Продуценты липидов

Бактерии. Большая часть липидов бактерий, например Methylomonas clara, представлень сложными липидами, а нейтральные липиды составляют очень небольшую часть. Ценность липи дов бактерий состоит в том, что состав жирных кислот у этих микроорганизмов более разнообразен по сравнению с другими.

Дрожжи. Процесс образования липидов у большей части дрожжей состоит из двух ярко выра женных стадий:

• быстрое образование белка и медленное накопление липидов, прежде всего фосфоглице ридов и нейтральных жиров;

■ прекращение роста дрожжей и накопление липидов (в основном нейтральных).

Поэтому к дрожжам предъявляется требование быстро расти на различных субстратах, дава; высокий выход биомассы, и накапливать значительное количество липидов в обычных для куль туры условиях.

Этому требованию в той или иной степени удовлетворяют отдельные виды дрожжей родої Rhodotorulla, Lypomyces, Cryptococcus, Candida, причем наиболее полно удовлетворяет указанному требованию Cryptococcus terricolus. Он образует до 60 % липидов. Его отличает способность синте зировать липиды на первых же стадиях развития, когда происходит блокирование ферментные систем, ответственных за синтез аминокислот, и дрожжи полностью переходят на биос\інте; жирных кислот и липидов.

Дрожжи вида Lipomyces lipoferus также способны накапливать до 60 % липидов (из них 77 % составляют ацилглицериды, применяемые в качестве смазок, 3 % фосфолипиды и около 10 % сво бодных жирных кислот). Эти дрожжи хорошо растут на различных субстратах (гидролизаты дре весины и торфа).

Дрожжи рода Candida широко используются для получения микробного белка, но способны на капливать до 20 % липидов, которые отличаются богатым составом жироподобных веществ.

Микроскопические грибы. В качестве продуцентов липидов изучены грибы родов Aspergillus к Penicillium. Выделены штаммы Geotrichum candidum (lactis), образующие до 50 % липидов.

В состав липидов грибов входят, главным образом, ацилглицериды и фосфолипиды, что близко по составу к растительным жирам. Однако широкого распространения грибы-продуценты липидог пока не получили.

Водоросли являются весьма продуктивным сырьем для биосинтеза липидов, так как способны давать до 50 % жира и не нуждаются в органическом источнике углерода. Однако они обладают невысокой скоростью роста и накапливают в клетках токсины. Эти факторы пока тормозят исполь зование водорослей в качестве продуцентов липидов.

Пока в качестве промышленных продуцентов липидов являются дрожжи.

Рассмотрим особенности состава питательной среды для культивирования липидообразующих дрожжей.

Для их выращивания стараются использовать то же сырье, что и при производстве кормового белка: гидролизаты растительного сырья, торфа, «-парафины, нефтяные дистилляты.

Выход дрожжей, состав и количество синтезируемых липидов во многом зависит от состава пи тательной среды и, прежде всего, от источника углерода и энергии. Выбор источника углероде оказывает влияние на состав липидов. Это особенно проявляется при использовании углеродсодер жащих соединений, являющихся компонентами липидов. Например, использование вместо саха­розы олеиновой кислоты при культивировании С. tropicalis увеличивает содержание ее в липидах г 12 раз, содержание общих липидов возрастает в 2—4 раза, свободных жирных кислот — в-11 раз. триглицеридов — в 6 раз. Это связано с тем, что микроорганизмы могут использовать жирные кис лоты для биосинтеза липидов без предварительного карбоксилирования, что снижает энергетичес кие затраты клетки.

Источники азота в основном принимают участие в конструктивном обмене клетки и не оказыва ют прямого влияния на биосинтез липидов.

Важное значение имеет соотношение азота и углерода в среде, которое определяет преимущес­твенное направление биосинтеза, а именно:

1) понижение концентрации азота в среде при нормальном обеспече-нии углеродом вызыва­ет увеличение липидообразования, а избыточный азот (при дефиците углерода) приводит к снижению выхода биомассы и незначительному накоплению липидов.

2) повышенные концентрации азота вызывают снижение липидообразования у микроорга­низмов.

Обычно оптимальное соотношение N:C тем больше, чем труднодоступнее источник углерода. Например, при культивировании дрожжей рода Candida на углеводородах оно составляет 1:30, а на углеводах 1:40. .

Микроорганизмы-продуценты липидов нуждаются в источнике фосфора, макро- и микроэле­ментов и факторах роста. При избытке фосфора происходит повышенный биосинтез белка, а при недостатке — усиливается липидообразование, но снижается степень усвоения субстрата.

2.1.2.