Биотехнология. принципы и применение - Бич Г.
ISBN 5-03-000058-5
Скачать (прямая ссылка):
часто в значительной мере перекрываются.
Таблица 5.1. Классификация типов биоповреждений
Процесс Примеры
1. Механический 2. Химический а) ассимиляционный б)
диссимиляционный 3. Засорение и загрязнение Повреждение
"несъедобных" материалов (например, свинцовых труб, пластмассовых
покрытий) грызунами и насекомыми (погрызы, сквозные отверстия).
Повреждения дорожных покрытий, и стен, вызванные ростом растений
Использование в качестве источника питательных веществ субстратов,
содержащихся в тех или иных материалах (например, целлюлозы, древесины
или кератина шерсти) Продуцирование организмом какого-либо продукта
(например, кислоты или токсичного вещества), вызывающего коррозию
материала или другие повреждения, в результате которых материал
становится непригодным для использования Засорение трубопроводов;
обрастание ракушками и водорослями корпуса судов; коррозия и потускнение
декоративных покрытий и пластиковых занавесей в результате роста грибов
не-на самом материале, а на поверхностных загрязнениях
Об их наличии очень полезно знать при выборе направления исследований или
при разработке рекомендаций, касающихся условий хранения продуктов и
материалов.
Материалы и биотехнология
239
5.5.4. Материалы, подверженные биоповреждениям
При описании биоповреждений легче всего проводить их классификацию по
типу продукта. Однако это оказывается затруднительным, если мы имеем дело
со сложными продуктами, например с красками, где встречаются комбинации
исходного сырья, такого как целлюлоза и синтетический полимер; здесь
классификация по типу продукта невозможна. Было показано, что среда, в
которой хранится и используется данный продукт, часто оказывает заметное
влияние на организмы, которые в нем обитают, и на активности этих
организмов. В следующих разделах мы вкратце рассмотрим продукты,
подвергающиеся биоповреждениям. Для более полного знакомства с этими
процессами читателю следует обратиться к списку рекомендуемой литературы
в конце главы.
Пищевые продукты
В тех странах, где наиболее остро стоит продовольственная проблема,
особенно велики и потери сырья после уборки урожая. В развитых странах
продукты различными способами защищают от грибов, насекомых и грызунов,
так что потери •сводятся к минимуму. При хранении зерна необходимо
использовать различные химические и физические способы защиты, например
пестициды и высушивание. Много неприятностей причиняет присутствие
микотоксинов в продуктах, которые были заражены грибами, часто на ранних
стадиях хранения. Это может приводить к браковке крупных партий зерна,
тем более если оно используется в качестве корма. Особенно тщательной
должна быть защита от заражения готовых продуктов. Упаковка может
приводить как и подавлению роста микроорганизмов, так и к его
стимулированию. Использование немногочисленных химических консервантов
регулируется в соответствии с их химической природой законодательным
путем.
Целлюлоза
Целлюлоза в своей исходной форме, в виде различных волокон и древесины,
столетиями служила сырьем для получения многих материалов и продуктов.
Специалисты по защите материалов постоянно занимались вопросами
сохранности изделий из материалов на основе целлюлозы, и сегодня
результаты этих исследований широко используются в деревообрабатывающей и
текстильной промышленности. Организмы, расщепляющие целлюлозу, составляют
лишь небольшой процент от общего числа известных видов грибов и бактерий;
несмотря на это,
240
Г idea 5
разрушение материалов на основе целлюлозы представляет собой весьма
распространенное явление и в соответствующих условиях может происходить
очень быстро. В земле при 25 °С хлопчатобумажная ткань полностью теряет
ег.ою прочность за 10 сут. Насколько нам известно, за разрушение
целлюлозы ответственны скорее всего грибы. Условия внутри целлюлозных
материалов (относительная влажность меньше 90%, очень низкое содержание
азота, кислый pH) часто оказываются благоприятными для их развития.
Разветвленные гифы грибов с легкостью проникают сквозь клеточные стенки,
ближе к целлюлозе, обычно тесно связанной с лигниновой и гемицеллюлоз-ной
матрицей. Определенную роль, несомненно, играют и бактерии: они наверняка
участвуют в разрушении пектиновых слоев и углублений в древесине мягких
пород, что приводит к проникновению внутрь древесины воды и бактерий.
Подверженность древесины биоповреждениям обусловлена характером
распределения в ней питательных веществ. Если древесина соответствующим
образом не просушена, а заболонь не срезана для предотвращения миграции
питательных веществ, то во влажных условиях может развиться ее голубое
окрашивание и начаться поверхностное повреждение.
Для повышения качества или улучшения тех или иных свойств древесины ее
можно химически модифицировать. Повышенной устойчивостью к
микроорганизмам (видимо, из-за уменьшения гидролизуемости) обладают
ацетат целлюлозы, вискоза и различные замещенные производные целлюлозы
