Механически активированный ферментативный гидролиз дрожжевой биомассы

Представлены экспериментальные данные, полученные при изучении процессов, протекающих при механоферментативном гидролизе полимеров клеточной стенки дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Особое внимание уделено реакционной способности полимеров, входящих в супрамолекулярную структуру клеточных стенок, а также масштабированию технологии с использование полупромышленного и промышленного оборудования. В работе использован отечественный коммерчески доступный ферментативный препарат «ЦеллоЛюкс 2000» (ПО «Сиббиофарм», г. Бердск Новосибирской обл.). Механическая обработка дрожжевой биомассы позволяет увеличивать реакционную способность полимеров клеточной стенки по отношению к ферментативному гидролизу. Определены выходы маннанолигосахаридов (1,1 %) и маннопротеинов (2,7 %) в щелочной экстракт. Предложена феноменологическая модель протекания механически активированного ферментативного гидролиза, основанная на автолокализационном механизме процесса. На полупромышленном и промышленном оборудовании ООО ПА «Сиббиофарм» произведено масштабирование технологии, налажено производство нового маннанолигосахаридного продукта для животноводства. Проведены испытания опытной партии продукта, показана его эффективность в борьбе с сальмонеллезом и в увеличении привесов опытных животных.

1. Liepins J., Kovačova E., Shvirksts K., Grube M. et al. // J. Biotechnol. 2015. Vol. 206. P. 12-16

2. Pat. USA. № 6.060.089. 9.05.2000.

3. Tao M., Tu Y., Zhang N., Guo J. et al. // J. Integr. Agr. 2015. Vol. 14. P. 749–757.

4. Babayan T.L., Latov V.K. // Biotechnology in Russia. 1992. Vol. 2. P. 23–26.

5. Haldar S., Ghosh T.K., Toshiwati, Bedford M.R. // Anim. Feed Sci. Tech. 2011. Vol. 168. P. 61–71.

6. Phaneuf L.R., Lillie B.N., Hayes M.A., Turner P.V. // Vet. Immunol. Immunop. 2007. Vol. 118. P. 129–133.

7. Emmerik L.C.V., Kuijper E.J., Fijen C.A., Dankert J., Thiel S. // Chin. Exp. Immunol. 1994. Vol. 97. P. 411–416.

8. Oda Y., Ichida S., Aonuma S., Shibahara T. // Chem. Pharm. Bull. 1988. Vol. 36:7. P. 2695–2698.

9. Middelberg A.P.J. // Biotech. Adv. 1995. Vol. 13:3. P. 491–551.

10. Bychkov A.L., Buchtoyarov V.A., Lomovsky O.I. // Cell. Chem. Technol. 2014. Vol. 48:5-6. P. 545–551.

11. Golyazimova O.V., Politov A.A., Lomovski O.I. // Chemistry of plant raw material. 2009. Vol. 2. P. 59–63 (in Russian).

12. He X., Miao Y., Jiang X., Xu Z., Ouyang P. // Appl. Biochem. Biotechnol. Vol. 160:8. P. 2449–2457.

13. Borzani W., Vairo M.L. // J. Bacteriol. 1958. № 76:3. P. 251–255.

14. Pat. USA № 4313934, (02.02.1982).

15. Heim A., Kamionowska U., Solecki M. // J. Food Eng. 2007. Vol. 83. P. 121–128.

16. Бухтояров В.А., Бычков А.Л., Ломовский О.И. // Изв. РАН. Сер. хим. 2015. № 4. С. 948–951.

17. Nielson A., Griffith W. // J. Histochem. Cytochem. 1979. Vol. 27:5. P. 997–999.

18. Klaus T., Joerger R., Olsson E., Granqvist C.G. // PNAS. 1999. Vol. 96:24. P. 13611–13614.

19. Shin Y., Bae I.T., Arey B.W., Exarhos G.J. // J. Phys. Chem. 2008. V. 112:13. P. 4844–4848.

20. Коптев В.Ю., Шкиль Н.А., Титова М.А., Онищенко И.С., Балыбина Н.Ю., Бычков А.Л. // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2014. № 2. С. 47–52.

21. Коптев В.Ю., Шкиль Н.А., Леонова М.А., Онищенко И.С., Балыбина Н.Ю., Бычков А.Л. // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 1. С. 46–48.