Микробный синтез на основе целлюлозы: белок и другие ценные продукты - Лобанок А.Г.
ISBN 5-343-00283-8
Скачать (прямая ссылка):
105
Аналогичные результаты по биосинтезу белка с помощью гриба Chaetomium cellulolyticum получены в ФРГ (Hecht et al.,
1982), Индии (Gacesa et al., 1985). Максимальная производительность по биомассе и белку достигается при pH 5,0 и температуре 37 °С. Наилучшим способом предобработки субстрата оказалась обработка паром при 180 °С. Для обогащения белком пшеничной соломы используют гриб Chaetomium globosum (Ве-carevic et al., 1985). Наивысший уровень белка (34,9%) регистрируется после 72 ч культивирования продуцента. Оптимальный его рост отмечен на питательной среде, содержащей 2,5% соломы. Применение Chaetomium megalocarpuin позволило повысить содержание белка в опилках осины в 8—10 раз. Технология получения кормового продукта апробирована в производственных условиях (Стахеев, Здор, 1982; Здор, 1985).
Известен способ получения кормового продукта из соломы путем глубинного культивирования грибов рода Penicillium, в частности P. verruculosum (Бабицкая, 1986; Бабицкая, Стахеев, 1981; Lobanok et al., 1983, 1985). Из грибов этого же рода для обогащения лигноцеллюлозных субстратов чаще всего используются Penicillium janihinellum и P. funiculostim (Bhatowdekar, 1983; Refai et al., 1984). Белковые продукты из различных отходов сельского хозяйства и пищевой промышленности можно получить с помощью грибов родов Fusarium, Trichoderma, Clado-sporium, Myrothecium и др. (Micami ct al., 1982; Rogana, Lindari, 1983; Экспресс инф. ..., 1986; Закордонец и др., 1986; Kassim, Ghazi, 1987). Так, селекционированные штаммы фузариев обогащали белком отруби, фуражное зерно, отходы чайной промышленности в 2—3, виноградные стебли в 3—4 раза, солому, свекловичный жом, хлопковую шелуху — в 4—5 раз (Закордонец,
1983).
Исследование продуцирующей способности грибов родов С1а-dosporium, Alternaria, Aspergillus позволило выявить наиболее перспективные штаммы, которые при росте на соломе увеличивают содержание протеина в ней в 1,5—8,0 раза. Аналогичные результаты получены при выращивании на соломе грибов родов Penicillium, Trichoderma. Скринингом по способности синтезировать на соломе белковую биомассу и целлюлазу установлено, что содержание протеина в биомассе грибов Aspergillus flavus (4 штамма) составляет 16—24%, A. niger (9 штаммов) —7,5—25,8, A. terreus (2 штамма)—22—41, Penicillium chrysogenum (3 штамма) — 13—40,5%- Лучшими продуцентами оказались Ля-pergillus terreus и Penicillium chrysogenum (Kremar, 1975; Geathadevi et al., 1978).
Болгарскими исследователями (Кожухарова и др., 1986) разработана технология глубинного процесса биоконверсии соломы мицелиальными грибами. Технология связана с решением вопроса предварительной подготовки соломы, подбора и селекции продуктивных штаммов грибов. Лучшим из исследованных оказал-
106
ся штамм Cephalusporium sp. 78, при выращивании которого на делигнифицированной соломе получен продукт с содержанием белка 23—30%. Переваримость его in vitro достигает 78%-
На высокую продуцирующую способность грибов родов С1а-dosporium и Penicillium указывают и другие авторы (Lucio et al.,
1986). Значительное обогащение пшеничной соломы белком и полисахаридами наблюдалось при выращивании на ней Aspergillus japonicus. Содержание белка увеличилось с 2,6 до 11,2% (Milstein et al., 1983, 1986).
Большой интерес представляют совместные исследования Института микробиологии АН УССР и Института микробиологии АН Латвийской ССР (Билай, 1982; Закордонец и др., 1982). Отобраны атоксичные относительно быстрорастущие штаммы мезофильных и термофильных грибов, достигнуто обогащение некоторых целлюлозосодержащих субстратов (соломы, хлопковой шелухи) протеином в зависимости от вида и штамма гриба с 3—4 до 18—25%. Авторами разрабатываются технология полу-производственного и промышленного получения обогащенных грибами растительных субстратов и способы их применения.
Получением микробного белка на основе биоконверсии целлюлозы активно занимаются в НПО биотехнологии (Бравова и др., 1985; Алексеева, Булгакова, 1986). Разработаны технологические процессы получения белковых кормовых продуктов на таких целлюлозосодержащих субстратах, как хлопковая шелуха, свекловичный жом, виноградные выжимки, льняная костра, пивная дробина.
Белковые кормовые добавки содержат 25—50% протеина, ферменты целлюлолитического действия, витамины, липиды. Степень конверсии целлюлозы достигает 35—60%. Особый интерес представляет разработанный авторами способ получения белко-во-ферментного комплекса путем культивирования гриба Мусе-liophtora thermophila 214Д на льняной костре. Количество субстрата в среде 2—10%, в качестве источника микроэлементов и органических веществ используются стоки мочки льна. Содержание протеина в продукте ферментации 25%.
Позже было предложено три способа получения белковой кормовой добавки: культивирование термофильных дрожжей
Saccharomyces fragilis на ферментативных гидролизатах льняной костры, прямая биотрансформация субстрата термофильным микроскопическим грибом Myceliophtora thermophila и совместное культивирование М. thermophila и S. fragilis. Изучен химический состав белковых кормовых добавок, их токсикологические свойства.
