Микробный синтез на основе целлюлозы: белок и другие ценные продукты - Лобанок А.Г.
ISBN 5-343-00283-8
Скачать (прямая ссылка):
Капичем и сотр. (1979, 1986) обнаружено, что многие виды дереворазрушающих базидиомицетов, вызывающих белую гниль древесины, активно накапливают биомассу с высоким содержанием белка на средах с нестандартной клубневой фракцией картофеля. При выращивании 24 быстрорастущих культур базидиомицетов на среде с 10% такого субстрата выход биомассы грибов достигал 5,2—9,4 г/л, содержание протеина в ней — 35,8—43,5%. Наиболее продуктивным по белку был штамм Panus tigrinus.
Перспективным субстратом для культивирования мицелиальных грибов считается отход переработки картофеля — картофельная мезга. Ранее сообщалось (Алексеева, 1965), что при выращивании базидиальных грибов на средах с картофельной мезгой (20 г/л) выход биомассы колеблется от 6,8 до 16,4 г/л, содержание протеина — от 15,4 до 34%. Низкое содержание протеина в биомассе (21,6—20,4%) отмечено и другими авторами (Капич и др., 1983) при выращивании на картофельной мезге гриба Panus tigrinus. По мнению исследователей, это объясняется неполным усвоением субстрата грибом. Присутствие в биомассе неути-лизированного субстрата позволяет применять ее только в качестве кормовой добавки.
Для культивирования мицелия может быть использован клеточный сок картофеля. Объем его доходит до 50% массы перерабатываемого картофеля. В качестве основных составных частей в клеточный сок картофеля входят аминокислоты: лизин, аланин, глутамин и др. Минеральная часть сока включает окси-дат калия, фосфорную кислоту, соединения кальция и магния. При выращивании Panus tigrinus на клеточном соке картофеля получали мицелий с содержанием протеина до 51%. Концентрация биомассы при этом была незначительной (Капич и др., 1983). Поскольку клеточный сок картофеля является ценным источником углерода, биофакторов роста и органического азота, многие (Краузе и др., 1974; Межиня и др., 1978) рекомендуют его как заменитель кукурузного экстракта.
Для глубинного культивирования базидиомицетов благоприятна среда с водными экстрактами овсяной муки, пшеничных отрубей, тапиока, шелухи гороха и рисовых отрубей. Так, при выращивании гриба Pleuroius flabellatus максимальную концентрацию биомассы получали на средах с экстрактом овсяной муки и пшеничных отрубей — 5,4 и 4,6 г/л соответственно. Содержание
90
протеина ограничивалось лишь 13,1 и 15,0%. Самой низкой (2,2 г/л) была концентрация биомассы на средах с тапиоком. Оптимальными субстратами для получения полноценной биомассы не только Pleurotus flabellatus, но и Sporotrichum pulverulentum — несовершенной стадии базидиального дереворазрушающего гриба Phanerochaete chysosporium ¦— явились мука злаковых и пшеничные отруби (Hofsten, Ryden, 1975).
Морозова и сотр. (1978), а также Таратунина и сотр. (1987) считают возможными субстратами для получения белковых веществ гидролизаты растительных тканей, сульфитные щелока, отходы молочной промышленности и др.
Хорошие результаты при выращивании гриба Phanerochaete chrysosporium получены на винассе (отход производства спирта из сахарного тростника). После 30 ч культивирования в ферменте концентрация мицелия достигала 11 г/л, количество протеина— 23% (Cardoso, Nicoli, 1981). Для получения мицелия гриба может быть использован и сок из белкового экстракта листьев маниоки (Fernandes, Nicoli, 1981). В качестве питательной среды для выращивания Sporotrichum pulverulentum употребляют и отходы переработки апельсинов (кожуру, отходы мякоти и семена). Выход грибной биомассы при этом равен 34 г на 100 г отходов, протеина — 30% (Karapinar, Okuyan, 1982).
Перспективным субстратом для получения пищевой биомассы высших съедобных грибов, по мнению многих авторов (Морозова и др., 1978; Бухало и др., 1983), является молочная сыворотка. Работ, связанных с разработкой способов получения мицелия дереворазрушающих грибов на этом ценном субстрате, сравнительно мало. Известно, что при выращивании на разбавленной (1 : 2) водой молочной сыворотке Trameies versicolor и Tyromyces albellus урожай биомассы достигает 10—11 г/л, количество протеина — 32—38%. Оба гриба обладают |3-галактози-дазной активностью.
В Польше разработан способ получения биомассы гриба 1по-noiiis obliquis. За 68 ч его культивирования образуется 7 г/л биомассы с содержанием протеина 41% (Капич и др., 1984). По данным Капича, Стахеева (1983), молочная сыворотка может быть использована для получения белковой биомассы Sporotrichum pulverulentum, обладающей хорошим аминокислотным составом, в том числе высоким содержанием лизина. Авторами изучен рост 24 штаммов дереворазрушающих грибов на молочной сыворотке. Установлено, что неразведенная сыворотка обеспечивает более активный рост грибов. Свыше 10 г/л мицелия накапливают Daedaleopsis confragosa, Panetlus stypticus, Panus tigrinus, Phlebia gigantea, Schizophyllum commune. Эти же грибы оказались активными продуцентами протеина. Максимальное содержание протеина (42,0%) отмечено в мицелии Hirs-chioprus pergamenus, однако наиболее продуктивным по белку (4,1 г/л) был Daedaleopsis confragosa.
91
Вместе с тем следует отметить, что биомасса, полученная при выращивании грибов на молочной сыворотке, обладала более низким содержанием сырого протеина по сравнению с биомассой, полученной при выращивании этих же грибов на средах с отходами переработки картофеля. Исследования роста Daedaleopsis cotifragosa позволили оптимизировать условия его культивирования: гриб активно развивался на молочной сыворотке без добавления дополнительных компонентов питания. Лучший его рост и более полная утилизация лактозы достигались на неосвет-ленной сыворотке, что свидетельствует о способности гриба усваивать сывороточные белки. Разведение сыворотки водой (1 : 1) способствовало более экономному использованию ее углеводов. Внесение в неосветленную и разведенную сыворотку дополнительных источников азотного питания увеличило содержание протеина до 40—50% и ускорило рост гриба. Максимальная удельная скорость роста Daedaleopsis confragosa достигала 0,11 ч-1.
