Микробный синтез на основе целлюлозы: белок и другие ценные продукты - Лобанок А.Г.
ISBN 5-343-00283-8
Скачать (прямая ссылка):
Процессы твердофазной ферментации, применяемые с давних пор, можно объединить в три группы: 1 — микробное превращение пищевых продуктов (содержащих крахмал, белки); 2 — получение сыров с плесенью; 3 — компостирование (Бекер,
1984).
После 1960 г. появились новые процессы твердофазной ферментации. Это производство микотоксинов и получение продуктов микробного синтеза путем биотрансформации растительных сельскохозяйственных и животных отходов. Круг работ по био-
8. Зак 966
113
конверсии продуктов фотосинтеза расширился вместе с ростом сельскохозяйственных отходов — багассы, опилок, соломы, шелухи, початков, отрубей и других, которые могут быть превращены в кормовой продукт. Предпринятая в 1969 г. попытка обогащения протеином маниока не принесла успеха, что, по-видимому, объясняется отсутствием в тот период времени соответствующего метода для изучения роста грибов на твердом субстрате.
Такой метод был разработан несколько позже французскими исследователями. Первые эксперименты проведены с использованием штамма Aspergillus niger и маниока в качестве субстрата. Лабораторный метод заключался в приготовлении гомогенного мелкозернистого продукта из сырого крахмалистого материала. Вместе с достаточным объемом воды добавлялось определенное количество солей и спор. Гранулированный и пористый продукт обеспечивал удовлетворительную диффузию кислорода на протяжении всего периода инкубации. Применялись и другие субстраты — зерно злаковых, мука из зерновых, отходы зерноперерабатывающей промышленности, батат, рис, маниок, бананы. Продуцентами служили грибы родов Aspergillus, Rhizopus, Penicillium, Мисог (Лобанок, Бабицкая, 1981).
При твердофазной ферментации банановых отходов грибом Aspergillus niger хорошим субстратом явились высушенные на солнце и размельченные зеленые бананы, содержащие 6% белка. После выращивания гриба количество белка в субстрате повышалось до 18%. Продукт, содержащий 50% общих сахаров, 13% редуцирующих и 18% белка, был рекомендован как корм для крупного рогатого скота (Baldensp-erger et al., 1985; Deschmps, Heut, 1985).
Твердофазная ферментация сушеной кожуры цитрусовых с помощью Aspergillus niger позволила получить продукт с содержанием белка 10% и более (Rodrigues et al, 1985). Ценные продукты кормового назначения были получены и при ферментации грибами рода Aspergillus таких субстратов, как картофельная или маниоковая мука, банановая или картофельная пульпа.
Для повышения питательной ценности стручков акации рекомендуют гриб Rhizopus oligosporus, отходов сельского хозяйства и лесной промышленности — Chaetomium cellulolyticum, рисовой соломы — Myroihecium verrucaria, крахмалосодержащих растений тропических стран — Cephalosporium eichhorniae, Rhizopus chinensis (Kenneth, 1982). Лучшими для твердофазной ферментации содержащих лигноцеллюлозу растительных остатков оказались Trichoderma harzianum, Sporotrichum pulverulen-tum и Dichomitus squalens (Zadrazil, Brunnert, 1982; Roussos, Raimbault., 1982; Karapinar, Okuyan, 1982; Головлев и др., 1983; Platt et al., 1983).
Стрпкауска и сотр. (1985) сравнили два способа получения
J14
белоксодержащего кормового препарата из целлюлозолигнино-вых материалов при культивировании гриба Trichoderma viride. Выяснилось, что по выходу белка, продуктивности и некоторым другим параметрам наиболее перспективен твердофазный способ в колонном ферментере с протоком жидкости.
Грибы родов Trichoderma и Penicillium — лучшие продуценты белка и на таких субстратах, как солома, пшеничные отруби, пивная дробина, солодовые ростки, сенная мука. В процессе микробиологического синтеза количество белка в исходном сырье возрастает в 2—5 раз в зависимости от вида и штамма микроорганизма. Заметно повышается усвояемость корма, расход его на единицу привеса уменьшается до 20% (Межпня и др., 1983; Богдан и др., 1983). Для твердофазной ферментации целлюлозосодержащего сельскохозяйственного сырья ученые Болгарии используют селектированный штамм Theromoascus aurantiacus АС23 (Бахчеванска, 1986).
Для микробной конверсии пригодны виноградная лоза, кор-зннки и стебли подсолнечника, лесная древесная масса, в качестве продуцентов — грибы родов Fusarium и Trichoderma (Том-чук, Альман, 1983; Томчук, 1985). После микробной трансформации происходит обогащение исходного сырья в 1,5—2,0 раза при уменьшении количества клетчатки на 10—25%.
По данным Закордонец и сотр. (1986), селекционированные штаммы фузариев обогащают грибным белком отруби, фуражное зерно, отходы переработки лекарственного сырья, цитрусовых и чая в 2—3 раза, виноградные стебли — в 3—4, солому, свекловичный жом, хлопковую шелуху — в 4—5 раз. Поскольку перспективной остается конверсия растительного сырья, внимание исследователей привлечено не только к получению продуктов, но и к изучению их компонентного состава, в частности содержания в продуктах ферментации хитина. Обнаружено, что количество его у различных видов фузариев непостоянно и колеблется (13,6—29,0%) в зависимости от вида сырья, штам-мовой специфичности и возраста культуры. Путем физиологической регуляции количество хитина удавалось снизить в 1,5— 2,5 раза. Хорошей продуцирующей способностью при выращивании на промышленных отходах из грибов рода Fusarium обладают F. gibbosum и F. lateritium (Стефанов и др., 1986).
