Разработка технологии белково-аминокислотных корректоров кормов и биологически активных добавок на основе направленной ферментативной конверсии полимеров дрожжевой биомассы

• Автор: Рачков, Кирилл Викторович
• Шифр специальности: 03.01.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Г лава 1 Обзор литературы

1.1 Состояние проблемы и задачи исследований

1.2 Получение биологически активных добавок на основе микроорганизмов

1.3 Структура и биохимический состав дрожжевой клетки

1.4 Методы трансформации дрожжевой клетки

1.4.1 Физические методы дезинтеграция микробных клеток

1.4.2 Химические методы дезинтеграции микробных клеток

1.4.3 Биологические методы деструкции полимеров дрожжевой биомассы

1.4.3.1 Автолиз дрожжевых клеток
1.4.3.2 Ферментативный гидролиз
1.5 Методы получения биологически активных препаратов из микробной биомассы и исследования их структурно-спектральных свойств
1.5.1 Электрофоретические методы разделения белка
1.5.1.1 Изоэлектрическое фокусирование белков
1.5.2 Хроматографическое разделение белков
1.5.2.1 Гель-хроматография (гель-фильтрация)
1.5.2.2 Аффинная хроматография
1.5.2.3 Распределительная хроматография
1.5.3 Масс-спектрометрический анализ белков и пептидов
Заключение по обзору литературы
Глава 2 Объекты и методы исследований
2.1 Объекты исследования
2.2 Методы исследований
2.2.1 Исследование влияния физико-механических способов
предобработки дрожжевой биомассы
2.2.2 Исследование биохимического состава ферментолизатов
2.2.3 Методы математического планирования эксперимента и обработка экспериментальных данных
2.3 Структура проведенных исследований
Глава 3 Результаты экспериментов и их обсуждение
3.1 Исследование различных способов деструкции клеточных стенок для подготовки дрожжевой биомассы к ферментативному влчдейстрню ,
3.1.1 Изучение влияния ультразвукового излучения на интенсификацию процесса ферментолиза клеточной стенки дрожжей
3.1.2 Влияние баротермического воздействия на степень подготовки дрожжевой биомассы к ферментативной деструкции.
Исследование влияния баротермического воздействия на степень деструкции клеточных стенок дрожжей (КС) в технологии получения белковых препаратов
3.1.3 Влияние баротермического воздействия на эффективность процесса ферментативной деструкции внутриклеточных
структур дрожжей
3.2 Изучение степени деструкции клеточных структур дрожжей Saccharomyces cerevisiae под действием ферментативных систем
3.2.1 Влияние длительности процесса ферментолиза на степень деструкции клеточных стенок и внутриклеточных структур
дрожжевой биомассы

3.2.2 Влияние ферментативных систем с различной субстратной специфичностью на степень деструкции дрожжевой биомассы
3.3Изучение степени деструкции клеточных структур с применением электронной и сканирующей микроскопии
3.4Научное и экспериментальное обоснование получения функциональных продуктов пищевого и кормового назначения с использованием ферментолизата дрожжевой биомассы
Заключение и основные выводы
Список сокращений...,
Список литературы
Приложения
Приложение 1 Технические условия и технологические инструкции на
разработанные продукты
Приложение 2 Акт испытаний и наработки опытных партий ферментолизатов
Приложение 3 Акт выработки и испытаний в производстве косметических кремов, протокол испытаний их эффективности
Приложение 4 Акт выработки и испытаний в производстве шампуней и протокол испытаний их эффективности
Приложение 5 Акт испытаний в составе стартового комбикорма для личинок осетровых рыб
Приложение 6 Диплом за «Ферментолизат с антиканцерогенными свойствами и специфической цитотоксичностью по отношению к онкоклеткам»

1.4.2. Химические методы дезинтеграции микробных клеток
Из химических методов деструкции биомассы наиболее известны разнообразные варианты обработки щелочами и кислотами, в результате которых не только разрушаются клеточные оболочки, но и экстрагируются внутриклеточные компоненты. Суть их состоит в том, чтобиомассу микроорганизмов обрабатывают водным раствором щелочи при pH 8-12 или кислоты при pH 1-3 в течение от 30 минут до 2-3 часов [8].
Кислотный гидролиз имеет ряд недостатков, которые заключаются в следующем: повышенный износ аппаратуры из-за коррозии, трудоемкость операций по нейтрализации кислоты, образование примесей, разрушение некоторых аминокислот и накопление их неусвояемых рацематов, что требует включения в процесс нескольких стадий очистки и приводит к существенному удорожанию конечного продукта.
Более предпочтителен ферментативный или энзиматический гидролиз, который может быть осуществлен как собственными ферментами клетки (автолиз)[109, 117], так и специально приготовленными комплексами ферментов [37, 73, 84, 87, 113]. Главным и существенным отличием является то, что автолиз может быть проведен только с живыми клетками, применение же ферментных комплексов позволяет гидролизовать биомассу, состоящую из мертвых клеток.
Работой Гуреевой показано, что для разрушения клеточных стенок можно использовать как эндо-, так и экзо-ферменты [19]. Так же доказано, что дрожжи рода Saccharomyces можно использовать не только в качестве белкового продукта, но и в качестве источника белковых препаратов, и получать с его помощью белковые гидролизаты с разной степенью конверсии в качестве основы для создания диет, предназначенных для лечебного питания [40,41].
Перечисленные методы обычно применяют в научных и прикладных исследованиях благодаря универсальности, воспроизводимости и возможности стандартизации процесса.