Способ получения белкового кормового продукта Советский патент 1989 года по МПК C12N1/14 C12N1/14 C12R1/645 

Изобретение относится к биотехнологии и касается получения белковых легкоусвояемых кормов, обогащенных биомассой грибов, выращенных на лигноцеллюлозных отходах сельского хо- зяйства в условиях твердофазной ферментации.

Цель изобретения - улучшение качества кормового продукта, удеиевле- ние процесса его получения.

На чертеже показана динамика биоконверсии обрезков виноградной лозы в условиях твердофазной ферментации грибом B.adusta ВКМ Г-2934Л . 1 - потеря веса субстрата; 2 - образование белка; 3 - потеря целлюлозы; k - потеря лигнина; 5 - активность эидо- глюканазы, 6 - целлюлаза по фильтровальной бумаге, 7 целлюлаза по кар- боксиметилцеллюлозе.

Способ осуществляют следующим образом.

Воздушно-сухие обрезки виноградной лозы и пшеничная солома измельчаются до размера 0,5-2,0 3,0-10,0 мм и 5- 10 мм соответственно, увлажняют водопроводной водой до влажности 65-70, стерилизуют 30 мин при 0,5 атм. Затем вносят 1-2 мл 5-суточного иноку- лята гриба Bjerkandeira adusta БКМ

1Ю

Ь5

31511

F-293 A и инкубируют при 28-30°С в течение 20 сут.

Приготовление инокулята. Стериль- мая среда, содержащая, г/л: глюкоза 10; пептон 3,0; .П,,.; NaCl П,,5: MgS04 0,5, рН5,5-5,6, засевается мел- кими кусочками агара с грибом (0,2 - 0,5 см) и гриб выращивается на качалке при . По истечен ии 4-5 сут стерильно измельченная на магнитной мешалке биомасса используется в качестве инокулята.

Штамм соматических структур гриба Bjerkandera adusta ВКМ Р-293 Д выде- лен из плодового тела гриба, растущего на сухом стволе тополя на Апшерон- ском полуострове Аз.ССР.

Грибная культура поддерживается на скошенном сусле-агаре, на котором белый воздушный мицелий состоит из хорошо развитых гифов.

Иногда на высохшем агаре (через 30 сут) обнаруживается образование плодового тела (гимениальный слой).

Штамм имеет следующую характеристику.,

Колония гриба (мицелиальная форма) на сусле-агаре в чашке Петри при 28 С за 5 сут дает полный рост (диа метр Si5 см). Колония белая, при старении, на поверхности образует тонкую пленку из сплетения мицелия, обесцвечивает среду (обратная сторона колонии белая), состоит из хорошо разви- тых генеративных и скелетных гифов. Генеративные гифы (толщина 2,0 5,2 мкм) тонкостенные, септированные и разветвленные. Почти во всех перегородках имеются пряжки (размеры ,0 0,0 5,2-8 мкм). Скелетные гифы толстые (6,0-8,0 мкм), почти без перегородок, обычно неразветвленные и почти без пряжек, 8 старых .культурах иногда встре:чаются хлакидоспоры и цистиды,

Гриб хорошо размножается из генеративных гифов и не образует спор. 3 жидких и из плотных средах, гриб хорошо усваивает глюкозу, ксилозу, сахарозу .фруктозу, маннозу, целлюлозу и крахмал., В качестве источника азота ис пол ьаугат: ЫаМОз , 3, , (Ш-)3045мочевину5пептон и аспарагин

Идентификацию гриба проводят по определителю Трутовые грибы Евро- пейской части СССР и Кавказа - , 1953.

Гриб депонирован во Всесоюзной : коллекции микроорганизмов и имеет номер BKfl Г-293 Л

П р и м е р 1р Воздушно-сухие измельченные обрезки (размеры 0,5-2,0 X 3,0-10,0 мм) виноградной лозы увлажняют водопроводной водой в соотношении 1 г : 2,5 мл. Влажный субстрат (3-5 г по сухому весу) помещают S колбы (объемом 100 мл) и стерилизуют 30 мин при 0,5 атм. Яатем в каждую колбу вносят 1 мл (или 2) 5- суточного инокулята гриба Bjerkandera adusta ВКМ F-293M и инкубируют при 28-30°С.

В течение 20 сут культивирования наблюдается потеря веса субстрата, интенсивное разложение целлюлозы и лигнина, накопление белка и образование ферментов целлюлозного комплекса.

На чертеже представлена динамика процесса биоконверсии.

Из чертежа видно, что в течение всей ферментации по мере разложения лигнина и целлюлозы происходит увеличение содержания белка. Например, через 10, 15 и 20 сут содержание бел™ ка составляет 7,7; 11,0 и 15,1 соответственно. .

Полный биохимический состав полученного продукта через 20 сут культивирования гркба В,adusta представлен в табл„ 1. Как видно из данных таблЛ происходит глубокое разложение лигни- нового и целлю..позног.о компонентов и значительное накопление белка. Продукт содержит также растворимые сахара, липиды, а также ферменты цел- люлазного комплекса и пектиназы. Продукт имеет, низкое содержание нуклеиновых веществ и хорошую переваривае- мость. В табл. 1 представлена сумма активности каждого фермента, экстрагируемого водой и адсорбированного На опилках.

Содержание аминокислотного состава продукта в процентах к сухому продукту представлено в табл. 2,

Фракционный состав липидов представлен в табл. 3. Несмотря на то, что содержание ЛИПИДОЕ; в продукте невысокое, фракционный состав их сви детельствует о хорошем качестве,

BaJTiaHc веществ при биоконверсии обрезков виноградной лозы представлен в табл. 4.

Экономический коэффициент определен по белку, поскольку в твердой фазе определение биомассы методически невозможно. Энергетический обмен также рассчитан на основании количества образуемого белка. Полученные данные свидетельствуют об относительно высоком конструктивном обмене по сравнению в известными дереворазруша- ющими грибами.

П р и м е р 2. Пшеничную солому (5-10 мм длины) увлажняют водопроводной водой, засевают грибом B.adusta ВКМ F-293 /l и культивируют по примеру Ь

После 20 сут ферментации наблюдается разложение целлюлозы на 64,9 и лигнина на 71,5%, обогащение белком 10,5.

Таким образом, предлагаемый штамм позволяет в значительной степени обогащать растительные субстраты, интенсивно разлагая лигноцеллюлозный комплекс как одревесневших, так и травянистых растений (гриб B.adusta ВКМ Р-293 Д обогащает опилки из виноградной лозы до 15,1%, разлагая при этом 71,0 и 71,3% целлюлозы и лигнина соответственно; обогащение соломы сое- 25 растительных отходах при 28-30°С

тавляет 10,5% при разложении 64,9% целлюлозы и 71,5% лигнина ).

При этом упрощается процесс получения белкового кормового продукта за счет исключения приемов ввода дополнительных источников питания (микроэлементов) к основному субстрагу и принудительной аэрации воздухом. Кроме того, более сбалансированно осуществляется процесс разложения

30

35

влажности 65-70% до максимальной струкции лигнина, отличающийся тем, что, с целью улуч шения качества и удешевления проц са, в качестве растительных отход используют измельченные обрезки в градной лозы или пшеничную солому в качестве культуры дереворазруша щего гриба штамм Bjerkandera adus ВКМ Р-2934Л, ,

лигноцеллюлознопо комплекса с одновременной непрерывной трансформацией продуктов разложения в белок за счет использования нового-штамма гриба Bjerkandera adusta Г-293 Д. Тек, в течение 10, 15 и 20 сут выращивания по предлагаемому способу накопление белка составляет 7,7; 11,0 и

0 5,1%, а по известному через 10 сут белок составляет 4,5% и дальнейшее культивирование (через 15 сут) не приводит к увеличению содержания белка, несмотря на интенсивное разложе5 ние лигноцеллюлозы грибом Panus tig- rinus ВКМ Г-2475Д.

Формула изобретения

0 Способ получения белкового кормового продукта, предусматривающий культивирование культуры деревораз- рушающего гриба в условиях твердофазной ферментации на увлажненных

влажности 65-70% до максимальной деструкции лигнина, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества и удешевления процесса, в качестве растительных отходов используют измельченные обрезки виноградной лозы или пшеничную солому, а в качестве культуры дереворазрушаю- его гриба штамм Bjerkandera adusta ВКМ Р-2934Л, ,

Изобретение относится к биотехнологии и касается получения белковых легкоусвояемых кормов, обогащенных биомассой грибов, выращенных на лигноцеллюлозных отходах сельского хозяйства в условиях твердофазной ферментации. Цель изобретения - улучшение качества кормового белкового продукта и удешевление процесса его получения. Поставленная цель достигается путем применения нового штамма соматических структур дереворазрушающего базидиального гриба BJERHANDERA ADUSTA ВКМ F -2934Д, который культивируют на опилках из виноградной лозы и пшеничной соломе, увлажненных водопроводной водой, без внесения дополнительных минеральных элементов и органических веществ и без принудительной аэрации. В течение 20 сут. ферментации гриб обогащает обрезки виноградной лозы белком до 15,1 %, разлагая при этом 71,0 % целлюлозы и 71,3 % лигнина, сбалансированно осуществляя процесс трансформации продуктов разложения в белок. 1 ил., 4 табл.

Таблица

Биохимический состав продукта, полученного путем твердофазной ферментации обрезков виноградной лозы (субстрат) грибом B.adusta БКМ Р-2934Л (время выращивания 20 сут)

Разложение лигнина Разложение целл олозы Белок

Сырой протеин Растворимые сахара Нуклеиновые вещества Нуклеиновые кислоты Липиды Перевариваемость:

in vitro

in vivo

(ферменты:

Целлюлоза по ФБ

Целлюлоза по КМЦ Эндоглюканаза

/э-Глюкоз и да за

Пектиназа

Исходный субстрат очень грубый и не поедается животным, поэтому перевариваемость исходного субстрата in vivo не определена.

Таблица 2

Содержание аминокислотного состава белка в биомассе (продукте) после твердофазной ферментации виноградной лозы грибом B.adusta ВКМ Р-293 Д (через 20 сут)

0,040,38 4,2

0,03-0,07

0,450,72 кислота 0,10 0,41

0,05.OJ1 2,8

.0,040,28

кислота 0,080,19

0,090,28

0,100,32

0,180,22

0,150,21 3,5

0,480,52 4,2

О ,,010,12 4,2

0,090,29

0,D30,08 2,8

0,050,12 2,8

15П2728

Продолжение табл.

1511272

Табл1 ца 3- Фракционный состав липидов, содержащихся в полученном продукте

Состав

Моноглицериды Диглицериды Триглицериды Свободные жирные кислоты

Стеарины, воски и углеводы

Баланс веществ при твердофазной ферментации обрезков виноградной лозы грибом B.adusta ВКМ Р- 293 Д.

W0 90

L

I

f

1 st

ч С

О

W 60

Ч 9

1

« 0

го

10

10

Количество, % от суммы липидов

19,

3,1

27,2

Ц,2 39,0

Таблица k

сутка