плате.  Проведен скрининг и создана коллекция продуктивных штаммов грибов-продуцентов БАВ, проанализирован их биохимический состав. Определены регламенты применения экстрактов грибов с антивирусной и противогрибковой активностью. Получено заключение о выдаче патента на изобретение экструдированной кормовой добавки на основе отходов грибоводства.
    В результате проведённых НИР установлено положительное влияние вторичных добавок, полученных из отработанных грибных субстратов P. ostreatus, H. erinaceu, L. edodes и G. lucidum, на рост и развитие мицелия и на показатели плодоношения исследуемых видов грибов. Для культивирования маточного, посевного мицелия и получения плодовых тел P. ostreatus оптимальная добавка «КД-Ежовик» в концентрации 6%, с выходом плодовых тел – 14,4%. Для культивирования маточного, посевного мицелия и получения плодовых тел H. erinaceu наилучшие результаты – при использовании добавки КД-Рейши 12%, обеспечившей сокращение сроков зарастания и образование массивных плодовых тел – 16,4%. Для развития маточного мицелия L.edodes наиболее эффективна добавка - КД-Рейши 3%, посевного мицелия - КД-Ежовик 3%, для плодоношения - КД-Вешенка 6%, КД-Шиитаке 6% с выходом плодовых тел – 12%. В случае G. lucidum максимальные показатели роста маточного, посевного мицелия и плодоношения были получены при применении добавки КД-Рейши 6%, обеспечившей наибольшую биомассу плодовых тел – 9%.
 На базе института сельского и лесного хозяйства КАТИУ им. С. Сейфуллина создана лаборатория микологии с автоматизацией климат-контроля для культивирования баздиальных грибов: P. оstreatus, H. erinaceus, G. lucidum, L. edodes на основе микропроцессоров на отладочной плате. Система автоматизированного климат-контроля на базе микропроцессорной платформы позволила создать оптимальные условия и контролировать следующие параметры для интенсивного культивирования базидиомицетов в замкнутой камере: содержание СО2 (800-900 ррm), температуру (16-220С) и относительную влажность воздуха (80-95%), фотопериод (12/12 час). Климат-контроль осуществляется микропроцессором Arduino и ESP8266 компании Espressif Systems. Данные посредством приложения в гаджетах визуализируются и принимают заданные параметры для их контроля.
 Результаты ПЦР-детекции исследуемых грибов с помощью специфических ДНК-маркеров подтвердили принадлежность к изучаемым видам базидиомицетов P. ostreatus, H. erinaceus, L. edodes, G. lucidum. Проведено генотипирование по 25 баркодам коллекции грибов лаборатории микологии КАТИУ. Идентифицировано 5 родов грибов: Ganoderma, Pleurotus, Lentinula, Hericium и Auricularia. Количество считанных последовательностей варьировалось от нескольких сотен до 13 327 прочтений в одном образце. Требуются дополнительные исследования для подтверждения точной видовой принадлежности использованных штаммов грибов путем сравнения их с оригинатором.
 В рамках проекта проведена комплексная биохимическая оценка БАВ плодовых тел и субстратномицелиальных комплексов четырёх видов грибов: P. оstreatus, H. erinaceus, G. Lucidum, L. edodes. Исследуемые виды грибов различались по химическому составу и биологической ценности. H. erinaceus выделялся максимальным содержанием белка (20%) и липидов (4,5%), что делает его перспективным источником аминокислот и жиров для пищевой и фармацевтической промышленности. G. lucidum характеризовался наибольшим содержанием β-глюканов (40%) и терпеноидов (3,2%), подтверждая его лекарственную направленность. L. edodes отличался высоким уровнем витамина C (3,5%) и лектина (1,2%), что указывает на антиоксидантную и иммуномодулирующую активность. P. ostreatus имел максимальный выход хитина (20%) и хитозана (15%), что определяет его потенциал как сырья для биоматериалов. 
Установлено, что наиболее эффективными штаммами-продуцентами биологически активных веществ являются: H. erinaceus (штамм 9514) (экстракты 11 и 20 из плодовых тел, 12 – из мицелия и плодовых тел) - лидер по содержанию фенольных соединений (до 37,17 мг/мл) и фенольных кислот (до 37,47 мг/мл), что определяет его как главный источник антиоксидантов. L. edodes (штамм 868) (экстракт №19 из плодовых тел) - высокий уровень фенольных соединений (32,44 мг/мл) при стабильной антиоксидантной активности, перспективен как источник фенольных комплексов. P. ostreatus штамм К80 (экстракт №10, плодовые тела) - оптимальное сочетание фенольных соединений (25,96 мг/мл) и фенольных кислот (22,06 мг/мл). T. versicolor (коммерческий штамм) (экстракт №17 из мицелия) — максимальная антиоксидантная активность (0,0111 мг на 50 % DPPH).  Наиболее активными продуцентами БАВ признаны H. erinaceus, L. edodes, P. ostreatus и T. versicolor, что делает их перспективными для получения антиоксидантных и фенольных экстрактов. 
Согласно результатам, наибольший общий антиоксидантный статус (TAS) выявлен у Ganoderma lucidum (6.44 ед.), при этом у этого вида отмечены также максимальные значения TOS (10.43 ед.) и OSI (0.162). Наименьший индекс окислительного стресса зарегистрирован у Lentinula edodes (этанольный экстракт) - OSI 0.074 при TAS 5.89 ед. и TOS 4.37 ед. Таким образом, Lentinula edodes характеризуется наиболее эффективным антиоксидантным соотношением, а Ganoderma lucidum сочетает высокий антиоксидантный потенциал с выраженной прооксидантной активностью.
 Разработана и реализована поэтапная схема экстракции, включающая предварительную сушку и измельчение сырья, экстракцию липидов (Soxhlet, н-гексан/хлороформ), горячую водную экстракцию полисахаридов с последующим осаждением 80%-ным этанолом, щелочную экстракцию белков (0,1 М NaOH), кислотно-щелочную обработку остатка для выделения хитина, и деацетилирование хитина до хитозана. Применение такой схемы позволило последовательно выделить до 4–5 фракций из одного вида сырья, максимально используя биомассу.
 Определен регламент применения экстрактов грибов в защите от фитопатогенов картофеля. По результатам исследований установлено, что наибольший ингибирующий эффект против возбудителя фузариоза (около 23%) проявили экстракты T. versicolor (экстракт №9, полученный методом ультразвуковой экстракции) и экстракты Ganoderma lucidum и Hericium erinaceus (варианты №15, полученные методом Сокслета при 65 °C в течение 15 ч), что соответствует среднему уровню фунгистатической активности.
При тестировании на Alternaria spp. установлены признаки умеренного ингибирования экстрактом L. edodes (№ 1, метод Сокслета) с зоной задержки роста колоний 33 мм и снижением колонизации на 10%, демонстрируя средний уровень антагонистической активности. При микроскопическом анализе выявлено появление морфологических признаков частичного фунгицидоподобного эффекта - уплотнение и побеление мицелия в зоне контакта с экстрактом у экстрактов P. ostreatus № 18 и L. edodes № 19. Установлено, что активность экстрактов напрямую связана с режимом экстракции – температурой, продолжительностью и концентрацией растворителя. Экстракты, полученные методом Сокслета при 60-65°С в течение 10-15 ч (45% C2H5OH или разведение спирта 90% и воды 50/50), вносились в среду в концентрированном виде, демонстрируя умеренное ингибирование (L. edodes № 1, G. lucidum № 15) или стимулирующее действие (L. edodes № 2, P. ostreatus № 1) на рост Alternaria spp. и Fusarium spp. 
Установлено, что при концентрации 2 мкл/мл водный экстракт H. erinaceus вызывают элиминацию PVX у 40% культуральных растений картофеля in vitro. 
 Разработана и апробирована технология получения экструдированных кормовых добавок на основе отработанных грибных P. ostreatus, H. erinaceus и G. lucidum. Исследования подтвердили высокую питательную ценность, безопасность и функциональную эффективность данных продуктов при использовании в кормлении сельскохозяйственных животных. Баротермическая обработка методом экструдирования при температуре до 150 °C и давлении до 50 атм позволила: снизить микробную контаминацию и полностью устранить кишечную палочку, дрожжи и плесневые грибы в кормовых добавках, в кормовой добавке до экструдирования обнаружено 209 КОЭ, тогда как после экструдирования кишечной палочки обнаружено не было. Химический анализ показал, что кормовые добавки на основе грибных субстратов содержат от 14,5 до 17,5 % сырого протеина, от 5 до 12 % клетчатки, и обладают высоким уровнем крахмала (до 54,9 %), что обеспечивает их значительную энергетическую ценность. Токсикологические испытания выявили отсутствие общей токсичности и низкий уровень микотоксинов (афлатоксинов <0,002 мг/кг, фумонизинов <0,3 мг/кг), что соответствует нормативным требованиям безопасности кормов.
Экспериментальные исследования подтвердили положительное влияние экструдированных грибных добавок на продуктивность животных: у кроликов, получавших корм с 20% добавкой субстрата вешенки, наблюдался прирост живой массы на 14,6 %; у коз породы Камори, получавших добавку до 10% от массы комбикорма, отмечено повышение жирности молока до 5,93%, стабилизация белка (3,29%), а также нормализация биохимических показателей крови в пределах физиологической нормы. При использовании добавки на основе G. lucidum в рационе кроликов абсолютный прирост массы составил 405 г, что в четыре раза превышает контрольный показатель.

Члены исследовательской группы:
руководитель проекта – Хасанов Вадим Тагирович, профессор, кандидат биологических наук, h-index – 6 (Web of Science), 6 (Scopus), ORCID: 0000-0002-9054-5551, Scopus Author ID: 57188854211 https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57188854211 Web of Science Researcher ID: O-7172-2017 https://www.webofscience.com/wos/author/record/1199319 
исследовательская группа:
Sevindik Mustafa – зарубежный консультант, associate professor, PhD, h-index Scopus-25 Web of Science-25, ORCID: 0000-0001-7223-2220, Scopus Author ID: 57195056820 https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57195056820     Web of Science Researcher ID: J-1060-2019 https://www.webofscience.com/wos/author/record/1734137 
Бейсембина Бибигуль – ВНС, PhD,    h-index Scopus – 2, Web of Science - 1, ORCID: 0000-0001-6667-8541, Scopus Author ID 57188854892 https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57188854892 Web of Science Researcher ID: O-7166-2017 https://www.webofscience.com/wos/author/record/41156 
Балджи Юрий Александрович - СНС, кандидат ветеринарных наук, h-index Scopus – 4, Web of Science – 4, Web of Science Researcher ID: AAF-2915-2020 (C-6504-2017) https://www.webofscience.com/wos/author/record/1950386 https://www.webofscience.com/wos/author/record/1601092 , ORCID: 0000-0002-5006-3224, Scopus Author ID: 57204942823 https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57204942823 
Жатканбаева Жанна Каланбековна – НС, кандидат химических наук, h-index Scopus - 0, Web of Science – 3, Web of Science Researcher ID: O-8229-2014 https://www.webofscience.com/wos/author/record/1809394  ORCID: 0000-0001-6584-2565, Scopus Author ID -57202887991 https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=55858254400 
Канапина Меруерт Маратовна – старший научный сотрудник, магистр сельскохозяйственных наук,    h-index - 0 ORCID: 0000-0002-7091-1163
Даулет Данияр – научный сотрудник, h-index – 0, ORCID:0009-0000-5923-3616    
Бородин Евгений Валерьевич – технолог, h-index – 0
Камарова Диана Нурлановна – НС, h-index – 0.
Мейрбек Жалгас – лаборант, h-index - 0    

Список публикаций и патентов опубликованные в рамках данного проекта: (со ссылками на них):
5 Балджи Ю.А., Султанаева Л.З., Хасанов В.Т., Төлендиев Ж.Е.  Использование отходов грибоводства для промышленной продуктивности животных // Многопрофильный научный журнал Костанайского регионального университета имени Ахмет Байтұрсынұлы. «Интеллект, идея, инновация» – № 1. – 2025. – С. 110-116. DOI: https://doi.org/10.52269/22266070_2025_1_110
6 V.T. Khassanov, A. Gürgen, M. Sevindik, Li Ming Le. Optimization of Biological Activity of Ganoderma lucidum Extracts: Enhancement of Therapeutic Potential by RSM and ANN-GA // Approach, Journal «Scientific reports». – 2025. (Scopus Pr. - 89). https://www.nature.com/srep/ (на этапе рецензирования)
7 Ахметжанов М.Т., Бейсембина Б., Канапина М.М., Гергенрейдер А.А., Хасанов Д.В., Станкин Р.А., Бородин Е.В. Влияние вторичных органических добавок на рост маточного мицелия гриба Lentinula edodes // Экспериментальные и теоретические исследования в современной науке: сб. ст. по матер. CXI междунар. науч.-практ. конф. № 3(103). – Новосибирск: СибАК, 2025. – С. 61-69. ВЛИЯНИЕ ВТОРИЧНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ДОБАВОК НА РОСТ МАТОЧНОГО МИЦЕЛИЯ ГРИБА LENTINULA EDODES | sibac.info.
8 Патент на изобретение №37662 «Способ приготовления кормовой добавки из отработанного грибного субстрата», рег. номер заявки 2024/0773.1 от 16.05.2024 г.
9 Хасанов В.Т., Әжімахан М.Ә., Сүлейман М.А., Канапина М.М., Даулет Д., Камарова Д.Н. Методические рекомендации по получению и применению антивирусных и противогрибковых препаратов из ксилотрофных грибов / КАТИУ им. С. Сейфуллина: 2025. –  22 с.
10 Хасанов В.Т., Бейсембина Б., Балджи Ю.А., Канапина М., Ахметжанов М., Камарова Д.Н., Бородин Е.В. Методические рекомендации по интенсивной технологии культивирования перспективных видов съедобных и лекарственных базидиальных макромицетов на основе доступных в Казахстане растительных отходов. –  КАТИУ им. С. Сейфуллина: 2025. – 35 с.
11 Балджи Ю.А., Султанаева Л.З., Хасанов В.Т., Майер Е.Г. Методические рекомендации. Изготовление экструдированной кормовой добавки из отработанного грибного субстрата для специалистов животноводства, ветеринарии и кормопроизводства. –  КАТИУ им. С. Сейфуллина: 2025. – 17 с. https://biofeed.kz/articlepage/ekstrudirovannye-kormovye-biodobavki-dlya-povysheniya-kachestva-i-bezopasnosti-produktov-zhivotnovodstva 
12 M. Kanapina, S. Vologin, M. Upadyshev, V.T. Khassanov, Application of electro- and magnetic therapy for elimination of potato viruses // Journal «Agriculture and Biosciences», 2025. (Scopus Pr. - 67) (в печати).

 
 Информация для потенциальных пользователей:

Дополнительная информация: