Биотехнология малотоннажного производства микробного протеина - Стахеев И.В.
ISBN 5-343-00786-4
Скачать (прямая ссылка):
мицелиальных грибов (Билай и др., 1974; Smith, Berry, 1975; Stanton,
1978; Schempp, 1978; Стахеев, 1978; Бабицкая и др., 1979,
1981). Грибные протеины не требуют никакой специальной обработки для
денуклеотизации и сохраняют поэтому высокую биологическую ценность.
В сыром протеине грибов около 80-90% общего азота находится в виде
белкового а-аминного азота, остальное количество содержится в хитине и
хитозане клеточной стенки в виде полимерного (А^-ацетил)-гексо-
138
замина, а также в пурине и пиримидиновых основаниях НК и нуклеотидов.
Некоторое время предполагалось, что хитин клеточных стенок, содержание
которого может достигать 10% их массы, будет мешать широкому
использованию мицелия грибов (Ерошин, 1973). Однако опыты по скармливанию
мицелия жвачным животным показали, что наличие хитина либо не влияет на
переваримость корма, либо сказывается очень несущественно (Smith et al.,
1975).
Изучение использования в кормлении небелковых форм азота грибной биомассы
выявило также, что они обладают питательной ценностью для животных. Те же
авторы установили 82-94%-ную переваримость хитина Aspergillus oryzae в
желудке поросят и 60%-ную переваримость хитина Fusarium semitectum в
желудке крысы. В слизистых желудков и желудочном соке поросят обнаружены
ферменты хитиназа и хитобиаза (Yeuniaux, 1963), ответственные за
разрушение хитина. Таким образом, ферментативный лизис хитина и
последующая адсорбция, а затем де- или трансаминирование глю-козамина
могут обеспечить животное дополнительным источником аминного азота.
Вместе с тем, хотя в желудке большинства высших животных потребленные НК.
разлагаются до свободных пуриновых и пиримидиновых оснований, НК бактерий
желудка жвачных (рубца) усваиваются крысой. У большинства млекопитающих
животных разрушение основной массы пуринов и пиримидинов происходит до
алан-тоина и мочевины с последующей экскрецией и не дает чистой прибавки
азота животному, однако известно, что аденин и гуанин рациона могут быть
рециклированы в НК и неосновные аминокислоты, включенные в биосинтез
аденина.
Одним из положительных качеств грибов является их способность расти при
низком водородном показателе среды, а часто и при высоких температурах,
что ограничивает рост посторонней микрофлоры (Righelato et al., 1976;
Билай, 1986).
Для производства грибного белка могут применяться дешевые субстраты самой
различной природы, в том числе отходы сельского хозяйства и различных
промышленных производств - свекловичный жом, жом сахарного тростника,
маниок, солома злаковых, некондиционные овощи и фрукты, целлюлоза хлопка,
отходы древе-
139
сины, картофелеперерабатывающей промышленности (Стахеев, 1978;
Биотехнология..., 1980; Билай и др., 1982; Огарков и др., 1985; Лиепиньш,
Дунце, 1986; Ло-банок и др., 1988).
Жидкие отходы, в которых углеводы находятся в растворенном виде или в
виде суспензии, а также отходы, богатые крахмалом, могут эффективно
утилизироваться грибными культурами до полного расщепления субстрата, что
обеспечивает высокий выход полноценного белкового продукта.
Разработанный в 60-х годах в Финляндии процесс Пекило (Forss et al.,
1966) является образцом высокоэффективной технологии переработки
сахарсодержащего сырья в грибной белок. Продуцентом является гриб
Paecilomyces variotii. Субстратом служит сульфитный щелок - отход
целлюлозно-бумажного производства. В настоящее время освоено промышленное
получение грибного мицелия Paecilomyces variotii на основе непрерывной
глубинной ферментации (Forss, Passinen, 1976; Forss et al., 1985). Фирма
"Оу Tampella АЬ" совместно с "United Paper Mills Ltd." построила в
Ямсенкоски завод и производит на нем переработку 100 тыс. т в год пульпы
истощенного кальциевого сульфитного щелока бумажной фабрики с целью
получения 10 тыс. т в год белкового продукта и одновременной очистки
сточных вод. Субстрат из ассимилируемых грибом веществ содержит около 30-
40 г/л РВ - гексоз и пентоз, 4,9 г/л уксусной кислоты (наиболее сильного
загрязнителя окружающей среды по БПК) и незначительное количество спиртов
и альдоновых кислот (ксилоновой, араби-ноновой, манноновой, глюконовой,
галактоновой), усваиваемых вслед за пентозами.
При непрерывной ферментации со скоростью разбавления 0,15 ч"1 и времени
ретенции 3-5 ч максимальная концентрация биомассы с содержанием сырого
протеина 52-57% составляет 14 г/л, выход Пекило-про-дукта достигает 10-
15% переработанной пульпы, исключается контаминация культуры посторонней
микрофлорой, и продукт является хорошим источником кормового белка более
высокого качества, чем дрожжи (Barber et al., 1977; Romantschuk,
Zehtomaki, 1978).
Получение грибного белка из сахар- и крахмалсодержащего сырья
осуществляется крупнейшей в мире английской фирмой RHM. Штаммы Fusarium
gramineartim,
140
F. solatii, F. oxysporym культивируют на гомогенных углеводных средах,
полученных из крахмалистых продуктов, отходов, содержащих сахарозу,
мелассы, гидролизатов картофеля и др. В питательную среду вносят
