Виробництво білка мікроорганізмів
продуценти білка
Виробництво мікробної біомаси - найбільше мікробіологічне виробництво. Мікробна біомаса може бути хорошою білковою добавкою для домашніх тварин, птахів і риб. Виробництво мікробної біомаси особливо важливо для країн, що не культивують у великих масштабах сою (соєве борошно використовують як традиційну білкову добавку до кормів).
При виборі мікроорганізму враховують питому швидкість росту і вихід біомаси на даному субстраті, стабільність при потоковому культивуванні, величину клітин. Клітини дріжджів крупніше, ніж бактерій, і легше відокремлюються від рідини при центрифугуванні. Можна вирощувати полиплоидние мутанти дріжджів з великими клітинами. В даний час відомі тільки дві групи мікроорганізмів, яким притаманні властивості, необхідні для великомасштабного промислового виробництва: це дріжджі роду Candida на n-алканів (нормальних вуглеводнях) і бактерії Methylophillus methylotrophus на метанолі.
Мікроорганізми можна вирощувати і на інших поживних середовищах: на газах, нафти, відходи вугільної, хімічної, харчової, винно-горілчаної, деревообробної промисловості. Економічні переваги їх використання очевидні. Так, кілограм переробленої мікроорганізмами нафти дає кілограм білка, а, скажімо, кілограм цукру - всього 500 грамів білка. Амінокислотний склад білка дріжджів практично не відрізняється від такого, отриманого з мікроорганізмів, вирощених на звичайних вуглеводних середовищах. Біологічні випробування препаратів з дріжджів, вирощених на вуглеводнях, які проведені і у нас в країні і за кордоном, виявили повну відсутність у них будь-якого шкідливого впливу на організм піддослідних тварин. Досліди були проведені на багатьох поколіннях десятків тисяч лабораторних і сільськогосподарських тварин. У непереробленому вигляді дріжджі містять неспецифічні ліпіди та амінокислоти, біогенні аміни, полісахариди і нуклеїнові кислоти, а їх вплив на організм поки ще недостатньо вивчено. Тому і пропонується виділяти з дріжджів білок в хімічно чистому вигляді. Звільнення його від нуклеїнових кислот також вже стало нескладним.
В сучасних біотехнологічних процесах, заснованих на використанні мікроорганізмів, продуцентами білка служать дріжджі, інші гриби, бактерії і мікроскопічні водорості.
Наступну групу продуцентів білка складають гриби. Вони привертають увагу дослідників завдяки здатності утилізувати найрізноманітніше за складом органічна сировина: мелясу, молочну сироватку, сік рослин і коренеплодів, лігнін- і целюлозовмістні тверді відходи харчової, деревообробної, гідролізний промисловості. Грибний міцелій багатий білковими речовинами, які за змістом незамінних амінокислот найближче до білків сої. Разом з тим білок грибів багатий на лізин, основний амінокислотою, якої бракує в білку зернових культур. Це дозволяє на основі зерна і грибної біомаси складати збалансовані харчові та кормові суміші. Грибні білки мають досить високу біологічну цінність і добре засвоюються організмом.
Позитивним фактором є і волокнисту будову вирощеної культури. Це дозволяє імітувати текстуру м'яса, а за допомогою різних добавок - його колір і запах. Зберігають грибний міцелій зазвичай в замороженому вигляді.
Як субстрат грибами використовуються глюкоза та інші поживні речовини, а загальним джерелом азоту служать аміак і амонійні солі. Після завершення стадії ферментації культуру піддають термообробці для зменшення вмісту рибонуклеїнової кислоти, а потім відділяють міцелій методом вакуумного фільтрування.
Джерелами білкових речовин можуть служити і водорості. При фототрофні способі харчування і освіти біомаси вони використовують вуглекислий газ атмосфери. Вирощують водорості, як правило, в поверхневому шарі ставків, де з площі 0,1 га можна отримати стільки ж білка, скільки з 14 га посівів квасолі. Білок водоростей придатний не тільки для кормових, а й харчових цілей.
Нарешті, хорошими продуцентами білка є Ряскова, які накопичують протеїну до 45% від сухої маси, а також до 45% вуглеводів. Однак, незважаючи на свої малі розміри, вони не належать до перерахованих вище виробникам білка (мікроорганізмам), так як не тільки є багатоклітинними організмами, але і відносяться до вищим рослинам.
Інші розділи: