25) Биотехнология утилизации крахмала
Крахмал, основной резервный полисахарид растений, представляет смесь гомополимеров D-глюкозы – как линейных(амилоза), так и разветвленных(амилопектин).
Крахмал широко используется в пищевой промышленности и пивоварении; при этом его сначала гидролизует до низкомолекулярных компонентов, а затем превращают в другие соединения, преимущественно во фруктозу и этанол. Основные ферменты, необходимые для гидролиза крахмала и дальнейших превращений, - а-амилаза, глюкоамилаза и глюкозоизомераза.
Промышленное производство фруктозы и этанола из крахмала – это многоэтапный процесс, включающий следующие стадии.
Желирование молотого зерна (обычно кукурузного, содержание крахмала в котором составляет примерно 40%). Для этого зерно обрабатывают паром под давлением, в результате чего разрушается крахмальные зерна и крахмал становится доступным для последующего ферментативного гидролиза
Ожижение. Желированный крахмал охлаждают до 50-60 С и добавляют а-амилазу. При этом происходит гидролиз доступных а-1,4-связей и образуются низкомолекулярные полисахариды. Высокая температура повышает эффективность проникновения фермента в желированный крахмал и увеличивает скорость гидролиза.
Осахаривание (полный гидролиз) низкомолекулярных полисахаридов до молекул глюкозы. Происходит под действием глюкоамилазы.
Конечны продуктом является глюкоза, из которой затем можно получить этанол (с помощью дрожжевой ферментации) или фруктозу (с помощью глюкозоизомеразы).
26) Биотехнология получения белка из одноклеточных организмов
Белок одноклеточных организмов (БОО) – термин, принятый для обозначения белковых продуктов, синтезируемых монокультурой микробных клеток и использующихся в качестве пищевых добавок или корма для скота.
Использование микробной биомассы в качестве белка связано с тем, что содержание белка в большинстве микроорганизмов составляет примерно 60-80 %. Кроме того, благодаря высокому содержанию метионина, лизина, витаминов и важных минералов БОО обладает более высокой пищевой ценностью, чем некоторые виды пищи растительного и животного происхождения. Но широкое применение БОО сдерживается по ряду причин.
Высокое содержание нуклеиновых кислот, что может представлять опасность при некоторых патологических состояниях.
Возможность присутствия в продуктах токсичных веществ, адсорбированных из субстрата (тяжелых металлов) или вырабатываемых самим микроорганизмом, и связанная с этим необходимость проведения контрольных анализов.
Низкая скорость разрушения микробных клеток в пищеварительном тракте, что может вызывать расстройство пищеварения или аллергические реакции.
Более высокая стоимость БОО по сравнению с другими белковыми продуктами.
Для получения БОО использовали многие микроорганизмы (бактерии, дрожжи, грибы, водоросли) и различные субстраты.
В последние время интерес к БОО появился снова и теперь это связано с утилизацией различных отходов.
27) Биотехнология микробных инсектицид.
Микробные инсектициды— вещества, уничтожающие насекомых-вредителей с.-х. растений, которые выделяются вирусами, грибами и простейшими. Наиболее удобными М.и. считаются спорообразующие бактерии. М.и. высоко специфичны и действуют только на определенные вредные насекомые, оставляя невредимыми полезные. Патогенность микроорганизмов вызвана действием определенных токсинов, поэтому выработки устойчивости к биопрепаратам у насекомых не происходит. Важно, что М.и. подвержены биодеградации. Микроорганизмы могут регулировать рост растений и животных, подавлять заболевания. Некоторые бактерии изменяют кислотность и соленость почвы, другие продуцируют соединения, связывающие железо, третьи — вырабатывают регуляторы роста и т. д. Как правило, микроорганизмами инокулируют семена и / или растения перед