Производство белка на водороде - Волова Т.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Продукты протеолиза белков водородных бактерий исследовались качественно и количественно гелевой хроматографией на сефадексе и аминокислотном анализаторе. Установлено, что продукты пепсинового протеолиза представляют гетерогенную смесь белков, пептидов и свободных аминокислот, где основную массу составляют белки с молекулярным весом (MB) больше 30 ООО и крупные полипептиды с MB 8000. Общее содержание аминокислот составляет 0,4—0,5% от сухого веса биомассы.
® Заказ 308
81
В хроматограмме трипсинового перевара более выражены процессы деградации белковых структур. Если после 0,5 ч протеолиза основная часть белков имеет MB, близкий к 10 500, то к 4-му часу распределение по MB сдвигается в сторону более низких значений с MB 7300. В содержании свободных аминокислот отмечено увеличение от 1,2% после 0,5 ч протеолиза до 4,6% после 4 ч [Барашков и др., 1977]. При этом необходимо учитывать имеющиеся в биомассе свободные аминокислоты (0,2—0,3% от сухого веса) [Трубачев, Андреева, 1969].
Наряду с определением аминокислотного и фракционного состава белков и атакуемости их пищеварительными ферментами in vitro для определения качества белков используют также микробиологический метод с Tetrahymena pyriformis [Statt, Smith, 1963]. Этот метод основан на том, что потребность в аминокислотах у тест-микроорганизма более или менее соответствует потребностям в них человека и высших животных [Хенкель и др., 1975]. Следует отметить, что определение относительной питательной ценности белков с помощью Tetrahymena хотя и имеет некоторые преимущества, однако не может заменить определение биологической ценности в опытах с высшими животными и человеком [Харатьян, 1973]. Так, относительная питательная ценность, определенная этим методом для водородных бактерий без всякой обработки, составляла 115% (по отношению к казеину), после дезинтеграции увеличилась до 121%; для Candida эта величина составляла 60 и 115%, а для Saccharamyces — 110 и 115%. Следовательно, дезинтеграты имеют одинаковую относительную питательную ценность.
Низкая относительная питательная ценность белков Candida объясняется, видимо, загрязнением биомассы, так как для ее выращивания использовались парафины нефти. Белковые изо-ляты имели несколько пониженную питательную ценность по сравнению с дезинтегратом. Суммарный белок из водородных бактерий по этому показателю превосходил белки, выделенные из дрожжей [Рогожин и др., 1976].
Высокая биологическая ценность белков водородных бактерий подтверждена в многочисленных опытах на мышах, свинках, обезьянах [Calloway, Kumar, 1969], крысах [Волов и др.,. 1974], бройлерах [Терсков и др., 1978].
Высокая биологическая ценность дрожжей доказана в многочисленных опытах на различных животных. При замене за счет дрожжей до 25% белков рациона эффективность дрожжевого белка мало отличается от эффективности казеина [Покровский, 1971]. Что касается использования дрожжей в питании человека, то здесь имеются ограничения, так же как и для других одноклеточных, связанные с высоким содержанием нуклеиновых кислот, с наличием остаточных углеводородов, особенно поли-циклцческих (3—4-бензопирен и др.), и растворителей, исполь-
82
зуемых для их экстракции, а также с особенностями структуры g составом клеточной оболочки.
Влияние биомассы водородных бактерий при включении ее в рацион человека описано в гл. 8.
Важные азотистые небелковые вещества клетки — нуклеиновые кислоты. Исследование нуклеиновых кислот одноклеточных организмов необходимо для выяснения зависимости между их содержанием и скоростью роста, а также в связи с оценкой пищевой пригодности биомассы этих организмов. Одноклеточные организмы характеризуются высоким содержанием нуклеиновых кислот.
Количество нуклеиновых кислот, поступающих человеку с пищей, не должно превышать 2 r/сут [Покровский, Тимошенко, 1972]. Избыточное потребление их с пищей повышает содержание мочевой кислоты в крови и моче, что может быть причиной подагры и почечных камней вследствие малой растворимости этой кислоты и ее солей. Это объясняется тем, что у приматов, птиц и некоторых рептилий конечным продуктом распада пуринов является мочевая кислота [Ленинджер, 1974]. У большинства млекопитающих имеется фермент уриказа, окисляющий мочевую кислоту в легкорастворимое и удаляемое из организма вещество — аллантоин. В связи с этим использование в корм таких животных необработанной микробной биомассы с высоким содержанием нуклеиновых кислот не представляет опасности, если не считать увеличения активности ДНКазы во всех отделах кишечника свиней и цыплят при повышении содержания одноклеточных в рационе этих животных [Levin, Staveland, 1976 ]. Следовательно, одно из существенных препятствий употребления биомассы одноклеточных организмов в пищу человека — высокое содержание нуклеиновых кислот. В связи с этим очень важно разработать методы удаления нуклеиновых кислот из одноклеточных организмов.
Из табл. 16 следует, что хемоавтотрофные и гетеротрофные микроорганизмы значительно превосходят автотрофов по суммарному содержанию нуклеиновых кислот. Уровень содержания нуклеиновых кислот и белка, как правило, коррелирует со скоростью роста микроорганизмов и зависит от природы организма (см. табл. 16), физиологического состояния культуры, в частности от фазы роста и обеспеченности клеток элементами минерального питания (см. табл. 7, 10).
