Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности глубинного культивирования гриба Aspergillus niger и оценка гидролитического действия ферментных препаратов при обработке мехового сырья

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Особенности глубинного культивирования гриба Aspergillus niger и оценка гидролитического действия ферментных препаратов при обработке мехового сырья"

Кб ОД

ю ж воз

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ИНСТИТУТ МИКРОБИОЛОГИИ И ВИРУСОЛОГИИ

11а правая руга плен

БРАВДТ ГАЛИНА ПАВЛОВНА

ОСОБЕННООШ ГЛУБИННОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ГШ АЗРЕНСПЫДШ НЮЕЯ И ОЦЕНКА ГОДРОЛИШБСКОГО ' ДЕЙСТВИЯ ФЕРМЕНТНЫХ ПШТАРАЮЗ ПРИ ОБРАБОТКЕ МЕХОВОГО СЫРЬЯ

03.00.07 - микробиология

Автореферат длссертадпя на соискание ученой степени кашшгага йяологнчвояих наук

Алма-Ата -189а

Работа выдолнона в Институте микробиологии и вирусологии Ali Республики Кааахетан

Научный руководи толь:' доктор технических наук

А.А.МАРТАКОВ

Официальные ошоаонты: доктор биологических наук,

профес-оор Б.Т.ИЛЫСЕШ _ '

кандидат отологических шук С. ui. ЖЛЫУРАТОЗА

Ведущая организация: йногатут микробиологии АН Республики Уайоклозш

йад-ха состоятся "Л/," ^-¿¿М^ 1993 Pt 5 Х4 часов на заседашш Сдоддадмаирокадного ооьога до защити диссертации на солоканле ученой стелим кандидата блодогачоаках наук К Uüü,CX,QX при Иастятуго микробиология и Елрусо дохал Ali Ш до адресу: ■ 4SCICU г,АлмцгАта, ул,£огаабай батыра, ХОЗ.

а

С диссертацией дождо ознакомиться в бй&шотшш Маоуатуи» ьакробиолошц и вирусологии AH PK. .

** ' - • 1

Авторе;1йраг разослан " /5 * г /г> ^^хруз г.

Ученый амфотеда» • . : " .

сиоциоддамропашюсо соьетц, г,. ,•.,}/>■ иотщчт йнояохйцещж ß* Г.С.Ышщудоьа

Актуальность цроблоин, Фершатяш препаратам яркнадлегшт ведущая роль в тех®логических процессах легкой и плщсвоЦ про-шшйнносш. Крокэ того, фзрионтц широко иопользумтся в медицина и сельском хозяйство (Бабакииа, 1!?6й; Еобпова, 1305; Гребепова ц да,, 1SS7{ Катаев л др, ,1203; Лобырева, 1978), Б Оольшшсгве разнятых стран окп зашшаот одно л а порвых ыост по объему производства среда) других препаратов. Коатому проблема млкробнологического синтеза фзрыэйтов в связя о интейспфшсапявИ существущпх технологий являвтея актуальной.

В послодааа десятилотая цроггшисеяшя -мккробиолохш достигла болыпх успехов в областя язноказад новых продуцентов формонтннх препаратов для внодрогшя ях в практику (.(¿осякова и. др„,Г-г68; ¡.lap-» . таков, Дианова, I2G3; Попова» Бьнлпша, IS6I; Соошша, ISGU; Рох-варгор, 1377), В блохишческвх ц блотехкологических процессах легкой и пвдэвой црошиеяюети назля шрокоэ примет цде ферменты гидролитического комплекса - пзктиказн» амилазы, лвпаац и некоторые другие. Однако недостаточно работ, посвященных вопросам ;.акробиояолгёоокого синтеза и оценке дойствля йвршнтоз для гидролиза полисахаридов иояовой ткани, Б связи о сейш проблема голучв1$ня« высокоактивных формантвих.препаратов и создание на их основэ новых способов обработки приобретает особую актуальность, Пркмёкенве гидролитических фериэнтов в меховой проишленности необходимо для улучшояяя качества и увеличения выхода готовой продукции, что связано о поиском еф&эктвванх фермзйтных препаратов для гидролиза полисахаридов и ляпвдов кожосой. ткани, а такке о интенсификацией ферментативного' гвдроляэа крдагалсодор-' тащего сырья» . »

Назбмзо nepcnstJiiBima продуцента',я .пароли ипеокпх фэр-нштов являются щ)делиалышэ'грябы, в row число из-рода аврег- . gij.lua (Лхшшшков,. Tpailiffliia, 1961; Еаде^п, 1979; Заадров я др. t 1970; Кулнова, 1976; Фешшсова, 1959)* Однако гряби отото рода шеи« онаььо разветвленную структурумйщяаа, что существенно затрудняет массообмап культура о олемэнташ питательной среди.

' Паатоау ващоо • заачшдо- для биооиауаза ферментов кмво»г'разработка способов культа'адювшшя, сохранение структура шщелад, подбора питцтшюй срида л исследование процесса штабблнвкй.

Licfft лоо^едоваяий - внявление особенностей метаболией :?оиба AoiiC nig«r 12/355 яра куяькшарованЕИ его а губкообраа-ной структура, ннтенсифакацая da о синтеза гвдролнтичэоках ферша» тов в оценка их действия щ различные щшродныа субстраты,.

В задачу исследований входило:

- Огработка оагималышх условий культавикшта">' гриба Asp. niger 12/355 для повышения ферментативной активности в от&риль» них и нестерильных условиях,

- Разработка лабораторного регламента получения ферментных срегсратов.

Изучение действия ферментных препаратов цолагалактуронаэы я ли пази на биополимера цехового рнрьяя дадигалактуронааы на крахмал.

- Разработка и внедрадаа в производство новой технологии обработка ывхового снрья о исшльеованлеы ферментных препаратов полагалактуронаан я Липаан.

Научная новизна и практическая шитого. Экспериментально обоснована возможность получения высокой по:лгадактуронааной активности гриба Aap. niger 12/355 при ддательнамкультявиро-вания в губкообраэной orpyKiype на диффузионном экстракта да ииюградлоИ QuiiiiiviKH р дйбаЕле1Шем солей езотистрго ддтаяия. Доказано прешчгцественпое ионояьзованав грибом Aeg. niger Ш/'аЩ овободаш: ашнокнолог.на парной отадаш Звршнтацадмввделенио их при глубинной ода code ф&щщро&щя^ аоримвлэтщ

карбоновых ни о дот ваздлода дда доддераашн граба в физиолога- ■ чеоки активно» соогояни» в течете 1*-1,5 иёедчного кудаширо-ьашш, Впервые ¿оказана жацйхваап, лвр»

niger 12/355 59 нестерильных условиях при пониженных значениях рИ в пределах 2,042,6, Xaopaweo;» обоснован и вкопвршвк«&л^> но доказан виоохай гвдрол^зуицяй эффок* iwtomiif. ^шяющ препарата некгонигрвна на полисахариды раоштельного в кявот-ного пролехоздйкия. Ввдшшы баканоыэр^осФа ферментативного гидролиза даовдов кояешй тканя овчины врёпар&юма .дадавы, 0п-> радалони индексы наседеаноота и рядовой сй'отав лилвдоа; Впврв!.? разработана то'хнодогая шолрдоттольното я со^аоиаго пршонагнил ферлмтщ ирвдарауоэ тттжт^щ&ц « деиааы яр« обро»< богко мехового цщзл-^р^' дояэд^счрошюц кщ-J-

- б -

гидролиза крахмала при бурешга водопоснш: сквглпн (A.c. Jr9697I0), Новая твхтолош1 обработал цехового сиръя внедрена па Алла-Атдlienor, Уральском -и Сегйяпалатансуоа шховнх комбинатах, что позволяло получить мягку» кояевуп ткань о хоропой потяакой с улучшил ей сортностл на 8-102 п увеличение внхода плоиаяа па 2,5-3,1. 2конс*,пческпй оффект от внедрения составил 3S7 ткс.рублей,

- Интепсафакоиая процесса биосинтеза и исследование мэтабо-лязгл кнкросгопцчесгих грибов п связи с получением гидролитически ферментов.

- Экспериментальное обоснованно результатов ферментативного действия полигалакауроназы л лапазц на биополимеры яввогной и растительной прярода»

- Разработка новой технология ферментативной обработки махового сырья препарата?,и полигалактуроназы.

Аягобапта работа. Материалы диссертационной работа долоке-нн на совещаниях в Москва и Алма-Ате (Межведомственные испытания пектолзтпческизс фермейтпзх препаратов, 1976), совепанкп по новой технике (Джамбул, 1935), на Ш Всесоюзной конференция биохимиков (Кобулати> I9B7), заседают Ученого совета Института микробиологам л вирусология АЛ PK (Алма-Ата, IS86), на секции сельскохозяйственной шкробцологля Ученого Совета Института микробиологии п вирусология AU PK (Алма-Ата, 1992).

Дубликату. Но теме диссертаций опубликовано 9 статей, 4 тезиоа докладов и получено 2 авторских свидетельства,

Стпуктурз, q объец якссертаднонной .Работы. Диссертация изложена на 120 страницах: дашнюписного текста я состоят из введения, обзора литература, описания материалов и методов исследования, результатов исследований, выводов, списка литература и приложений.

овьйкга и шоды мссадовАшД

Объектом исследований слумл шташ Дзр. niger Iii/055, получении,! в лаоорааюрпм' докребних форматов Ипотптута щкро- . биология п вирусологии при действий з'галоаи.лина к У^чяучей на исходный шс-аш Asp. Bluer- 1219, вццолелнш! из солончакових . : почв Казахстана (Лнанова,'Г 973),

Основной питательной средой да глубинного культивирования ШКрОМИЦеТОБ слукил ДИффуЗИОННЫЙ экстрам из виноградной вшшмки слодащаго состава, г/дм^: сахар - 50-7U; общий азот ~ 0,6-0,7; виноградный пектин - 0,3; Титруемые кислот - 8; ашнокислоты -до 13 наименовании, рН - 3,8-4,2, Стерилизация при 0,05 Ша, I ч, lipn нестерильном методе культивирования использовали солому в количестве 2-5 г/да^. рК доводили ортофос£орной кислотой до 2,02,5. Гриб выращивали в покое 5 суток до образования сплошной пленки , затем на качалке со скорость© IBQ-2Q0 об/мин в качалочных колбах емкостью 800 :лл до 200 ш при тешэратура 28°С, Посев про»« изводился с косяков на сусло-агаре в количества I х 2 на 200 мл нидкой среды в виде взвеси шцелая. Питательная орада эаменялаоь каздне 3 суток (Дяадова, 1967),

Ферментные прела рати из яультуралыдай нддкости получали оса®-» деши .1 эти ловим спиртом в соотношении 1:5 шш высушиванием на распылительной сушилке о наполнителей поваренная соль, сульфат кальция, су го о обеааирашюе молоко.

Ферментные 'репарата испытывались при обработке овчины, шкурок кролика и норки, Гистологический контроль осуществляли поэтапно. Препараты заливали в парафин, срезанные образцы окрашивались ко ш<14у. Сйшко-маханический контроль выполняли до общепринятым иотодакам, Готовый полуфабрикат оценивали оргонолептичеоки, Были иопитаны препарата декгавашрин, дектонмгрин, пвкто^оотидип, пак-токлостридин.

Для обезжиривания-обчи^щ приценялись препарата, полученный из Института микробиологии АН Лаивии: p«»tcllliun oyoloptuia (I60C0 ед/г актявнооти), iaeudotacmetB fluoreecenu (активность .3(3,4 ед/г), Succharcaicopala lipolyt^ca (йКТИВНООТЬ 20000Q сд/г).

В полученной при глубшшоы культивировании гриба Авр. nig^r 12/355 культурашю'й аддкооти и тронных из нов ферментных препаратах ОПРСДСЛЯЛИ белок НО jloypu ( Lowry et till. ,1951), покто-лктйческуо активность шсшвд;,;стрнчееш1 ш степени шшкашш вяз-кос;'«-; !,<> детвора, поктща (iJapqmoa, Дканова, 1Ь63), прогнозную йкгшюегь определяли no ЮО'ХУ - в основе которого

лс&чг метод Дивою ( Алее»., X93S), локедиаетораау - методом Дя$-кад, Плотной (U11), П0л}!га-шнту;'01тау - методой РухлкдевсЙ, Аоригиаой. {|Ш>,актпшють - иотодом Рухдадоьой,

Горячевой (1971), pH - потанциомэтричеекп, сахара - по Бертрану и Лнтрону, общий aso? - по Квелъдато, фосфор - колоржоррячеенп истодом Бряггса (по Нещовой, Коротченпо, IS62), Определенна аш1~ нокислотного состава культуральноИ яадаостя проводили методом бумажной хроматограйш! л на а^шоислатном (знача гаторо ААА-339. Липолпкгческув активность определяла тптромогрлчеекпм методом, основанном на учото толпе отва лзрних глслот, образовавшихся при гидролизе ля видов ( ota, Kanada, I9G3), Длассы ддгшдов определяли методой тонкослойно!! хротгогрэфзл па сели катало в систона растворителей: петролейшй - даатзяоЕыИ ойпр - ухсуснач кислота а соотношения í?U:Iü:I, Дмлпды лз образцов юза п волоса г.з-' влокаля хзорофодоон (Абракзон, Егорова, 1971), Форыоиетшо препарата пепытывалнеь при обработке махового сырья. Контрольные партии - по общедойствутздей тэхнодэгаи.

РЕЗУЛЬТАТЫ КСаЩОЗЗАНИй

I, Образованно пэктзнрасщоплякдих ферментов гриба Жар. niger 23/355 при форшроЕакш губчатой структура шцолдя

Важноо значение в наших доследованиях отводилось вопросам биосинтеза полигалактуроназн цри культивировании шкроглицотов в губкообразной структуре. Исследовалось влияние источников минерального патангл на биосинтез при глубинном способе культивирования гриба дар. nigír 12/355 ¡га диффузионном экстракте из виноградных выкшок. Биосинтез гюяигаяактуроиази манроыицоташ аятивдруотся при эводешш в питательную среду нитратных л ачгло- • нлйных форм азота: нитрата натрия, сульфата ашяншя и гвдрофос-фата амшнля, Культурой гриба Aap. niger 12/355 усваивается в 1,5 раза больше сахара, чем походной культурой и в большей степени ассимилируется гилпшнй- азот. Цолпгалактуроназная активность культуральной едкости оказалась в 3 раза : .ш, чем у походной культуры, причем она сохранялась высокой lia всех этапах культивирования, В варианте а внесением гидрофосфата аммония она равнялась IU0 УЕд, У исходной культуры активность культуральной жидкости равнялась 3U Уйд. введение в питательную среду дополнительных источников азота активирует пропзсс ус-ленил грибом сахара, причем наибольшая стоиень его аоояшдяцви отмочена при;

глубинном культивирования, начинав со второго ат-апа. Здесь но оплачено' значительное накопление в среде шинной цормы азота. Следовательно, азот шшэралших солей трансформируется грибом в ш.зшную форц, , часта которой попользуется грибом, а другая часть накапливаемся в ерэдо, Биомасса гряба накапливалась в точение есего периода внращаванпя, прячем наиболее интенсивно в варианте с гпдройосфатегл аммония (рас.1),

Pao.I, Poor гриба Авр. niger 12/355 в зашс;шоога от источника азота,

т «3

А - биомасса, cyxoii вес,г/дм I - контроль (без дополнительного источника азота);

2-е Haii03 3 - с <ин4)2зо4! 4-С <Ш4)2НР04. I

В - продолжительность

культивирования, сутки.

В исходной питательной сродз обнаруаено II ашнокиолот, а поело односуточнож'а кулътипарошшш «г- 3, Следовательно, еще при' (Jop:.ui])0i}aH2H грибной пленки в юма наблэдается усвоение рада йишнокяолзг, a тирозин и пролгш усваиваются при отои полностью, vuviíü при дадьне&иэм ромо юицицхроцця ашноклмт увеличиваемся как в фАьгураяьной «здкости, ты? и ь цкцьлий, Сдедусю отш» что аыиокислотаий состав дсу.татура.зыюй ааддеоота л ылцодая ojunmobf ко рйидачин и фшчаохчыаиои оуипшши и моаяогйя в 1 замса*»с*а of у-л-эь-й. култи^оьаиая и wspaora rp«tíq, Начзнан оо »íojoro ъъим. од.ахаьарсааш! шбядосхоз щешалс аййокио-

№ т

\ 120

С? *

53 tj «а сз

69

О

•2 АО

А

ВО

20

/

— * £ г и h

W.

I f

5 д С у т

ки

2/

лот в культурйяьнуи шдаостъ, причем содержшло их после двухнедельного культяшрованпя существенно увеличивается, а некоторое ами йога слота (триптофан п фегш'лалашш) появляются вновь.

Таким образом, граб Aap. niger 12/355 не только усваивает аминокислоты из диффузионного экстракта, но и интенсивно синтезирует их с вццелекнец в кулътуральную иядкость, Процессы усвоения и синтеза происходя? одновременно*

2. Влияние соотава питательной среды на активность культуралъной жидкости при глубинном культиваро-ВПНЯЯ грлба Aap. nigcr 12/355 ,

Яря вырацпшяяя гриба в покое сахар бо'лоо активно ассимилируется на среда с,- добэлзкаш! солей. Ба этот период в среде накапливается слнр? до I,3-2,0;i об. После замены срвды за 3 суток глубшшой $ер:стг«шш граб активно усваивает спирт л количество ого в среде составляет G,4-I,I?i, В шсяодущиз сутки замедляется использование сахара, а в среда, накапливаются кпсяотн.

Исследование ггатаболязыа гряба лор. nigcr I2/35Ö проводя-лось ярд кудьтиЕяровапиа на оахареодеркадах средах в прясутстзпи зтанола для проверки способности грйба к усвоения этанола« Вве- •. двняэ- в среду этанола приводит к тэриоаояш аоешлицкя Сахаров. Содержание этанола в опытных образцах сшихаэгйй о 2,3 до 0,2-0,3$ сб., что свндотолъстлуот об шзнользованйй его грибом d энорготя-ческом я конструктявнбм обконо. За перзод пленковашя гриб попользует до 2% глюкозы я 4,9 г/да3 кислот, при атом накапливается 0,555 этанола. Содер-днио аканного айота увеличивается до 5? тср/да3, активность 'кулыгуЬальаой аидкоста составляет- 96 УЕд (табл.1),

7J ч /• ... . Таблица' I

Изменение состава культуральной ¡клдкостя при культивирований гриба As р. niger 12/355 на ' _ сахарсодоркасщх средах в цряоутствви этанола

Г ■'' ■"'■"'1 1 Г ........ ' ........ —.....■■*

, Ба период Про до лта тельшоть

-------------- • (над . ¡гошкова- аэробного куяьтавпро-

.¡орода ¡нат . ¡ваипя. сутки_

__—___—J . ,v i." •- Тз" у 6 ч q...

Сахар, %.■...:■■ 4,0 . 2,1 :.•. МД 0,1 1,3 Спирт, 'Доб. - 1,0 0,5 . 0,2 0,8 1,4

Титруеша к;-тн, г/дм3 '13,4 8,5. .3,0 11,3 , 7.Д

Показателя

продолжение чаблД

Ашнннй азот, иг/до' РН

ПГ активность, У1цц

1

,3

i_-.iLJL.-J_!„........'V............1__в.,

36 57 56 20 ¡37 6,0 . 3,0 3,0 3,0 2,7

36 21 93 01

В послодацяо трое сугок аэробного кульгазировапня концентрация глюкозы, кислот и этанола и фршнтатшшя активность среди сшкаются, а при запет питательной среды"вновь набладалаоь интенсивная ассшшшия гкикозн и форшцтатавная активность вновь возрастала до Эи ЗЩц, Накопление иди снимание карболовых кислот свидетельствует о бзосиктозо их ц частичкой усЕЛоная. То ко зшшяоше можно одедаяь и в отношении ашнного азота,

5'аии образом, доказана воагаоаность усюэоиия грибоц еэсшола, что позволяет бЦфеэтавво использовать сгшртосодехксацую вшииу в качество исходной пдтатольпай среда»

Йз ьисокоактиЕцои кулигу рак&асЯ кадаоста был водолея комп-лсксаи-/. ¿гормонтний ''препарат, в ооотп которого входят ((ериошм пектиназной у рак-дан, а такад шлшаза, лротеааа и иекгяиаот.ораэа, Исследовали влияний ясгочши»» азота на состав и активность (¿ер-' ионгного препарата. Злш склочено, что за пвраод по коя в культу-разьиоц хадкости обяауушш эвдоиольгаладгг/роназнач активность до 133-350 одЛи (в варианте с аяюсокиои гидро^с-рата склоняя). Ври глубзпиоЯ фзр?л9Нгад2я ввдололагалактуронаеяая активность повивается в 1,5-4 раза. Ир?, замена пикггодаЫ) среди она несколько ошшаотся, 'Го жэ откосите/! д к поктацостсфаза,

Лдтнвкооть ¿у зп сравнительно невысока и эа 12 суток

азрадм «шламгел в 1,5-2 ра^а. Лра деаьтяшровйнаи граба-на среда о гэд^фос&азсы едаоиля обнаруиони высокая протьаавая шодв-лость - 203-3^0 од/мл, Обг^ая пекгипазная активность составляет 97-39 У1-Л. ,

Тшс!« обозом, гриб дер, юАйег 12/355 способен продушро-ко}.еш>ко$»ц$ ('»орцопишй крепарат ири шредаванаи граба на оридах с ;д:»аяачн1гу21 аетяквки&ма ¿йота, что созиолаит рчгуларо-кслучашо. ^¿доимого прйоарага с ояредоланачи оостаэом и .ай^ай^^ь»;!« о;лшах йуглткЕяро^гшг.

-'ir -

3, КулЬТПЕНрОПОШЭ Грнбл Aap. nigcr 12/355 Б насторяльних ус-логиях Ери noffizoHHio: яначонаях Р-í среди •

to удсщзнгл получения впсокоактпшшх шорузнэтшх препаратов rpr.d Asp, niger 13/355 шгавдгалд а каотервлышх ус-ЛОВГ'ЛХ. В качество питатздьяоЗ сроду пепольг-овалд окстрадт аз зппогрздш:: 3!ra&:os пли пз гукл зяшградшх шаоюв о содсртдаяш сахара 8 г/да3 с добавлением сулгфзга п глдрофоейата яъкэвпя до 10 г/да3. рП устэнавлппалл орто^осСорпой висготой от 3,0 до 2,7, Высокая пэлагалг:сгуролг.г11ад аггеягвость сохранялась в колбах при рЯ 2,2 л 2,5 до i-го этапа культаирззагхл, а затем сшгалась, так как появление дрожзвой таярофюрц шзызазэ раЗрупзнлз гу&юойрэз-ной с'фуктурч шцелгл (табл.2)»

Tadдддд 2

Злаяадо рЗ срсдз на гояягалзктуреаазпуо акглвность «зглыуральной г.идкостц в уляозмк ййотерялыюго кулызхпроаагпя граба лзр. nigsr 12/355

Исходна? среда

Бпохгжичесгаз

pH ' " 2,0

ПГ актпнюсть.ТБд РН ¿,2

ПГ Ш?ТЛВНОС2Ъ,УЙД РП ' 3,5

ПГ активность,'/Ед pH 2,7

ПГ актива.; с та,

P-tt 1 > Л-П 1

-a j з-й { -1-й j s—fi

6-й

3,1 2,0 2,1 3 Д 2,0 2,2

07 06 £3 06 10 2G

2,1 2,0 2,0 1,7 1,7 2,0

£3 73 го Ш 70 7Э

2,5 2,2. 2,1 2Д 1,9 2,2

57 76 £0 83 £0 93

2,3 2,4 • 2,2 2,2 2,3 2t,tí

И 84 33 II О

Но.результате» онита устапар-шо, что ррдб Asp. r.i£«r 12/355 способен к росту д слоохштезу полпгалая^ургаазы в усло-впях нестерильного кулышпровзяцяс щшмуцзезжшю при pH 2,2 п 2,5. •

Гриб дар, nijjtr 12/355 дультагярогали па поролоногом каркасе,, по üíi'u-KTKBiwro биоскатсаа ^.остигвуто ко В дйльиой-•йом каркас заменил! солошл в качество носителя и источника углерода, Солому шосили р количество 2,b-b r/;w , рП доводили

ортофасфорпоК кислотой до 2,5 (табл.З),

Таблвда 3

Биосинтез нолигалактуроназн при нестерильном культяшрованиа гриба лир. гДвег 12/555 о Евадсшам соломы 2,5 и 5,0 г/дм3 на диффузионном экстракте из впшградних выжимок

Показатели' _

_ _ - II-:. ! ! 4~а ! 5-н f6-.it. |7-й

I вариант с соломой 2,5 г/да"

рЯ -2,6 2,5 2,6 2,5 2,5 2,2 2,1

БГ активность ?9 ВО 94 £0 . 90 50' 85

Бнход препарата,г/дм3 ■ .' 11,8 10,0 10,0 11,7 ' 10,0

ПГ активность

препарата, УЕд - - . 96 70 76 56 55

2 вараанг с соломой 5,0 г/да3

рН 2,5 2,8 ' 4,4 3,0 4,1 ' 2,0 4,3

ПГ активность ЕЕ,УЕд 92 90 80 ,8Г 70. 70' 68

Виход препарата,г/да3 ~ 13,0 10 26 25 20 ИГ активность >.

препарата, -. г- ДО. 9р . 50 ■ 15 15 ,

Высокая полигалактуронаанав активность яу;ш?ураяьной над- ' кости оиечалась в варианта с введенном соломы в количество 2,5 ■ г/'кл^ при р!1 2,5, -При дозо оолош 5 г/дм0 наблэдалоя активный -рост сахаромицетов 5 активность сния&чась о 3-х«о этана культивирования. Слодотгольао, оффоетнвящ для скосинтаэа подагалакт-, уронази являотея М" вариант культивирования. Введение? и пита-, тельную среду шяконарозшфйсоло?,а) в 2,5 г/да3 способов-пуст {{оршрованию шшростх>уЗД|?ншс частиц мицелия, что '.обе опочивает «нтвксаырШ''биоемштвз фврьтта .ча протякон!«' 20 суток фдьтивярован&я« ;

б. Испытанно поктолнтичяских ¿¡¡орионгол лрд обработке ыэхогогО сырья

Дмучвшш ив •аюэкоактяано!1. культаральноЦ яидкости фор-ьештш мпигызалноь цри обработка :.ихои>го .ецрьл а

ИНОМ

Рас,4, Динамика липндов овчины меховой при обработке

препаратами липазы ЗассЬагот1сора1в Нро^1са ' на этапе обезжиривания:

А - содержание липвдов а кояввоП ткана (I) я на волосе (2),

В - этапы обработка: И - походное сырье, Ы - ьштьэ, 0 - обезЕирлванпе,;П - пнкэль.

снялаяпя в кодовой ткана. Доля холестерина на волосе снижается при обеэннривашш более чеы в 3 раза, а эмиров холестерина - в 5 раз, Доля свободных жирных га слот увеличивается в коневой ткани на этапа! замачивания и обеахшриванил в рэзультато автолиза н действия лаяаан, а на волосе уменьшатся, что обусловлено действа ем лишзн и мовдих средств, Тряглицеряды в' коновой ткани содержались на различных этапах обработка- от 11,1 до 17,1;?, а па волосе - в пределах 11-М;?, но на втапо обеакараваник доля ах снизилась до 3,9$, •

7, Биохн:<а?ческнй а опт совмостного действия вропарагов нолитлаитуроиазы и лиглзы прл оо;л<5откп »'охоаого сырья

■ '.' Для совдщсиия цюцассо^ шгчогш в обоизярпкиш ьяхоюго ащ'л.п а полгаеРиом пссди'ошишя б<ип ¡шцш'лшщ ид отестмоа

- 1Ь -

применение препаратов полцгалактуроназы и липазы. Исследовался оффект раздельного введения препаратов полигадактуровазц прп замачивании, а липазы - при обеззецривалши к сошестного^их ввэдондя на этапе пякелеванш, Определены манишлыше довы использования препаратов полигалактуроназы в доза 0,1-0.3 г/дгл3 на стадии замачивания сырья, липазы в дозе 0,3-0,5 г/да на отадии обезжиривания, а совместно оба препарата - в дозах 0,1-0,3 ц 0,3-0,5 г/дм** соответственно на этане пикелеваиш. При этой сокращается расход хшлрвактивов и ряд промаху точных операций. Обдай технологический цикл сокращается и 3 ч. В результате введения препаратов липазы на двух Ьталаг содержите природных лиоидов сйизилось в шке'вой ткани с 15,9 до 13,?, а на волосе - с 7,5 до 1,8$. Полное удлинение полуфабриката увеличилось по сравнению с контролем ш 14$, что является показателем получения гшгкой, пластичной, о хорошей потяккой кожевой ткадо. Сортность п&куфабракатов увеличилась на 10/2, коэффициент выхода площади - на 3,6$, ОбщнЛ эшношческай эффект от внедрения новой технологии составил около 400 тыс^руб.

8. Механизм дейотвля глдролигаческих ферментов при действии их на разлцздкз природные субстраты

Из ранее приведенных результатов следует, что ферыоатнка препараты типа полагалактуроназп обладают внеокаи гпдролавуювдш действием не только на растительные полисахариды - пектиновые вещества, но и на полисахарида кодевой ткана. Можно было ожидать и вэзмокное гвдролазуодее их действие ва крахмал. Опыты в этой -плане связаны с ооновшши-нашши.аооледованияш ДЛЯ обоснования универсального механизма де&ствня полигалактуроназы грибов на природные полисахариды, , ( ■

Модифицированный крахиал используется при бурении водоносных скважин, и о этой целью для.вскрытвя водоносного пласта гото« вится промывочная жидкость» До сих пор она представляла собой водный раствор крахмала с введением в него амаяолитичеоких ферментов. Однако, способ не обеспечивал необходимой скоростью гидролиза модифицированного крахмала.' Ускорение процесса гидролиза крахмала было достигнуто на основе применения препаратов полига-лактуроназного действия в дозаХ 0,01М,05/ь к массе используемого крахмала, который применялся в виде «¡¿-лого раствора. ..'"■

- Х9 -

По результатам проверка выяснилось, что полный гидролиз крахмалсодеркащего раствора достигается яри использовании препарата понтонигрян ИОх в дозе 0,01$ через 3 ч выдержка раствора. Аналогичный эффект снижения вязкости даш аШ1ЛОоу0Т1и№ь.а ГЗх достигался татько за 12 ч выдержки при дозо 0,1$, Эффект действия «С-амалазы при дозо 0,1% был' достигнут за 3 ч выдержка раствора и при дозе Ü,QZ% - за 24 ч,

Из полученных результатов следует, что препарат яектонягрян ИОх обладает высоким гвдролцзущш действием не только на пектиновые вещества я природные полисахариды кокевой ткани, но а на крахмал.

Деструкция полисахаридов кояевой ткаяи шнет вызываться действием яолягалактуроказы mJs-1 ,4~авязц в гиалуроновой кислоте, являнцейся клотовым звеном иукоаолисахаридов, которые склеивают в пучки коллагеновые-волокна кояевой ткани. Ряд полисахаридов, включая различные виды крахмала, со дер-кат один радуццрувдик конец, что обуславливает возыоаносгь раскрытия гольца и образования свободной альдегидной группа, обладающей восстановительными свойствами; Образование в полисахаридах свободных концов я свободных альдегидных групп является биохимически« признаков деструкция полисахаридов, степень которой шкот определяться по накоплению а растворе редувдруодо _ Сахаров,

Д-глюкуроновая кислота н /V -ацетилглззкозашл соодянояы ыам-ду caöoü р -1,3-связяащ, а днсахарадша звонвя ях -1,4-связя.'.ш Именно ати связи и t.orji разрушаться при действия полигалактуро-нази. Механизм подтверждается значительны;.-; накопленном редуцирующих Сахаров в рабочих растворах ванна при обработке мехового сырья. Если принять, что в i м^ ванны обрабатывается I4U кг сырья, то доля кожевой ткани в а той шсоз составляет 100 кг, В кокетМ ткани содержится l-Zi мукопалнаахарадов, что составляет L-'Л г/да их ъ рабочем растворе, Обнарупенная нами доля ciunpa ü,3ö-u,5'i г/luO ом^ ¡«бочегй раствора сшдот&льотвуот о накоплении дасихн-риднюс звеньев в до«а öt 13-2? до ЗС-Ö-l^ к находка« г.иаса ыуко-воласахиридов.

Еозиэжноо калячиа г дьКотап фермента гиолуринилизи оцс.та-ваяооь в опытах с истлъзов&зиш "члздмчтя «"орисштта прллцатсп, ■д такяе препарата га.-ауронад.чза эдвотаой врародв на глидаиэд?*« киолату, Наличие гяплу'рскадазк а я^иантах пвккивдтичеекого

действия проверен наш в лабораторных условиях. Выяснилось-, что вое испытываемые (¡срментные препарата на вызывала гидролиза гпа-луроновой кислоты, а гиалуронпдаэа вызывала полный eö1 гхщролпз. Накопление сахара в опытных средах в доле 0,20-0,65 кг/»f3 обусловлено наличием его в исходннх ферментах, которые содержат 0,050,16% сахара. Следовательно, все испытанные наш препаратк гпалу-ронидаэы на содортат и ,3-связа в мукоюлисахаридах не разрушит.

Высокий аХфект полигалактуроназы на шдафицаровашшй крахмал можно объяснить "взрывным" действием фермента на ¿s-1,4-связи в молекуле крахмала, Однако, механизм гидролиза гпалуроновой кислоты полностью еде из ясен.

ВЫВОДЫ

1. Экспериментально установлена возможность получения высокой поллгалактуроназной активности у гриба Aap, niger 12/355 при длительном культивировании до 30 суток на диффузионном экстракте из виноградных выжимок с добавлением в среду минеральных источников питания,

2. Впервые выделено свойство' гриба Asp, niger 12/355 к-биосинтезу полигалактуроназы при пониженных значениях pH в пределах 2,0-2,5, что обеспечивает возшвдость культивирования его в не- . стерильных условиях до 20 оуток. -

3. Обнаружена способность гриба Aap. niger 12/355 к преимущественному выделению аминокислот в ^ультуральную жидкость при глубинном культивировании, что обеспечивает физиологически активное состояние гриба на протяжении 1-1,5-ыасячдаго культивирования. Выявлено свойство глубинной -культуры гриба. Авр. niger 12/355 к ассимиляции этанола и карбоновых кислот.

4. Впервые экспериментально обнаруйен гидролиз крахмала препаратами полигалактуроназы, что открывает возможность исполъзо- : вания его с целью гидролиза крахшлсодерзшцего сырья. Разработана-новая высокоэффективная технология гидролиза крахмалсодерзздего -онрья препаратами полигалактуроназы, что.позволяет использовать их для промышленных нуад (А,с. £369710). !

.5, Исследованы липида кожевой ткани и волоса мехового сырья и продукты ферментативного гидролиза лигшдов. Определены индексы

наонщенноота, и видовой со с тал липидов,

6, Разработана я внедрена в производство новая технология обработки мехового сырья с использованием ферментных препаратов шшгаяактурояазы я липазы (А.с, А II82080), что позволяет существенно улучшить качество я выход площади на 20 и соответственно. Экономический эффект от внедрения составил 397 тыс,рублей.

Список работ, опубликованных по материалам диссертация

г?

I, Брандт Г.П,, Даанова O.K., Мартаков A.A. Потребление азотистых вещеотв грибом Aap. niger 12/355 при глубинной полунепрерывном культивировании в губкообраанай структура / Хаз. конф, респ. Ср, Авш и Каэ-ка.-Фруазв, 1977, • ,

3, Дпадова 0,Ц,, ¡Лартаков А,А,Г Бранд? Г.П, , Шишкова А.Н., Вдова на Д,Д, //КазНИИШИ, Экспресо-анфсрвдвд, Алыа-Ата, 1978, в, 28(568), ' '

3, Дванова 0.ntf ?рандт Г.Ц, /Оценка действия гидролитических ферментов на позову» тнань по гистохимический и биохимическим показателям // В.Сб,трудов ШаВ АН КазССР. Алма-Ата, 197Э,-С,123,

4,-Брандт Г.П, Дашшяка аминокислот плесневого гриба. Аор. pigep I2/3S5 при глубнннсм полунепрерывной культаварованвд // Cöfтрудов 'ШаВ Ali KasCCP, Алма-Ата, 1979.-0^27.

, 5, Жданова 0,П,, Шртаков А,А,, Брандт Т, 11. /Активация обиана •вещеотв и синтезу яолзгалакгуроназн пра непрерывно»! культаварова-та грибов в губкообрааной структура // Язв, АЛ КагСОР, оар.бвол., 1970. ■ ■ ■ ;

6, Диансвд -О.Ц,, Мартаков A.A., Еравдт Г,П, /Еаохамачоокая интенсификация тодаздогичаоких яроцесоов ыадгчеивя иадопога сырья// Изв^ АН |to3ÖCP, й .4г 1981, k : 1 VV " ' v.: • '

7, Диакова , Ррандт ^П, уфраив'чешг^ ададтеода fep» менаob дои ойевяпряьанЕЯ гвтопого ецрьл Даэ,водф,0вох« рзсл.Ср, Азии н Каз-на.-Дутанбо, 1381, : ■

. : 8, А,о» Л 9697tu СССР, Прошвочяал ашюоть дта вогритп* пласта/ Мартаков А.А», Дашкова 0,ПМ ррандт J\il,/Sa»syim Р,в„ Сартбаов М.К, (СССР) - J» ЭгббЭЗб.-раяйэш» 3??ОШуОлуйд» 30,10.62

. 9, А,с. Л ПвгивО <СКР)!, Способ oöpaöowqi иегоаого сырья / . (Лартаков А.А.у Дипнова О.П/, Рравд» Г.Ц,, фрипнов С,К,,

цещт <M*t Вдозуца #*RM Лука В.Т.;,^ Ар«'- Залгичий^ •

** S3

(СССР) - Jî 3448335, Заявлено 13.12.82, Опубл. 30,09,85.

10, Бракдт ГЛ., Дпанрва 0,11«, Царгаков A.A. /Оценка действия ферментных препаратов дря обработав мехового cupiA /Тез,Вове. конф. Кобулетп, IS36.-C.46,

11. Шргаков A.A., Бранд®, Г,П» / Оценка ляподиигасЕОЙ активности микробных культур а'прэадратой в связи с ойвакариванидм мехового сырья / Tes. Всео,конф.- Пуцино, I9S6.

12. Дианова О,П., Бракдт Г.Б,, Никагин'Ь.Н,, Дуяровец H.A. /Влияние ферментных препаратов на природные йШрп п ядроподобнкэ соединения // Сб. "Технологвя продуктов броаошш шкрооргашвма-ш'Ч-А-А^а, 1Ш8. '

13. Дианова О,П., Брандо Г.П., Кдаанов O.K., Вдовлна Курманова К. С. /Технологическая ецэнка действия препаратов дапа-эа а шяигалакгуроназы дрп обработка овчпны меховой // 06, "Технология продуктов -броьзЕШ i,ai:poopraîpiç:o.si / А-Ата, 12Ш, •

14, Бршде Т.Н., Маргаков Л,А. /Особенности бЕо'овнтоза шиш-галактуроназы г работ,! Aep. nige? 12/355 // Тр. 1ШаВ АН КааССР,-

Т.32, 1989. • . ' v. ■,".,- ..

15, Брандт Г.П., Мартаков. A.Aï ■ /Культивирования гряба дар. niger 12/355 глубпкнк.1 способом в ceîsb о dnochhïasosi далига-лактуронаэн // Сб. "Микробные штабонати в народном ховяйстбэ". А-Ата, 1990.