Разработка биотехнологического способа получения препаратов белка из биомассы дрожжей Saccharomyces cerevisiae на основе направленного ферментативного гидролиза клеточных стенок

• Автор: Юскина, Ольга Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 211 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПАТЕНТОВ

1.1 Мониторинг перспективности выбранного направления

исследований

1.2 Микроорганизмы как продуценты белка

1.2.1 Рост и развитие микробных культур

1.2.2 Фазы роста микроорганизмов при периодическом

культивировании

1.2.3 Двухфазность развития популяций в условиях процесса

брожения
1.3 Структура клеточной стенки и биохимический состав
дрожжевой клетки
1.4 Перспективные способы деструкции клеточной стенки
дрожжей
1.5 Основы ферментативного гидролиза клеточной стенки
дрожжей
1.6 Применение белковых препаратов, полученных на
основе микробной биомассы в пищевой промышленности
1.6.1 Использование цельной биомассы
1.6.2 Использование частично облагороженной биомассы
микроорганизмов
1.6.3 Белковые изоляты
1.6.4 Использование аминокислотных смесей в качестве
пищевых и биологически активных добавок
Глава ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.2.1 Методы определения биохимических показателей
2.2.2 Методы определения каталитической
способности ферментных препаратов
2.2.3 Методы определения функциональных характеристик получаемых продуктов
2.2.4 Методика математической обработки
экспериментальных данных
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Глава Ш СКРИНИНГ ДРОЖЖЕЙ vii
НАИБОЛЕЕ ПЕРСПЕКТИВНОГО ПРОДУЦЕНТА БЕЛКА
3.1 Изучение продуктивности штаммов
хлебопекарных дрожжей
3.1.1 Отбор штаммов дрожжей, отличающихся
высокой скоростью роста
3.1.2 Влияние начальной концентрации растворимых
углеводов в сусле на скорость роста и накопление биомассы дрожжей
3.1.3 Исследование влияния пшеничного сусла на
скорость роста и накопление биомассы дрожжей vii
3.1.3.1 Влияние различных значений на скорость
роста дрожжей в разных точках кривой роста
3.1.3.2 Влияние исходных значений пшеничного
сусла на скорость роста и накопление биомассы дрожжей vii
3.1.4 Исследование влияния различных солей,
внесенных в пшеничное сусло, на скорость роста и накопление биомассы дрожжей
Глава IV ИЗУЧЕНИЕ БИОКАТАЛИТИЧЕСКОЙ СПОСОБНОСТИ ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ РАЗЛИЧНОГО СПЕКТРА ДЕЙСТВИЯ МИКРОБНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
4.2.1.1 Модельные опыты по биокатализу полисахаридов 6 клеточных стенок
4.2.1.2 Модельные опыты по биокатализу полимеров
4.
Определение состава ферментного комплекса 0 ферментных препаратов микробного
происхождения
Изучение механизма гидролиза клеточной стенки 5 дрожжей с применением ферментных препаратов Модельные опыты по биокатализу 5 индивидуальных субстратов структурных полимеров клеточной стенки дрожжей
клеточной стенки дрожжей под действием различных ферментативных систем
4.2.1.3 Модельные опыты, направленные на подбор 0 оптимальной мультиэнзимной композиции для эффективного катализа полимеров клеточных
стенок дрожжей
4.2.2 Исследование процессов ферментативной
деструкции клеточных стенок дрожжей при получении препарата белка I стадия
4.2.2.1 Исследование процессов деструкции рпиоканов и белковых полимеров клеточных стенок дрожжей I стадия
4.2.2.2 Изучение динамики деструктивных воздействий ферментных препаратов на клеточную стенку дрожжей на I стадии ферментолиза
4.2.2.3 Исследование процессов деструкции
полисахаридов клеточных стенок дрожжей II стадия
4.2.2.4 Изучение возможности повышения
проницаемости клеточной стенки дрожжей поверхностноактивными веществами
4.3 Результаты электронномикроскопического
исследования дрожжевых клеток после
воздействия ферментных препаратов Глава V ВЫДЕЛЕНИЕ БЕЛКОВЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ БИОМАССЫ ДРОЖЖЕЙ ПОСЛЕ ПРОВЕДЕНИЯ ФЕРМЕНТАТИВНОГО
ГИДРОЛИЗА КЛЕТОЧНЫХ СТЕНОК
5.1 Подбор эффективного осадителя для извлечения
белковых фракций из супернатанта
5.2 Фракционирование белковых веществ дрожжей
Глава VI ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БЕЛКОВОГО
ПРЕПАРАТА ИЗ БИОМАССЫ ДРОЖЖЕЙ
Глава VII ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


МПК 1, А 1 операция автолиза дрожжевой биомассы осуществляется в присутствии индукторов затравочного автолизата, этанола и хлорида натрия. Автолиз проводят в четыре стадии, причем первую при повышенном давлении, а вторую, третью и четвертую при пониженном, стадии отличаются температурой и продолжительностью. Способ отличается трудоемкостью и недостаточным качеством конечного продукта, содержащего побочные вещества. Известен способ получения БАД по патенту РФ 0 от г. МПК 2, А 1, 1. В качестве сырья используют дрожжи пивные, пекарские или винные. С до содержания аминного азота мас. Данный способ более эффективен и обеспечивает получение более качественного конечного продукта. РФ 0 от г. МПК 2, 1, 1. Разработан способ извлечения внутриклеточного вещества, из дрожжевых клеток заключается в том, что нагрев воднодрожжевой суспензии и разрушение оболочки дрожжевых клеток осуществляют путем инжекционного смешения воднодрожжевой суспензии с паром, транспортировки образующейся парожидкостной смеси под разрежением абсолют, давл. Па с последующим сжатием и переходом парожидкостной смеси в однофазную жидкость в скачке уплотненияконденсации повышение давления более 0 кПа. Сжатую и нагретую воднодрожжевую суспензию дросселируют Внедренческая фирма Инсад. Айнулов А. Б., Джафаров А. Ф., Коршунов Б. А. и др. Способ извлечения внутриклеточного вещества из дрожжевых клеток патент С 9 9, г. Бюл. Известны работы по получению витаминноаминокислотного концентрата Дрожжелизин, который повышает усвояемость аминокислот организмом человека и оказывает положительное воздействие на его иммунную систему. Витаминноаминокислотный концентрат включает белки, углеводы, липиды, витамины группы В и микроэлементы, содержит свободные незаменимые и заменимые аминокислоты в установленном количестве при соотношении незаменимых аминокислот к заменимым соответственно 0. Концентрат получают ферментативным гидролизом белковых молекул клеток дрожжей при двухконтурном механическом перемешивании дрожжевого молока в течение часов при С и разрежении кПа. Разрушенные оболочки клеток отделяют от внутреннего вещества. Концентрат обладает повышенной биологической ценностью за счет ферментного гидролиза белков до свободных аминокислот Московский ВД. Коптелов М. М., Тюменцев В. В. Витаминноаминокислотный концентрат Дрожжелизин патент А 1 0 . Известен протеиновый концентрат из клеточных оболочек пивных дрожжей . Недостаток получаемого данным способом концентрата заключается в необходимости расщепления протеина и пептидов до свободных аминокислот в желудочнокишечном тракте человека, что вызывает рост энергетических затрат на усвоение аминокислот организмом человека, снижает степень их усвоения, следовательно, биологическую ценность концентрата патент 2. Известен способ производства дрожжевого экстракта путем механического измельчения и автолиза суспензии клеток пекарских дрожжей. Для усиления автолиза к суспензии добавляют протеолитический фермент. До или после механического измельчения к суспензии добавляют сульфит, от гидролизованной суспензии отделяют нерастворимые примеси, к надосадочной жидкости добавляют соединения кальция и жидкость осветляют патент С 1, , 5. В работах швейцарских ученых описан способ изготовления дрожжевого экстракта, заключающийся в том, что клетки дрожжей . Автолиз ведут в течение часов при С. После окончания процесса фермент инактивируют нагреванием массы до С в течение 1 часа. Осадок отделяют центрифугированием, а супернатант осветляют хлоридом кальция и концентрируют упариванием до содержания сухих веществ Патент Швейцарии , кл. С 1, . При этом, не гарантирует получение целевого продукта, свободного от значительной примеси липидов, компонентов нуклеиновых кислот и полисахаридов с содержанием микрофлоры, не превышающей 4 клг и 0 степени прозрачности ных растворов продуктов, что является обязательными показателями при использовании экстракта для приготовления жидких питательных сред. Кроме того, процесс автолиза совместно с протеолизом очень длителен 1, часа, что может привести к контаминации повторной микрофлорой.