Практическое применение дереворазрушающих грибов и их ферментов в биотехнологии

гриб разрушение древесина фермент биотехнология

Люди давно и широко используют грибы как продукт питания. Грибы богаты белками: в их сухом веществе 20-30% приходится на долю чистого белка. В них содержатся жиры, минеральные вещества, микроэлементы. К последним относят железо, кальций, цинк, йод, калий, фосфор. В сыроежках <http://www.ecosystema.ru/08nature/fungi/246p.htm> например, содержится 3,2% фосфора (от общего веса золы), в свинушке толстой <http://www.ecosystema.ru/08nature/fungi/115.htm> - 9,3, в свинушке тонкой <http://www.ecosystema.ru/08nature/fungi/114.htm> - 3,9%. При этом шляпки содержат больше фосфора, чем ножки. В промышленных масштабах выращивают около 10 видов грибов, среди них такие как вешенка устричная и шиитаки. Грибы богаты витаминами и каратинойдамим, содержат немного жиров и углеводов. Некоторые виды используются как продуценты биологически активных веществ, антибиотиков, ферментов [15, 25].

Протеолитические ферменты базидиомицетов давно и успешно применяются в пищевой промышленности. Например, из культур Irpex lacteus, Fomitopsis pinicola и Russula decolorans выделены, детально изучены и используются в сыроделии протеиназы, заменяющие сычужный фермент. Также является перспективным использование протеиназы плодовых тел вешенки обыкновенной [22]. Сыроежка красная содержит фермент, способствующий свертыванию молока. Ленинградские ученые и вологодские специалисты создали ферментный препарат из сыроежки для изготовления высококачественных сортов сыра, назвав его руссулин - от ее латинского родового названия Руссула. Он заменяет сычужный фермент в производстве творога и сыров. Активность руссулина очень высока: полграмма за полчаса створаживает 100 л молока [2, 23].

Инженерное воплощение получили биопластики, для склеивания которых используют культуральную среду гриба. К настоящему времени в FPL разработана система обработки технологической щепы, построенная на основе использования двух ленточных конвейеров. Щепа, перемещаясь по первому конвейеру, подвергается паровой стерилизации. На втором конвейере она остужается очищенным воздухом и подвергается обработке специальной суспензией, содержащей культуру гриба и пищевые регуляторы. После этих процедур щепа поступает в бурты, где проходит двухнедельную ферментацию. По указанной схеме сотрудниками FPL был заложен крупномасштабный эксперимент с 50 т древесной щепы, итоги которого продемонстрировали высокую воспроизводимость результатов, полученных в лабораторных условиях. Таким образом, сотрудники FPL доказали возможность использования биопластинка в промышленных масштабах [10, 11].

Еще одно применение дереворазрушающие грибы получили в бумажно-целлюлозной промышленности. Концепция применения биологических препаратов на основе дереворазрушающих грибов для улучшения качества древесных полуфабрикатов эксплуатируется в коммерческих целях уже более десяти лет. Уникальный препарат Sylvanex 97 выпускается известной компанией Clariant на основе культуры гриба Ophiostoma piliferum. Этот гриб позволяет существенно снизить содержание смоляных веществ древесного сырья, увеличить выход продукции, улучшить ее физико-механические свойства, регулировать микрофлору хранящейся щепы, предотвращая появление в ней деревоокрашивающих грибов. В настоящее время права на технологию принадлежат изобретательнице технологии Р. Фаррелл (Parrac Ltd, Новая Зеландия). Постоянным покупателем препарата с 1996 года является фабрика Rayonier Fernandina Beach Pulp Mill, штат Флорида (США). Продукция, выпускаемая этой фабрикой, используется для производства жидкокристаллических панелей, фармацевтических препаратов, ударопрочных пластиков, сигаретных фильтров, косметики, детергентов, красок, взрывчатых веществ и продуктов питания [23].