Исследование механизма иммобилизации микробной клетки на модифицированной подсолнечной лузге
Особое внимание и значимость в практике биотехнологии последних лет уделяется методам интенсификации микробиологических процессов путем иммобилизации микробных клеток. Способы и носители иммобилизации выбирают и определяют с учетом продуцента и носителя, реакции физиологии клеток и задач производства. Микробные клетки используют для выпечки хлеба, для получения кисломолочных продуктов и в виноделии. На их основе производят средства защиты растений и животных от вредителей и болезней, корма для скота и птиц, антибиотики и витамины, органические кислоты, спирты, ферменты для различных производств. Микробные клетки широко применяют для очистки промышленных и бытовых сточных вод, переработки и т.д. [1].
Поэтому основным направлением процесса исследования был поиск новых материалов, которые использовали для получения матриц-носителей: рисовая шелуха, гречневая шелуха и подсолнечная лузга. В большинстве исследовательских работ предпочтение отдается природным биополимерам [2]. Целью работы была разработка методов модификации матрицы на основе подсолнечной лузги для процесса иммобилизации дрожжей рода Saccharomyces cerevisiae. Для исследования процесса иммобилизации дрожжей рода Saccharomyces cerevisiae мы выбрали за носитель растительный природный полимер — подсолнечную лузгу. Нативная подсолнечная лузга имеет высокую механическую прочность, поэтому для увеличения удельной поверхности, реакционной способности его измельчали до фракций 1-0,5 мкм.
В ходе исследования был проведен сравнительный анализ иммобилизованных микробных клеток на активированном угле и модифицированной подсолнечной шелухе по методике Швец В.М. [3]. Исследования показали, что носители обладают разной способностью удерживать дрожжевые клетки рода Saccharomyces cerevisiae: на активированном угле закрепляется 59,6% дрожжей, на модифицированном подсолнечной шелухе — 95,3%. Эти различия объясняются особенностями кристаллической структуры носителей и за счет адсорбции клеток Saccharomyces cerevisiae на поверхности модифицированной подсолнечной лузги происходит также их содержание в межволоконном промежутке.
В результате проведения эксперимента установлено, что процесс спиртового брожения идет интенсивнее в опытах с модифицированной подсолнечной шелухой: содержание спирта в бражке на шелухе составляет 10,2% (об.), на активированном угле — 5,7% (об.). В опытах с многократным использованием иммобилизованных дрожжей рода Saccharomyces cerevisiae для процесса брожения спирта на модифицированной подсолнечной шелухе в лабораторных условиях установлена возможность использования без снижения бродильной активности в течение 8-10 суток. Отработанный экологический носитель подсолнечная лузга с остатками дрожжей, после брожения, может быть использован в качестве кормовой добавки в животноводстве.
Литература:
- Биотехнология: /Под ред. Н.С.Егорова, В.Д. Самуилова, Кн. 7 : Иммобилизованные ферменты / И.В. Березин, А.А. Клесов и др. – Высш. шк., 1987. – 155 с.: ил.
- Иммобилизованные клетки / Н. Г. Рыбальский, И. Г. Чаплина, 108 с. ил. 22 см, М. ВНИИПИ 1990
- Исследование бродильной активности и метаболизма иммобилизованных дрожжей Saccharomyces cerevisіae В.Н. Швец,C.Р. Тодосийчук, С.В. Михайловский и др. // „Биотехнология”, 1988, том 4, №3.
Источник: Дослідження механізму іммобілізацІЇ мікробної клітини на модифікованому соняшниковому лушпинні / Бабченко А.В., Мітіна Н.Б., Науменко Г.І., Кулик О.П. // Біотехнологія. Наука. Освіта. Практика: тези доповідей IV Міжнародної науково-практичної конференції (Дніпропетровськ, 11 – 13 листопада 2008 р.) – Дніпропетровськ, 2008. – С. 7.