Промышленное использование растительных ферментов

В последние годы широкое применение в народном хозяйстве и медицине находят различные аминокислоты. Особое значение они имеют для сбалансирования белкового питания. Некоторые пищевые и кормовые продукты не содержат в своем составе необходимых количеств незаменимых аминокислот, в частности лизина. К таким продуктам относятся пшеница, кукуруза, овес, рис и ряд других. Для ликвидации возможного дисбаланса аминокислоты используют в чистом виде или вводят в состав комбинированных кормов, выпускаемых промышленностью. Поэтому основной сферой применения аминокислот следует считать создание рационов, позволяющих понизить содержание растительных белков в кормах. Показано, что искусственные смеси аминокислот позволяют экономить расход естественных кормов. Кроме добавок к кормам сельскохозяйственных животных, аминокислоты используются в пищевой промышленности. Применяются они и при изготовлении ряда полимерных материалов, например синтетической кожи, некоторых специальных волокон, пленок для упаковки пищевых продуктов. Ряд аминокислот или их производных обладают пестицидным действием. Метионин и у-аминомасляная кислота широко применяются как лекарственные средства. Удельный вес применения аминокислот в различных отраслях хозяйства может быть продемонстрирован на примере Японии, где на долю пищевой промышленности приходится 65% всех производимых в стране аминокислот, на животноводство — 18, для медицинских целей — 15 и на прочие нужды — 2 %. Мировой уровень производства аминокислот достигает в настоящее время нескольких миллионов тонн в год. В наибольших количествах в мире вырабатываются L-глутаминовая кислота, L-лизин, DL-метионин, L-аспарагиновая кислота, глицин. Основными способами получения аминокислот являются следующие экстракция из белковых гидролизатов растительного сырья, химический синтез, микробиологический синтез растущими клетками, при использовании иммобилизованных микробных клеток или ферментов, выделенных из микроорганизмов. [c.338]

В пищевой промышленности в производстве ряда продуктов и напитков применяют ферменты. Традиционно источником ферментов служило сырье растительного и животного происхождения. Успехи микробиологической промышленности позволили перейти в последние 20—25 лет к широкому использованию ферментов, полученных методами биотехнологии на основе дрожжей, грибов и микроорганизмов. В производстве пищевых продуктов в настоящее время используют около 10 типов таких ферментов, в их числе амилоглюкозидазы, глюко-изомеразы, бактериальные амилазы, пектиназы, реннины и др. В 1985 г. в странах капиталистического мира на долю пищевой промышленности приходилось 52% общего потребления ферментов, вырабатываемых из нетрадиционного сырья, что составило 260 млн. дол. [c.217]

Для промышленных целей иммобилизуют ферменты в основном микробного происхождения ввиду их доступности, дешевизны (они в 100 раз дешевле, чем ферменты животного и растительного происхождения), независимости массового производства от сезона вегетации растений или сроков выращивания животных, короткого периода накопления бактериальной массы для вьщеления ферментов. Важно, что иммобилизация, как правило, сопровождается повышением в тысячи и десятки тысяч раз стабильности ферментов, что создает условия для их использования в качестве гетерогенных катализаторов. Кроме того, механическое изменение матрицы, на которой закреплен фермент, открывает возможность варьировать его активность и понять принцип работы природных механохимических систем. [c.141]

Промышленное использование растительных ферментов [c.51]

Целлюлолитические ферменты очень специфичны, их действие проявляется лишь в деполимеризации молекул целлюлозы обычно они действуют в виде комплекса, который в целом доводит гидролиз целлюлозы до глюкозы. Использование их очень перспективно в гидролизной промышленности — это получение глюкозы из целлюлозы в медицинской — выделение лекарственных веществ (стероидов) из растений в пищевой — улучшение качества растительных масел в сельском хозяйстве — как добавки в комбикорма для жвачных животных. [c.108]

В литературе отмечается недостаточное использование в биотехнологии принципов организации природных биологических систем, в частности, основанных на взаимоотношениях организмов разных видов. В микробиологии уже накоплен положительный опыт смешанного культивирования. В результате изучения смешанных культур микроорганизмов (выделенных из природы или созданных искусственно) выяснилось, что можно проводить более эффективно (по сравнению с монокультурами) накопление биомассы, кооперативный биосинтез конечных продуктов или трансформацию в нужном направлении исходного субстрата. Такие системы находят все большее применение в микробиологической промышленности и могут быть использованы для очистки сточных вод, биосинтеза белка (ферментов) и биологически активных веществ, таких, как ауксины, витамины, антибиотики (Н. С. Егоров и др., 1982). Считается, что в биотехнологии найдут применение смешанные популяции, разнообразные по своему составу, начиная от комбинаций нескольких штаммов одного вида микроорганизма и кончая сочетаниями представителей разных царств — животного и растительного (А. А. Воробьев, В. И. Коровкин, 1983). [c.54]

Вполне закономерно поэтому, что сформировалась перспективная научно-техническая отрасль—биотехнология, разрабатывающая научные основы производственных процессов, в которых используются принципы химических превращений, присущих биологическим объектам. Она включает техническую биохимию, микробиологию, генетическую инженерию, использование культур животных и растительных клеток, а также иммобилизованных ферментов (инженерная энзимология). Намечено выйти при посредстве биотехнологических схем на промышленное производство инсулина, гормона роста, интерферона, простагландинов, сахарных сиропов из целлюлозы и крахмала, растительных белков в качестве заменителей животных белков и др., а также резко увеличить производство ферментов, незаменимых аминокислот, питательных добавок к кормовым смесям и т. п. В последующих главах учебника, при рассмотрении отдельных разделов биохимии, будут приведены соответствующие конкретные материалы. [c.10]

Биотехнология - это наука об использовании биологических процессов в технике и промышленном производстве. Название ее происходит от греческих слов bios - жизнь, teken - искусство, logos - слово, учение, наука. К числу биологических процессов относят те из них, в которых применяют биологические объекты разной природы (микробной, растительной или животной), например, производство ряда продуктов медицинского, пищевого и другого назначения-антибиотики, вакцины, ферменты, кормовой и пищевой белки, полисахариды, гормоны, гликозиды, аминокислоты, алкалоиды, биогаз, удобрения и пр.[14]. [c.4]

В заключение можно отметить, что новые, даже не вполне ясные сейчас, перспективы возникнут в теоретической и практической ферментологии после выяснения механизмов регуляции действия ферментов в живой клетке. Расшифровка природы аллостерического центра и ретроингибирования, механизмов репрессии, аллостерическое регулирование при помощи специфических иизкомолекулярных веществ позволят управлять ходом ферментативных нроцессов в животных и растительных тканях, в клетках микроорганизмов, осуществляя это как in vivo, так и вне организма. Тем самым будут открыты новые возможности для использования ферментов в медицине, промышленности, сельском хозяйстве, в химии, химической промышленности и других областях. [c.340]

Создана опытная установка для непрерывного ферментативного получения глюкозы из целлюлозосодержащих отходов промышленности и сельского хозяйства (М. Л. Рабинович А. А. Клёсов, 1986). В колонну, содержащую целлюлозу, вводится раствор ферментов целлюлаз, способных гидролизовать целлюлозу вплоть до глюкозы. Ферменты при определенных условиях настолько прочно адсорбируются на целлюлозе, что их можно рассматривать как иммобилизованные. Вместе с тем они осуществляют эффективный гидролиз своего носителя и образующийся глюкозный сироп выносится потоком воды из колонны, в колонну непрерывно подаются новые порции целлюлозы, которые также подвергаются гидролизу, и т. д. В итоге однократно введенный в колонну фермент может несколько месяцев непрерывно гидролизовать целлюлозу при многократной загрузке ее в реактор. Этим открываются возможности экономически эффективного использования возобновляемого растительного сырья для получения глюкозы, которая затем может быть превращена в этанол, фруктозу, кормовой белок и другие продукты микробиологического синтеза. Приведенные примеры показывают, что применение иммобилизованных ферментов в промышленности превращается в достаточно мощную отрасль, которая уже сейчас достигла уровня ежегодного мирового производства продукции в сотни тысяч и миллионы тонн [c.31]

Другой путь использования ферментов б промышленности не связан с предварительным выделением их нз живой клеткн. Как катализаторы процесса используются сами клеткн, каждая из которых является мнкрореактором. С помощью различных бактерий проводят промышленные но масштабу процессы получения кормового белка из нефти, аминокислоты лизина (необходимой для роста скота) нз отходов сахарной промышленности ндр. Ведется разработка методов иммобилизации бактериальных, растительных и 100 [c.100]