Микробный синтез на основе целлюлозы: белок и другие ценные продукты - Лобанок А.Г.
ISBN 5-343-00283-8
Скачать (прямая ссылка):
155
бов на нативной соломе. Это указывает на то, что при твердофазной ферментации соломы мицелиальными грибами не требуется предварительная модификация субстрата.
Учитывая то, что в последнее время твердофазная ферментация считается наиболее перспективным способом обогащения лигноцеллюлозных субстратов белком, нами изучен качественный и количественный состав углеводов спирто-, водно-растворимых фракций, а также фракций гемицеллюлоз субстрата, ферментированного грибами Penicillium verruculosum и Tyromyces lacteus.
Основными компонентами спирторастворимых фракций ферментированных масс оказались галактоза, глюкоза, сахароза, целлобиоза. Эти же сахара преобладали и в нативном субстрате. Однако за счет выращивания грибов количество галактозы в субстрате снизилось, одновременно увеличилось содержание глюкозы, сахарозы и целлобиозы (табл. 20). Углеводы водно-растворимой фракции были представлены преимущественно глюкозой и галактозой. При этом в субстрате, ферментированном Tyromyces lacteus, количество глюкозы намного превышало таковое в субстрате, ферментированном Penicillium verruculosum.
На долю легкогидролизуемых углеводов (гемицеллюлоз) приходилось 28,9% (субстрат из среды культивирования), 18,3% (субстрат, ферментированный Penicillium verruculosum) и 22,6% (субстрат, ферментированный Tyromyces lacteus). Качественный анализ состава гемицеллюлоз показал, что преобладала в гемицеллюлозах группы А и группы Б ксилоза. Количество ее в субстрате составило 50,84 (группа А) и 69,77% (группа Б). Ферментация соломы грибами увеличивала содержание ксилозы до 56,32—59,96 (группа А) и 68,16—76,79% (группа Б). Выращивание как микро-, так и макромицета на соломе вело к возрастанию во фракции гемицеллюлоз группы А количества рибозы и арабинозы и к снижению содержания глюкозы. Сравнительное определение сахаров в составе гемицеллюлоз группы Б в субстрате, ферментированном двумя грибами (микро- и макромицегом), выявило некоторые различия. Если в ферментированной грибом Penicillium verruculosum соломе увеличивалось (по сравнению с нативным субстратом) содержание рибозы, фруктозы и галактозы, то в субстрате, ферментированном Tyromyces lacteus, эти углеводы либо отсутствовали, либо количество их резко уменьшалось.
Следовательно, солома, имеющая низкие кормовые свойства, за счет биоконверсии ее мицелиальными грибами может быть превращена в ценный кормовой продукт. Сравнение результатов по обогащению лигноцеллюлозного субстрата соломы легкоусвояемыми углеводами показало преимущество твердофазной ферментации. В качестве продуцентов более предпочтительны базидиальные грибы (Стахеев и др., 1986).
156
Таблица 21. Фракционный состав белков биомассы гриба
Penicillium verruculosum (ГЛФ), %
Способ обработки Альбумины Глобулины Проламииы Глютелины
Субстрат (контроль) 15,8 17,1 12,8 54,3
Нативная солома 36,9 18,0 11,9 33,2
1 %-ный NaOH 38,5 16,5 11,0 34,0
0,3 МГр 37,1 17,9 10,5 34,5
Примечание. Здесь и далее в таблицах ГЛФ---глубинная ферментация
Таблица 22. Фракционный состав белков биомассы
мицелиальных грибов (ТФФ), %
Способ обработки Альбумины Глобулины Проламины Глютелины
Penicillium verruculosum
Нативная солома 37,9 14,8 16,6 30,7
0,3 МГр 41,3 14,6 14,3 29,8
Tyromyces lacteus
Нативная солома 41,3 13,4 12,9 32,4
0,3 МГр 34,7 18,4 12,7 34,2
Использование в народном хозяйстве продуктов микробного синтеза требует тщательного изучения их биологической ценности. Питательная ценность белка микроорганизмов зависит от содержания протеина, количественного и качественного состава аминокислот. Однако аминокислотный состав белка не всегда отражает физиологическую доступность аминокислот. Питательная ценность, переваримость белков в значительной степени определяются соотношением протоплазменных и резервных белков. Наиболее сбалансированным» по незаменимым аминокислотам считаются протоплазменные белки, включающие структурные и ферментные, менее сбалансированными — резервные. Путем фракционирования установлено, что в белках биомассы грибов Penicillium verruculosum и Tyromyces lacteus преобладают протоплазменные белки — 53—56% массы общего белка. В субстрате их всего 32,9%, а резервных — 67,1 % (табл. 21, 22). Определенное влияние на распределение белков по фракциям оказывают условия культивирования. Имеются некоторые различия в распределении белков по фракциям и в зависимости от вида продуцента.
