3. Какие микроорганизмы-продуценты белка культивируют на гидролизных субстратах?

Микроорганизмы-продуценты белка на гидролизных субстратах. В заводской практике и лабораторных исследованиях различные штаммы видов дрожжей Candida utilis, Candidа arborea, Candidа tropicalis, Candidа guilliermondii, Candidа sottii и др. нашли широкое применение как продуценты кормового белка при выращивании их на гидролизных субстратах. Отличительным признаком дрожжеподобных грибов рода Candidа является их способность к усвоению пентоз. Поэтому началом гидролизно-дрожжевого производства явилось выращивание дрожжеподобного гриба Candida utilis (Monilia murmanica), выделенного в 1935 г. Плевако, на гидролизатах растительного сырья, содержащих одни пентозы. Далее было доказано, что дрожжи, размножающиеся в гидролизной и послеспиртовой барде, различаются по скорости размножения, выходу биомассы и устойчивости к примесям, подавляющим их развитие в этих средах. Выход биомассы (в % от суммы редуцирующих веществ) при культивировании разных дрожжей колеблется от 16 до 58 %.

4. Какие микроорганизмы-продуценты белка культивируют на негидролизованном полисахаридном сырье?

Микроорганизмы-продуценты белка на негидролизованном полисахаридном сырье. Микроорганизмы-продуценты белка, усваивающие в качестве источника питания и энергии целлюлозу и гемицеллюлозы, должны обладать активным комплексом целлюлолитических и гемицеллюлазных ферментов. Среди возможных продуцентов белка на целлюлозосодержащем сырье имеются представители как грибов, так и бактерий, особенно бактерии родов Cellulomonas, Alcaligenes. Например, бактерии Cellulomonas cartaluticum, ассимилируя целлюлозу сточных вод бумажных производств, накапливают обильную биомассу. При этом выход биомассы на негидролизованной целлюлозе или целлюлозе, обработанной в мягких условиях щелочью, значительно выше, чем на сахаросодержащих растворах. Среди дрожжей встречаются очень мало видов, способных утилизировать негидролизованные полисахариды, например дрожжи Trichosporon cutaneum и Tr. pullulans, выделенные с листьев и стеблей ревеня. Для повышения выхода и улучшения качества белковых препаратов рекомендуется совместное культивирование нескольких микроорганизмов. Примером таких смешанных культур может служить симбиотическое выращивание Cellulomonas и Alcaligenes faecalis.

5.Назовите преимущества микробиологического синтеза ферментов

Микробиологический синтез использует способность некоторых организмов размножаться с большой скоростью (выделены бактерии и дрожжи, биомасса которых увеличивается в 500 раз быстрее, чем у самых урожайных сельскохозяйственных культур) и к "сверхсинтезу" - избыточному образованию продуктов обмена веществ (аминокислот, витаминов и др.), превышающему потребности микробной клетки. Такие микроорганизмы выделяют из природных источников или получают их мутантные штаммы (напр., мутантные штаммы плесневых грибов продуцируют пенициллин в 100-150 раз быстрее, чем природные). В качестве продуцентов находят применение культуры, полученные методами генетической инженерии, в которых функционирует чужеродный для них ген. например: в бактерии кишечной палочки (Escherichia соli)-ген гормона роста человека.

Для микробиологического синтеза органических соединений в качестве сырья применяют наиболее дешевые источники азота (например, нитраты или соли аммония) и углерода (напр., углеводы. орг. кислоты, спирты. жиры. углеводороды. в т.ч. газообразные). Микробиологический синтез включает ряд последовательных стадий. Главные из них-подготовка необходимой культуры микроорганизма-продуцента, выращивание продуцента, культивирование продуцента в заданных условиях, в ходе которого и осуществляется микробиологический синтез (эту стадию часто наз. ферментацией), фильтрация и отделение биомассы, выделение и очистка требуемого продукта (если это необходимо), сушка.

Ферментацию проводят в специальных реакторах (ферментерах), снабженных устройствами для перемешивания среды и подачи стерильного воздуха. Управление процессом может осуществляться с помощью ЭВМ. Наиболее удобно ферментацию осуществлять непрерывным способом - при постоянной подаче питательной среды и выводе продуктов микробиологического синтеза. Так производят, например, кормовые дрожжи. Однако большинство метаболитов получают периодическим способом - с выводом продукта в конце процесса.