Микробный синтез на основе целлюлозы: белок и другие ценные продукты - Лобанок А.Г.
ISBN 5-343-00283-8
Скачать (прямая ссылка):
163
Таблица 25. Состав ферментированной грибами льняной костры, %
Субстрат Сырой Истинный Сырая Сырая Сырой Лигнин
протеин белок клетчатка зола жир
Костра (контроль) 5,0---6,0 11,8---2,0 40,0 О 2,3 26,0
Aspergillus carbonari со
1
о
СЧ V)
Нативная 13,1 10,4 32,5 2,7 2,8 21,4
Обработанная 19,1 14,5 30,6 3,0 3,2 18,0
1%-ным NaOH
Обработанная 20,4 13,0 30,9 2,6 3,0 20,1
1%-ной H2S04 Alternar 'a tenuis
Нативная 15,9 9,6 32,8 4,5 3,0 22,0
Обработанная 21,6 15,0 31,5 4,4 3,6 J8,6
1%-ным NaOH
Обработанная 21,3 13,5 32,0 3,9 3,4 20,4
1%-ной H2S04 Coriolus hirsutus
Нативная 17,8 11,6 30,0 2,8 3,1 20,7
Обработанная 22,0 16,2 29,0 3,6 3,4 16,9
1 %-ным NaOH
Обработанная 23,7 14,6 28,5 2,7 3,7 17,4
1%-ной H,S04
Аналогичная закономерность в образовании биологически активных веществ прослеживалась при выращивании на костре льна микроскопического гриба Alternaria tenuis. Содержание белка в ферментированном этим грибом субстрате достигало 12—-13%, деградация целлюлозы — 20,0—22,0, лигнина—23,0— 24,0%. Дополнительное внесение в среду источника углерода (ржаной муки) также повышало активность лакказы и деградацию лигнина субстрата. Утилизация же целлюлозы в некоторых случаях была выше в среде без инициатора. В отличие от Aspergillus carbonarius гриб Alternaria tenuis синтезировал меньший по активности комплекс целлюлолитических ферментов. Отсутствовала в культуральной жидкости и активность пероксидазы.
Для повышения продуктивности процесса была изучена возможность обогащения белком костры льна полунепрерывным способом. Исследования проводили с грибом Aspergillus carbo-narim. Так как его удельная скорость роста достигала 0,13— 0,15 ч-1, процесс осуществляли при скоростях разбавления (D), равных 0,05—0,08 и 0,10 ч-1. С возрастанием скорости разбав-
164
ления продуктивность культуры увеличивалась. Оптимальные условия для роста создавались при D = 0,06—0,08 ч-1. При данном режиме продуктивность по общей биомассе и белку превосходила аналогичные показатели, полученные при периодическом культивировании, в 5,3 и 3,0 раза соответственно.
Из табл. 25 видно, что при глубинной ферментации льняной костры мицелиальными грибами содержание белка в полученных препаратах достигало 9,6—15,0%, что в 4,2—6,5 раза выше, чем в самом субстрате. Значительно снизилось количество лигнина и целлюлозы. Общее количество липидов в нативной костре равнялось 2,3%, в ферментированной грибами — 2,8—3,7%.
В связи с тем что липиды принимают активное участие не только в дыхании и регулировании клеточной проницаемости, но и в биосинтезе многих компонентов клетки, в том числе и белка (Залашко, Пидопличко, 1979), представляло интерес определить не только количественный, но и качественный состав липидов субстрата и ферментированных масс. Особенно важно наличие ненасыщенных жирных кислот, которые делают сложные липиды не только химически, но и биологически высокореакционными веществами, поскольку способны легко окисляться кислородом воздуха, полимеризоваться, восстанавливаться, т. е. активно участвовать в различных процессах физиологического обмена (Залашко, 1971; Закордонец и др., 1986; Evans et al., 1986).
Качественный состав липидов субстрата и полученных продуктов оказался практически аналогичным. Насыщенные жирные кислоты представлены в основном пальмитиновой (Ci6:o) и стеариновой (Cis.o), ненасыщенные — олеиновой (C^.i) и лино-левой (Ci8:2)- Характерная особенность грибов Alternaria tenuis и Coriolus hirsutus — способность синтезировать окснкислоты (С2с:о) в количестве 8,7—15,1 и 7,1 —13,7% соответственно. Несмотря на некоторые изменения в процентном соотношении индивидуальных жирных кислот, общим для всех продуктов являлось преобладание в липидах суммы ненасыщенных кислот. Величина отношения количества ненасыщенных кислот к насыщенным варьировала в пределах 1,2—3,5 (грибная биомасса), в субстрате — в пределах 0,53—0,90.
Твердофазная ферментация. В условиях твердофазной ферментации наиболее продуктивными оказались микромицеты Alternaria alternata (tenuis), Penicillium verruculosum и P. jen-seriii, среди макромицетов— Bjerkandera adusta, Panellus stip-ticus, Tyroniycffs lacteus, Coriolus hirsutus. Однако если глубинное культивирование позволило повысить содержание общего белка в субстрате более чем в 2 раза, то твердофазное — лишь в 1,2—1,4 раза. В продуктах твердофазной ферментации истинный белок по сумме аминокислот составлял всего лишь 4,5— 5,6%.
