Микробный синтез на основе целлюлозы: белок и другие ценные продукты - Лобанок А.Г.
ISBN 5-343-00283-8
Скачать (прямая ссылка):
В последние годы внимание исследователей обращено на использование отходов производства бумаги для получения белка. И это вполне естественно, ибо за последние 30 лет количество отходов бумаги значительно увеличилось и составляет 50% общих бытовых отходов.
107
Отходы бумажного производства, древесины и растительные отходы применяют для получения белка японские исследователи, которые разработали способ выращивания грибов, идущих в пищу. Аналогичный способ превращения газетной бумаги в корм для домашних животных предложен учеными из Астонского университета. Метод заключается в намачивании газетной бумаги до образования мягкой массы и икокулировании ее грибом. Обогащенный белком и витаминами продукт получают через 24 ч культивирования. Испытания на животных показали, что этот продукт легко переваривается, нетоксичен и питателен. Разрабатываются также методы превращения в подобный продукт сухого навоза домашних животных. Получение продукта осуществляется на основе культивирования термофильных микроскопических грибов, обладающих целлюлолигической активностью (Fong et al., 1986).
Более подробно следует остановится на биоконверсии отходов плодоовощной продукции. Особую значимость это приобретает в связи с тем, что они образуются в больших объемах. По данным Двойченковой, Кантере (1985), в целом но стране их количество составляет около 2/3 объема продуктов переработки нефти, используемых в производстве кормового белка, 1/6—1/4 объема всего сырья для микробиологической промышленности. Однако из всех отходов плодоовощного сырья применяется около 50%. Большая часть безвозвратно теряется. Вместе с тем эти отходы содержат такие ценные компоненты, как белки, углеводы, минеральные вещества и др.
По своему составу плодоовощные отходы представляют собой сбалансированную питательную среду для микроорганизмов. Наиболее рациональным для нужд сельского хозяйства является получение из отходов плодов и овощей белковых препаратов в виде жидких и сухих микробиологических концентратов. Авторы разработали схему биоконверсии отходов плодоовощного сырья, которая является безотходным производством, конечный продукт имеет большую кормовую ценность и за счет органического состава небелковой части. Продукт, получаемый на основе плодов и овощей, абсолютно безвреден. Следовательно, в условиях сырьевого и белкового дефицита плодоовощные отходы можно рассматривать как важный резерв полноценных субстратов для микробиологической промышленности.
Биоконверсия сырья растительного происхождения может активно осуществляться не только микромицетами, но и бази-диальными грибами (Vail 1 ant et al., 1986; Smith et al., 1987, Rolz et al., 1987). Как известно, наиболее активными деструкторами лигноцеллюлозных субстратов являются грибы рода Pleurotus.
Для превращения различных растительных отходов в кору используют и разлагающие лигнин грибы Stropharia rugosoannu-lata, Pleurotus sp. florida (Zadrazil, 1980), Phanerochaete chry-
108
sosporium (Zatelaki-Horvath, 1984), Ph. sordida (Hattaka, 198d), Chrysonia sitophila (Nelson et al., 1987). Ферментация стебля кукурузы, пшеничных отрубей, лигноцеллюлозных остатков указанными грибами снижает содержание лигнина на 50,2%, целлюлозы— на 6,9%. Положительным фактором, по мнению некоторых исследователей, является низкая потеря в субстратах целлюлозы — источника энергии для жвачных животных.
В качестве корма во многих странах применяется разложенная микроорганизмами древесина. Изучение разложения и обогащения белком древесины показало, что в этом процессе принимают участие грибы, относящиеся к базидиомицетам — возбудителям белой гнили, в частности Ganoderma applanatum и Armilla-riella sp. Так, до действия микроорганизмов древесина содержит 26% лигнина, переваримость ее in vitro составляет около 3%. В процессе же деструкции древесины грибами повышается ее влажность, содержание растворимых в воде соединений. Резко снижается количество лигнина (с 26 до 1 %), переваримость продукта равна 77,7%. По мнению авторов, резкое повышение переваримости связано со снижением содержания лигнина (Zadrazil et al., 1982). В результате обработки осиновых опилок парами аммиака при температуре 100 и 120 °С в течение 1 ч и последующего выращивания двух штаммов дереворазрушающих грибов содержание белка в них повышается до 7,5%. Разработана промышленная технология и создана аппаратура для глубинного и поверхностного выращивання культур (Сивочуб, 1983).
Бухало (1975) изучено влияние источников питания на выращивание грибницы, длительность культивирования мицелия при различных температурах и кислотности среды, морфологические особенности мицелиальных форм грибов в условиях микробиологической культуры. Установлено, что из многочисленных испытанных углеводов большинство изученных грибов усваивают преимущественно крахмал и мальтозу. Многие грибы используют целлюлозу и лигнин и не только растут, но и накапливают полноценную биомассу на таких субстратах, как солома, опилки, отруби и измельченные кукурузные кочерыжки.
