Биотехнология малотоннажного производства микробного протеина - Стахеев И.В.
ISBN 5-343-00786-4
Скачать (прямая ссылка):
соломопродукта на кормо-предприятии "Припять" Гомельской обл. разработан
способ биоконверсии соломы по упрощенной технологии, включающей
механическую деструкцию субстрата до размера частиц не более 1 мм,
приготовление питательной среды, содержащей солому (3%) и легкоусвояемый
субстрат-кукурузную или ржаную муку (0,5%); выращивание гриба Penicillium
verruculosum и термическую обработку суспензии грибного мицелия с
остатками субстрата с целью инактивации живых клеток. Полученный таким
образом продукт может скармливаться животным в жидком виде, что исключает
дополнительные энергозатраты на отделение и сушку биомассы.
Предварительно обработанные опилки осиновой древесины также могут служить
субстратом для выращивания грибов - продуцентов протеина (Стахеев, Здор,
10. Зак. 832
145
1979, 1980; Ветров и др., 1984). Эффективная биоконверсия древесных
опилок грибами родов Chaetomium и Penicillium в условиях глубинной
ферментации отмечалась при обработке субстрата однопроцентной гидроокисью
натрия (модуль 1 : 20) или ускоренными электронами в поглощенной дозе
0,30 МГр. Содержание белка в конечном продукте достигало 16,1-17,3%, что
в 2,2 раза выше, чем при ферментировании нативных опилок. Степень
усвоения щелочеобработанного субстрата 57,7- 78,6%, а радиолизованного -
45,4-49,8%, нативного же - 17,9-24,0%. Продолжительность выращивания
культур сокращается на 10% при использовании обработанных щелочью опилок
и на 18-23% -при применении радиолизованных (Здор и др., 1986; Ветров и
др., 1984).
Технология получения обогащенного белком кормового продукта на основе
ферментировании обработанных щелочью опилок грибом Chaetomium
megalocarpum апробирована в производственных условиях. За 48- 55 ч роста
гриба получают 0,8 г продукта из 1 г субстрата с содержанием истинного
белка 14,5%. Степень ассимиляции целлюлозы 28,3%, лигнина - 10%,
продуктивность- 0,21 кг/(м3-ч) биомассы. Переваримость in vitro
протеиновой части продукта 61%, СВ - 33%.
Большая работа по получению грибного белка методом глубинной ферментации
проводится в Индии. На питательной среде, содержащей 2% свекловичного
жома, культивировали 4 штамма целлюлолитических грибов: Myrothecuim
verrucaria, Paecilomyces sp., Aspergillus terreus, Gtiocladium sp. (Gupta
et al., 1976). Самую большую биомассу накапливал Paecilomyces sp.- 655 мг
на 1 г субстрата. Полученный продукт содержал незаменимые аминокислоты в
соответствии с нормой ФАО, за исключением метионина. При добавлении 30%
грибной массы в рацион крыс-альбиносов скорость их роста увеличивалась. В
другом эксперименте при культивировании Penicillium chrysogenum на среде
с рисовой соломой за 72 ч роста получена биомасса, содержащая 41% сырого
протеина (Sitaram, Monammad, 1978).
С целью отбора продуцентов белка на питательной среде из рисовой соломы и
минеральных солей изучались 26 культур целлюлолитических грибов родов
Aspergillus, Fusarium, Penicillium, Trichoderma и Tra-metes. Наибольший
процент сырого протеина (41,9) со-
146
держала в биомассе культура Т. viride при выращивании в течение 72 ч в
колбах на качалке (Geethadevi et al., 1978). При использовании в качестве
источника углерода частично делигнифицированного щелочью целлюлозного
зернового отхода (дробины) пивоваренных заводов глубинная культура
Myrothecium verruca-ria за 8 сут роста увеличивала в конечном продукте
количество сырого протеина до 24,7% (Ajit et al., 1976). Гриб утилизирует
60% целлюлозы, а выход сухого клеточного материала, содержащего 40%
белка, составляет 0,37 г на 1 г использованной целлюлозы.
При глубинном выращивании Aspergillus terreus на пшеничной соломе
исследовано влияние способов ее предобработки на выход редуцирующих
веществ, протеина и образование целлюлаз (Yadav et al., 1988).
Установлено, что целлюлолитическая активность культуры на
предобработанном субстрате снижается. Минимальный выход целлюлаз получен
на соломе, обработанной 4%-ной щелочью. Делается вывод, что глубокая
предобработка лигноцеллюлозы приводит к образованию значительного
количества редуцирующих сахаров, ингибирующих синтез целлюлаз, вследствие
чего накопление белка культурой происходит за счет легкодоступных
источников углерода.
Интенсивная работа по получению грибных белковых препаратов из
лигноцеллюлозного сырья ведется также в Институте биохимии и физиологии
микроорганизмов АН СССР (Головлева, Головлев, 1983; Головлев, Скрябин,
1984) и Институте микробиологии и вирусологии АН УкрССР (Билай и др.,
1982; Закордонец и др., 1988, 1989).
К числу важнейших зарубежных технологий получения грибного белка из
целлюлозосодержащих материалов принадлежит разработанный в Канаде способ
Ватерлоо (Moo-Young et al., 1979). Он основан на использовании в качестве
источника углерода соломы, кукурузной кочерыжки, багассы, древесных
опилок, ила бумажных фабрик. Неуглеродными компонентами среды служат
смеси удобрений или животный навоз. Навоз предварительно подвергается
