Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время пектолитические ферментные препараты находят все более широкую сферу применения в разліглшх отраслях промышленности , в сельском хозяйстве, в науке и медицине. Полигалактуроназа (К.Ф.3.2.1.15, поли(1,4-с<-0-галактуронид) - гликаногидролаза ), катализирующая гидролиз 1,4-^-В-галактозидуроііидньіх связей в галактуро-нанах, продуцируется многими микроорганизмами .
В данный момент большинство пектолитических ферментных препаратов, выпускаемых как в России, так и зарубе-жом имеют грибное и реже бактериальное происхождение. При необходимости целенаправленного использования пектиназ, эти препараты вызывают ряд трудностей из-за того, что они содержат, помимо полигалактуроназы, пектинэстеразу, протеиназы, целлюлазы, гемицеллюлазы и ряд других соггутствующих ферментов. Все отрасли, применяющие пектолитические ферментные препараты, особенно при производстве соков и вин постоянно предъявляют повышенные требования к чистоте и составу используемых ферментных препаратов.' Именно эти требования создали необходимость разработать новый ферментный препарат полигалактуроназы высокой степени чистоты, не содержащий пехтинзстеразы т.к. присутствие этого фермента в препаратах неизбежно приводит к образованию в реакционной среде метилового спирта, что недопустимо в виноделіш и особенно при производстве соков. Однако, выделение полигалактуроназы из сложного комплекса белков, содержащихся в технических препаратах, требует проведение трудоемкой, многоступенчатой очистки вплоть до использования хроматографических методов разделения и отшсткн. Использование такой многоступенчатой очистки приводит к резкому удорожанию препаратов и невозможности их промьппленного производства и применения, т.к. это акономичесіаі не выгодно.
Известно, что количество синтезируемых пиролити-ческкх ферментов у дрожжевых культур значительно меньше,
чем у грибных культур и бактерий. Но в тоже время известно, что отличительной особенностью некоторых штаммов дрожжей рода Kluyveromyces является то, что они активно образуют пек-тиназы, содержание которых может достигать 80-90% от всей суммы белков клетки. Так установлено, что белок, обладающий эндо-полигалактуроназной активностью составляет около 90% от общей суммы белков, секретируемых дрожжами в культураль-ную жидкость. Однако до настоящего времени, несмотря на очевидную перспективность применения, дрожжевые пектолитичес-кие ферменты изучены менее пектиназ других микроорганизмов. Поэтому представляется интересным, важным и актуальным исследование дрожжей с позиции поиска среди них продуцентов ферментов, предназначенных для соковой и винодельческой промышленности.
Цель и задачи работы. Целью работы являлся поиск активного продуцента полигалактуроназы среди дрожжевых культур, разработка условий его культивирования и последующего применения полученного ферментного препарата.
В соотвествии с этим необходимо было решить сле
дующие задачи: " .
_ выделить активный продуцент полигалактуроназы среди дрожжей;
_ исследовать и оптимизировать условия биосинтеза
полигалактуроназы; -
_ исследовать влияние состава питательной среды на биосинтез полигалактуроназы, и провести оптимизацию состава -питательной среды;
_ изучить свойства полученного препарата полигалактуроназы;
_ провести апробацию препарата дрожжевой полигалактуроназы в соковой и винодельческой промышленности.' .
Научная новизна. Основываясь на данных литературы, было отобрано 27 дрожжевых культур, возможных продуцентов поли-
галактуроназы и не синтезирующих пектинэстеразы. При скрининге этих культур была выделена культура, обладающая способностью к сверхсинтезу внеклеточной полигалактуроназы без сопутствуквдей пектинэстеразы _ это штамм Zygofabospora marxiana ВКМ У-848.
Разработаны условия культивирования, обеспечивающие максимальный выход фермента. Установлена оптимальная питательная среда для глубииого культивирования" этого микроорганизма. Получен ферментный препарат полигалактуроназы и впервые осуществлена апробация данного дрожжевого иоли-галактуроназного препарата в производстве соков и вин.
Показана возможность создания мультиэнзимвой композиции (МЭК) на основе изучаемого фермента.
Пракпгческая ценность. Проведенные исследования послуясили основой для разработки технологии нового препарата дрожжевой лолигалатстуроназы.
В качестве основного компонента питательной среды для биосинтеза пслнгалактуроиазы использована молочная сыворотка _ это очень., важно, т.к. создаются селективные условия для получения нового ферментного препарата с одновременным рациональным использованием трудно утилизируемого Еторнчного сырья молочной промышленности. Разработаны также условия получения и использования гидролизата крахмала, сравнительно дешевого компонента среды, который в тоже время позволяет значительно повысить биосинтез полигалактуроназы микроорганизмом. ,
Дрожжевой ферментный препарат был проверен в условиях опытно-производственной базы Института вішограда н вина "Магарач". Испытания показали, что он не уступает по своим свойствам препарату пектиназы "Пектофоетидин ШОх", который в данный момент применяется в производстве соков и вин, а даже его превосходит, т.к. в нем отсутствует пехтинэстераза, что позволяет исключить. накопление в соках и винах метилового спирта.
Апробация работы и публикация. Работа дважды заслушивались. на межкафедральном коллоквиуме МГАПП (1993;1994г.).
По теме диссертации опубликованы три статьи.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы , методической и экспериментальной частей, выводов, списка использованной литературы и приложений.
Диссертационная работа изложена на 185 страницах машинописного текста, содержит 34 таблиц, 11 рисунков и 3 приложения. Список литературы включает 235 наименований отечественных и зарубежных авторов.
