В последнее время разнообразие биотехнологических процессов, в которых используются дрожжи, резко возросло. Еще разнообразнее перспективы использования дрожжей: в различных разработках, патентах. Сейчас дрожжи используются для получения ферментных препаратов, органических кислот, полисахаридов, многоатомных спиртов, витаминов и витаминных добавок, а также во множестве других мелкомасштабных процессах [1].
Промышленно важные органические кислоты, продуцируемые микроорганизмами, является или конечными продуктами (молочная, масляная, пропионовая кислоты у анаэробных бактерий), или интермедиатами метаболизма. В наибольших масштабах производится лимонная кислота, в основном с помощью Aspergillus niger, с использованием в качестве субстрата мелассы. Однако, ее можно получать и с помощью дрожжей на дешевых субстратах, таких как парафин, нефть или этанол. Сейчас разработаны технологии получения и многих других кислот, например, изолимонной с Candida catenulata, фумаровой с Candida hydrocarbofumarica, яблочной с Pichia membranaefaciens и др.
Из дрожжевых полисахаридов наиболее известный пуллулан, который получают из дрожжеподобные грибов Aureobasidium pullulans. Пуллулан используется в основном в пищевой промышленности как пленочное покрытие. Возможно получение различных по строению и свойствам полисахаридов и из других видов дрожжей. Особенно много внеклеточных полисахаридов образуют дрожжи Cryptococcus, Rhodotorula, Lipomyces.
Многоатомные спирты (глицерин, ксилит, эритрит, арабит) — широко применяются в химической и пищевой промышленности. Перспективным считается способ получения сахароспиртов, таких как глицерин, эритрит и ксилит, с использованием ксеротолерантных дрожжей рода Zygosaccharomyces. Эти дрожжи способны расти в средах с высоким осмотическим давлением, синтезируя при этом большое количество внутриклеточных полиолов, которые служат осмопротекторамы. Многие дрожжи служат источниками для получения ферментных препаратов, которые используются в современной пищевой и химической промышленности. Из дрожжевого осадка, образующегося как отход пивоварения, получают фермент фруктофуранозидазиу (инвертазу), расщепляющий сахарозу на глюкозу и фруктозу. Препараты инвертазы широко применяются в кондитерской промышленности для предотвращения кристаллизации сахарозы, для приготовления инвертных сиропов. Дрожжи Yarrowia lipolytica используются для получения липолитических ферментов, представляющих большой интерес для многих отраслей хозяйства. Липазы используются в сыроделии, в косметической промышленности, при выработке меха и кожи, в моющих средствах. В последние годы разработано множество способов получения самых различных ферментов из дрожжей: пектиназа из Saccharomycopsis fibuliger, амилаз из Schwanniomyces occidentalis, ксиланазу из Cryptococcus laurentii, гидролаз L-6-амино-е-капролактама с криптококков, алкогольоксидазы из Pichia burtonii, оксидазу D-аминокислот из Trigonopsis variabilis, фенилаланинаммиаклиазы из Rhodotorula glutinis. Это лишь немногие примеры получения дрожжевых ферментных, спектр которых в последние годы постоянно расширяется.
Применение дрожжей как источников витаминов началось в 1930-е годы. Одним из первых промышленных процессов получения витаминов было выделение эргостерина из Saccharomyces cerevisiae с последующим облучением ультрафиолетом для перевода в витамин D. Затем у дрожжей была открыта способность к надсинтезу некоторых витаминов группы В, в частности рибофлавина. Некоторые красные дрожжи используются для получения каротиноидов, в частности бета-каротина, который является предшественником витамина A, астаксантина, используемого в качестве кормовой добавки в рыбоводстве. Кроме производства индивидуальных витаминов уже много лет в мире практикуется получение автолизата и гидролизата дрожжей, питьевых дрожжей, используемых как источник витаминов и как вкусовые добавки [2].
Список литературы
- Питательная среда для выращивания дрожжей / Абрамов, С.Л., Гасанова, Д.А., Маголшева, В.И и др. Открытия. Изобретения. 1992. –№ 16. – С. 120.
- Исламмагомедова, Э.А., Исламова, Ф.И. О некоторых физиолого-биохимических свойствах дрожжей рода Saccharomyces в зависимости от состава питательной среды // Вестник ДГИД РАН. 2001. – № 9. – С. 66–68.
Автор статьи: Дохторук Андрей, ст. каф. Микробиология и вирусология, Днепропетровского национального университета им. Олеся Гончара
Автор фото в статье: Ляпустина Е.В.