Введение к работе
Актуальность темы. Биотехнология в СССР является предметом интенсивных исследований. С особым подъемом и размахом развивается пищевая биотехнология, в первую очередь связанная с применением ферментных йрепаратов. В связи с этим остро стоит проблема производства препаратов с заданным качественным составом специфических ферментов. Получение ферментных препаратов на основе микроорганизмов прочно вошло в отечественную и зарубежную, практику и на ближайшую перспективу намечаются тенденции к дальнейшему всестороннему развитию этого научного направления, включающие этапы отбора высокоэффективных продуцентов ферментов, изыскания условий повышения их продуктивности выделения и очистки целевых продуктов, разработке путей их рационального использования.
В связи с создавшимся дефицитом пищевого и кормового белка особое значение придается протеолитическим ферментам, которые, как известно, занимают приоритетные позиции и наибольший объем производства на мировом рынке.
Способностью синтезировать протеолитические ферменты обладают в той или иной степени практически все микроорганизмы (Грачева, 1976; Новикова, 1986; Алеева, 1973; Васильевская, 1979; І/ґіеіге Paul , 1989; Fue (^ofo, 1987; jfar* Patricia^ 1983),
Однако микромицеты рода Hsni.citLidrn мало изучены, как продуценты протеиназ. Имеются лишь частные сведения о физико-химических свойствах этих ферментов, их спеь>;'ичностл, механизме и кинетике действия. Тем не менее, иредсттпптчти :'-ТСГО родя способны синтезировать весьма активные лрстес tativ.c'.-кие комплексы (Поволоцчая, 1947; Би лай, 1970;/5^ l/a/ia
Данная работа является составной частью тематики научно-исследовательских работ кафедр биохимии и микробиологии и технологии мяса и мясных продуктов Воронежского технологического института по проблемам: взыскание оптимальных условий микробного синтеза ферментов и исследование их физико-химических свойств", которая включена в Координационный план АН СССР и "Разработка наиболее рациональных способов переработки вторичного сырья"
Цель и задачи исследования. Целью исследования настоящей работы явился выбор высокоактивного продуцента протеоли-тических ферментов среди микромицетов рода геп.ісіссіи.ггі и разработка препаратов различной степени чистоты, проявляющих активность в нейтральной зоне рН, с высокой степенью гидролиза белковых субстратов. Для ее достижения были поставлены следующие задачи:
отбор активного штамма с заданными биохимическими свойствами микромицетов рода reniciliiam ;
исследование условий биосинтеза протеиназ;
разработка состава питательной среды для культивирования продуцента;
определение условий выделения и очистки протеолити-ческого комплекса, исследование его компонентного состава;
изучение физико-химических свойств исследуемых ферментов;
изыскание путей использования разработанного препарата в перерабатывающей промышленности.
Научная новизна. Предложен новый продуцент нейтральной протекназы микроницет PcnitiiCium td arc та плі і'2051. йсследс— тзаны условия направленного биосинтеза ферментов и физиологи-
ческие особенности продуцента в условиях глубинного культивирования. Подобрана рациональная питательная среда для интенсивного биосинтеза протеиназ с применением метода планирования эксперимента. Изучен компонентный состав протеиназ, разработана схема очистки и получения гомогенных фракций исследуемого комплекса. Определены некоторые физико-химические свойства протеолитических фракций: температурный и рН оптимумы, молекулярные массы, субстратно-специфические свойства. Показана возможность успешного использования разработанного препарата протеиназ в технологии получения белковых гидролизатов из коллагенсодержащего сырья кясной прошшлен-ности.
Практическая ценность. Культивирование отобранного продуцента на рациональной питательной среде позволило повысить биосинтез пх>о<ге\тазРь)0/"їм>ал/зіі в 3,5 раза. Производственные испытания микроскопического гриба на Московском биохимическом заводе от ВНИИ пищевой биотехнологии с целью получения спиртоосажденного препарата протеиназы дали положительные результаты.
Проведены лабораторные исследования применения препарата протеиназы г? tJortrtiannii 2091 в технологии получения белковых гидролизатов из коллагенсодерхащего сырья. Ориентировочный экономический аффект от использования предлагаемых белковых гидролизатов составит 2000-5000 руб. для предприятий мощностью 45 тонн продукции в год.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на отчетных научно-технических конференциях Воронежского технологического института в IQQ5-I990 г.г.,на I научно-технической конференции "разработка и внедрен/е безотходішх технологий, использование вторичнгх ресурсов
(Москва, 1987), на П научно-технической конференции "Разработка и внедрение безотходных технологий, использование вторичных ресурсов" (Киров,1989), на первой конференции молодых ученых "Биотехника и биотехнология - 90" (Тамбов, 1990).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 5 работ, в том числеI авторское свидетельство на изобретение. Две статьи находятся в печати.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы, приложений. Материал изложен на /?5' страницах машинописного текста, содержит 3рисунков и У^Г.