Микробный синтез на основе целлюлозы: белок и другие ценные продукты - Лобанок А.Г.
ISBN 5-343-00283-8
Скачать (прямая ссылка):
Дереворазрушающие базидиальные грибы стали объектом обширных исследований, проводимых в ФРГ под руководством Zadrazil. Уже в первых работах (Zadrazil, 1975, 1977) было показано, что грибы рода Pleurotus (P. ostreatus, P. sp. florida, P. cornucopiae), вызывающие белую гниль древесины, разрушают лигноцеллюлозный комплекс соломы и увеличивают ее кормовую ценность. Переваримость соломы, ферментированной грибами, достигает переваримости сена и составляет 60—70%.
121
Увеличение переваримости коррелирует с возрастанием концентрации легко растворимых веществ. Кроме соломы грибы Pleurotus sp. florida и Stropharia rugosoannulata разрушают лигнин и повышают переваримость отходов древесины, камыша, кукурузы. Исключением является обильно инкрустированная рисовая шелуха.
При выращивании на соломе разных видов грибов переваримость ее может либо увеличиваться, либо уменьшаться. В зависимости от степени действия базидиальных грибов на переваримость соломы они разделены на три группы. К первой группе принадлежат грибы, увеличивающие переваримость. К ним отнесены некоторые виды рода Pleurotus, Stropharia rugosoannulata. Грибы второй группы (виды рода Pholiota, Coprinus сота-tus, Kluyverotnyces mutabihs) практически не изменяют переваримость соломы. Грибы третьей группы, в частности Volvaria volvacea, Agrocybe aegerila, Flammulina velutipes, Xylaria poly-morpha, снижают переваримость соломы (Zadrazil, 1978).
В качестве грибов, осуществляющих процессы твердофазной ферментации лигноцеллюлозных субстратов, могут быть использованы также Sporotrichum pulverulentum и Dichomitus squa-lens. Последний хотя и разлагает такие субстраты медленнее первого, однако более активно расщепляет лигнин, вследствие чего в большей степени увеличивает их переваримость. При культивировании Sporotrichum pulverulentum максимальная переваримость соломы (40—50%) отмечается после 20 сут ферментации, а при культивировании Dichomitus squalens — после 30 сут (около 60%). Внесение дополнительных источников азотного питания в субстрат приводит к более активной утилизации грибами легкоусвояемых компонентов (особенно целлюлозы) и ингибированию расщепления лигнина, что вызывает снижение переваримости. Аналогичные результаты получены и для других культур дереворазрушающих базидиальных грибов. Таким образом, добавление дополнительных источников азота к лигно-целлюлозным субстратам является нежелательным при проведении твердофазной ферментации, когда ее целью является получение продукта с повышенной переваримостью (цит. по Капичу и др., 1984).
Для повышения переваримости пшеничной соломы путем модификации ее лигноцеллюлозного комплекса применяется гриб Pleurotus ostreatus NRRL 2366. После его культивирования в течение 36 дней содержание лигнина и целлюлозы в субстрате снижается соответственно на 10—45 и 15—55%. После 90 дней инкубации соломы с грибом переваримость ее составляет 50%-Чувствительность пшеничной соломы к ферментативному оса-хариванию кроме грибов рода Pleurotus способны повышать грибы Pycnoporus cinnabarinus и Ischnoderma benzoinum (На-takka, 1983, 1984).
Хороший субстрат для выращивания макромицетов, в част-
122
ности Pleurotus ostreatus sp. florida,— хлопковая солома. При твердофазном культивировании на ней гриба за 21 день содержание лигнина в субстрате снижается на 65%. Предполагается, что интенсивный рост Pleurotus ostreatus обусловлен присутствием в хлопковой соломе соединений флавоноидного типа. При добавлении водного экстракта хлопковой соломы, содержащего флавоноидные соединения, удалось значительно активизировать рост данного гриба и на пшеничной соломе, степень деградации которой увеличилась на 33%.
Хороший корм для сельскохозяйственных животных—ферментированная дереворазрушающими базидиомицетами овсяная солома (Levonen-Munoz et al., 1983). Наибольшей продуцирующей способностью обладает гриб Phanerochaete chrysosporium, за 2 нед инкубации которого деградации подвергается 27%, а за 4 нед — 47% субстрата. При добавлении в солому минерального источника азота лигнолитическая активность гриба полностью подавляется. Такой эффект у гриба Phanerochaete chrysosporium наблюдали и другие исследователи (Leatham, Kirk,
1983). Известны также грибы, лигнолитическая активность которых не ингибируется, а повышается при высоких концентрациях азота в среде (Irene, Nelson, 1987). Увеличение соотношения С : N вследствие добавления в среду с овсяной соломой глюкозы приводит к преимущественному разложению макроми-цетами лигнина. Такого же мнения придерживаются и другие исследователи, сообщающие, что косубстраты углеводной природы во многих случаях значительно стимулируют процессы деградации лигнина (Головлева и др., 1982, 1983; Ulmer et al., 1983; Muller, Tiosch, 1986).
Исследования возможности использования дереворазрушающих базидиомицетов с целью обогащения белком субстратов различного происхождения широко проводятся у нас в стране. Для повышения питательной ценности измельченной и предварительно обработанной аммиаком древесины предложен гриб Coriolus pubescens. С помощью этого гриба выпущен продукт с содержанием белка 7,0—7,5% (Борзаковская и др., 1980). О получении растительно-белковых продуктов при применении грибов родов Coriolus, Pleurotus, Stereum, Schizophyllum сообщают Кузубова с соавт. (1982). При выращивании Pleurotus ostreatus на субстрате, состоящем из осиновых опилок и пшеничных отрубей (9: 1), содержание азота возрастает на 22— 32%. Штамм утилизирует из субстрата 31—33% целлюлозы и 21—26% лигнина (Бисько и др., 1986).
