Микробный синтез на основе целлюлозы: белок и другие ценные продукты - Лобанок А.Г.
ISBN 5-343-00283-8
Скачать (прямая ссылка):
Способ предобработки субстрата не оказывал существенного влияния и на количество интрацеллюлярных липидов. При выращивании Penicillium verruculosum на нативной соломе содержание липидов в продукте равнялось 2,3%, на обработанной щелочью — 2,2, ускоренными электронами — 2,5%. Особых изменений в составе внутриклеточного жира в зависимости от способа обработки субстрата также не наблюдалось. В ферментированном грибом субстрате идентифицировано 18 кислот, в том числе 57,5—64,2% ненасыщенных. Наибольший процент от суммы жирных кислот приходился на ненасыщенные олеиновую (Сis 1) и линолевую (Сis 2) кислоты, из насыщенных — на пальмитиновую (С1 б:о) • Отношение суммы ненасыщенных жирных кислот к сумме насыщенных находилось в пределах 1,4—1,8 (Стахеев и др., 1985).
Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что обработка целлюлозосодержащих субстратов, в частности соломы, ускоренными электронами аналогична по конечному эффекту (выходу общего белка) предобработке ее 1%-ным раствором гидроокиси натрия. Деструкция целлюлозы под действием ионизирующих излучений способствует повышению почти в 5 раз выхода общего количества углеводов по сравнению с деструкцией под действием химического реагента и в 3,5 раза по сравнению с нативной соломой. Это позволяет на 25—30% сократить длительность процесса биоконверсии лигноцеллюлозы в белок. На наш взгляд, замена кислотного либо щелочного гидролиза лигноцеллюлозных субстратов радиационной деструкцией позволит сделать процесс получения белково-углеводных концентратов на основе растительного сырья более технологичным, сократить трудозатраты, расход химических реагентов и энергии.
Переход от лабораторной к опытно-промышленной технологии не может быть осуществлен без определения технологичности штамма, т. t. без разработки стандартных условий культивирования, обеспечивающих максимальную продуктивность культуры. Перспективным вариантом технологии, осуществляющим получение препарата с заданными свойствами при минимальных затратах, является метод полу- и непрерывного культивирования, который приобретает все большую практическую ценность, так как его применение в производстве позволяет получить гораздо больший выход нужного продукта, лучше использовать оборудо-
146
вание, полнее контролировать ход процесса по сравнению с периодическим выращиванием.
Представляло интерес сравнить данные периодической и полунепрерывной ферментации гриба Penicillium cerriiculosum на делигнифицированной и радполизованной соломе. Так как максимальная удельная скорость роста популяции при полунепрерывной ферментации не достигает максимума удельной скорости, отмечаемой при периодическом культивировании, процесс начинали со скоростью разбавления 0,03 ч~‘, увеличивая ее до 0,1 ч~\
Периоды стабилизации процесса при периодическом и полунепрерывном культивировании различались в зависимости от способа модификации субстрата: для делигнифицированной соломы он составлял 12 ч, для радиолизованного субстрата удлинялся до 20 ч. При скорости разбавления 0,03—0,06 ч~! концентрации общего белка и редуцирующих веществ для обоих субстратов после некоторых колебаний остались на прежнем уровне, как и в периодическом процессе.
При более высокой скорости разбавления (0,08—0,1 ч~!) гриб не полностью утилизировал редуцирующие вещества, поступающие с питательной средой, и концентрация их резко возрастала. Одновременно снижался процент белка в продукте за счет связи низкобелковых компонентов субстрата с грибной' биомассой, в конечном продукте увеличивалось содержание не-утилизированного субстрата.
Для обоих способов обработки субстрата характерен наибольший выход белка при скорости разбавления 0,05—0,06 ч~!. Расчетные данные свидетельствуют о преимуществе отъемно-доливного способа ведения ферментации над периодическим. Продуктивность по белку для делигнифицированной соломы возросла в 4,5 раза, для радиолизованной — в 4,4 раза.
Белково-углеводный препарат можно получать и в жидком виде на основе измельченной нативной соломы. Культивирование ведется в стерильных условиях при аэрации 0,5 л воздуха на 1 л среды в минуту и перемешивании (150—200 об/мин). Время культивирования 20—24 ч. По окончании процесса продукт (суспензия грибного мицелия с остатками субстрата) из ферментера перекачивается насосом в сборник и оттуда поступает на скармливание животным.
Зоотехнические и токсикологические исследования кормового продукта грибного происхождения, проведенные совместно с Белорусским научно-исследовательским институтом экспериментальной ветеринарии, показали:
— скармливание препарата молодняку крупного рогатого скота обеспечивает значительное увеличение среднесуточного прироста при высокой переваримости всех компонентов рациона, в том числе и клетчатки;
— продукт не изменяет состояние здоровья и не вызывает
ю*
147
Таблица 15. Состав (средние показатели) ферментированной грибами
соломы (ТФФ), %
Продуцент Сырой Сырой Зола Сырая БЭВ Истин Перева
