Автолиз дрожжей в периодическом режиме

Автолиз как сумма отдельных гидролитических реакций — это кинетический процесс, пр текающий с определенной скоростью. В зависимости от назначения (качества) целевого прод кта следует оптимизировать кинетику распада определенной группы клеточных биополим' ров.

Рассмотрим подходы к разработке технологии автолиза дрожжей в периодическом режиме е примере получения автолизатов кормового назначения, что требует подбора условий, оптимал: ных для функционирования ферментов протеолитического комплекса при обеспечении минимум активностей нуклеодеполимераз, так как количество нуклеотидов в продуктах кормового или nt щевого назначения строго лимитировано.

Автолиз дрожжей индуцировали внесением в клеточную суспензию СНЖК. Перед внесені ем индуктора суспензию подкисляли (pH 4,5-5,0) для лучшей инкорпорации целиком протоні рованных жирных кислот в мембрану. Для хлебопекарных (S. cerevisiae) или кормовы (Candida scottii, С. guilliermondii, R. aurantiaca) дрожжей pH-оптимум проявления действи протеаз находится в нейтрально-слабощелочной зоне (рис. 6, 7). Эта область оптимальна ка для эндо-, так и для экзопротеаз и пептидаз, что может быть зарегистрировано по выходу и клеток в среду пептидов и свободных аминокислот. Область pH, оптимальная для активності нуклеаз, находится в кислой зоне — около pH 3,0 (рис. 8). Исходя из этого, время пребывани,

Необходимым этапом в разработке технологии автолиза является оптимизация количеств биологического материала в автолизируемой суспензии.

Оптимальные сочетания учитываемых физико-химических параметров автолиза могут бьп найдены при обработке предварительно полученных экспериментальных данных методом матем; тического анализа. В качестве примера рассмотрим данные, полученные при анализе результате автолиза «ожиренных» дрожжей R. aurantiaca, выращенных на синтетической среде с этаноле; (рис. 7, 8). Изменяемыми параметрами были pH и температура. В инкубационной среде определ: ли содержание растворимого белка и нуклеотидов.

Примененный метод обработки результатов позволяет заключить, что:

• при получении продуктов кормового назначения более существенно строгое поддержан і в автолизируемой суспензии pH, нежели температурного режима, поскольку при знач ниях pH ниже 5,5, вне зависимости от температуры, в растворимой фракции возраста; количество нуклеотидов;

• ведение процесса при температуре не более 30 ’Ссущественно увеличивает продолжител ность автолиза и расход индуктора;

■ предварительный (на стадии индукции) подогрев суспензии до температуры, оптимал: ной для стадии автолиза, повышает эффективность процесса на 30% .

Приведенный материал свидетельствует о возможности регуляции процесса автолиза и получ^ ния стандартных продуктов разнообразного качественного состава и целевого назначения (табл. ■" из биомассы различных микроорганизмов (табл. 6).

На рис. 9 представлена технологическая схема автолиза кормовых дрожжей в периодическо режиме. По разработанной технологии на Новополоцком заводе БВК и Башкирском биохим; ческом заводе было получено более 10 тыс. т сертифицированного продукта — автолизач кормовых дрожжей (БВК), использованных в отечественном и зарубежном животноводстве и ко: мопроизводстве.

Табл. 5. Компонентный состав автолизатов кормовых дрожжей. С. guilliermondii, полученных при разных режимах автолиза

Табл. 6. Качественные характеристики автолизатов дрожжей - промышленных продуцентов белка

Табл. 7. Сравнение способов разрушения клеток белково-жировых дрожжей (БЖД)

Табл. 8. Степень автолизируемости клеток R.

*11осле 48 ч «ожиривания» в среду добавляли сульфат аммония и продолжали выращивать до полно! о потребления азота

С использованием тех же технологических приемов были получены автолизаты белково-жир< вых дрожжей (БЖД), которые выращивают в специальных производствах для различных техн< логических целей. Разрушение БЖД крайне затруднительно, так как, вследствие условий культи вирования клеток на среде с этанолом, существенно изменяются липид-белковые взаимодействи в мембране, а также состав и структура клеточной стенки.

Белково-жировые дрожжи R. aurantiaca выращивают на синтетической среде с этанолом прі pH 4,3 и температуре 30 °С. Процесс «ожиривания» начинают после окончания накопления белко вой биомассы путем добавления источника углерода (этанола) при лимитации источника азот; (сульфата аммония).

Сравнительный анализ показывает, что клетки первых 10-25 ч роста наиболее чувствительнь к индукции автолиза, о чем свидетельствует высокое содержание в инкубационной среде раствори мого белка и высокая степень глубины автолиза (табл. 8).

По мере увеличения продолжительности «ожиривания» способность клеток к автолизу снижа ется, что объясняется природой «ожиривания», которое происходит при нарушении соотношение между скоростью поступления субстрата в клетку и его окислением, а повышенное содержание жира вызывает физиологическое старение клеток.

3.2.