НАУЧНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Л. В. Римарева; Е. М. Серба; М. Б. Оверченко; П. Ю. Таджибова; Е. В. Серба; А. Ю. Кривова; А. Г. Калинина; С. Н. Зорин

doi:10.30850/vrsn/2019/1/40-43

Л. В. Римарева, академик РАН, профессор ВНИИ пищевой биотехнологии – филиал ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи»
Е. М. Серба, доктор биологических наук, профессор РАН ВНИИ пищевой биотехнологии – филиал ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи»
М. Б. Оверченко, кандидат технических наук ВНИИ пищевой биотехнологии – филиал ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи»
П. Ю. Таджибова, аспирант ВНИИ пищевой биотехнологии – филиал ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи»
Е. В. Серба, студент ВНИИ пищевой биотехнологии – филиал ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи»
А. Ю. Кривова, доктор технических наук, профессор ВНИИ пищевой биотехнологии – филиал ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи»
А. Г. Калинина, кандидат технических наук ВНИИ пищевой биотехнологии – филиал ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи»
С. Н. Зорин, кандидат медицинских наук ВНИИ пищевой биотехнологии – филиал ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи»

DOI: https://doi.org/10.30850/vrsn/2019/1/40-43

Аннотация

Исследована возможность получения на основе микроорганизмов безопасной биотехнологической продукции для пищевой промышленности: комплексного ферментного препарата (КФП) и ферментолизата остаточной биомассы мицелиального гриба - перспективного субстрата для получения функциональных ингредиентов. Тестированием на животных установлена непатогенность мутантного штамма Aspergillus oryzae 01134 – продуцента КФП. Результаты исследований КФП, полученного из фильтрата культуральной жидкости микромицета, на инфузориях Tetrahymena pyrioformis и методом скармливания кормов с добавлением препарата на белых мышах показали отсутствие его токсичности. На основании проведенных исследований КФП, обладающий протеолитической (680 ед. ПС/г), β-глюканазной (143 ед.β-ГкС/г) и маннаназной (57 ед.МС/г) активностями, признан нетоксичным и возможным для применения в пищевой промышленности. Для получения ферментолизатов разработана технология, включающая начальную обработку остаточной биомассы собственными ферментами гриба и последующую деструкцию полимеров под действием КФП. Основное накопление аминного азота и аминокислот в свободной форме отмечено к 12 ч. ферментолиза; 27% полисахаридов были конверсированы в редуцирующие углеводы. Белковые фракции ферментолизата представлены, в основном, фракциями с молекулярной массой ниже 1,6 кДа. В результате биокаталитической конверсии 42% белковых веществ прогидролизовано с образованием аминокислот в свободной форме. Проведены токсикологические исследования ферментолизата остаточной биомассы – биопрепарата «Аминоферм», содержащего 31% углеводов, из них 8,4 % растворимых; 20,7 % белковых веществ; 8,4 % аминокислот в свободной форме, из них незаменимых – 4,42% и 2,8 % аминного азота. Показано, что биопрепарат не проявил негативного действия на подопытных животных, способствовал увеличению массы тела по отношению к контрольной группе в 1,3 раза и повышению их двигательной активности в 1,5 раза. Подтверждена возможность получения на основе нового мутантного штамма гриба Aspergillus oryzae безопасной биотехнологической продукции для пищевой промышленности.

Литература

1. Андриянова, Д.А. Изучение состава функциональных групп клеточной стенки мицелиальных грибов / Д.А. Андриянова, Н.Р. Мейчик, Ю.И. Николаева, Л.А. Галанина, Е.П. Феофилова // Иммунопатология, аллергология, инфектология. – 2010. – № 1, – С. 17-18.
2. Полыгалина, Г.В. Определение активности ферментов. Справочник / Г.В. Полыгалина, В.С. Чередниченко, Л.В. Римарева // М.: ДеЛипринт, – 2003. – 189 с.
3. Поляков, В.А. Инструкция по технохимическому и микробиологическому контролю спиртового производства / В.А. Поляков и др. // М.: ДеЛипринт, – 2007. –480 с.
4. Серба, Е.М. Разработка метода определения содержания полисахаридов в биомассах микроорганизмов / Е.М. Серба, М.Б. Оверченко, А.Ю. Кривова и др. // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2015. – № 7. – С. 32-35.
5. Серба, Е.М. Скрининг активных популяций гриба Аspergillus oryzae по способности к синтезу промышленно значимых метаболитов / Е.М. Серба, М.Б. Оверченко, Л.В. Римарева, Н.С. и др. // Микология и фитопатология. – 2017. – № 1. – С. 47-53.
6. Тутельян, В.А. Медико-социальная значимость БАД их роль в коррекции пищевого рациона, лечении и профилактике заболеваний // Доклад, РАМН. – 2002.
7. Тутельян, В.А. О нормах физиологических потребностей энергии и пищевых веществ для различных групп населения Российской Федерации // Вопросы питания. – 2009. – Т. 78. – № 1. – С. 4-15.
8. Феофилова, Е.П. Клеточная стенка грибов: современные представления о составе и биологической функции // Микробиология. – 2010.– Т. 79, – №67. – С. 723-733.
9. Хабриев, Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ // Р.У. Хабриев – М.: Медицина, – 2005. – 832 с.
10. Шемарова, И.В. Методические рекомендации по использованию инфузорий Tetrahymena pyriformis GL в качестве тест-объектов в токсикологических, фармакологических и экологических исследованиях //И.В. Шемарова – СПб.: СПбГАВМ, – 2007. – 26 с.
11. Stafleu F.A., Cowan R.S. Taxonomic Literature. — Utrecht: Bohn, Scheltema & Holkema, 1981. – Vol. 3. – P. 466-468.
12. Ward O.P. Physiology and biotechnology of Aspergillus / O.P. Ward, W.М. Qin, N.J. Dhanjoon, J.Ye, A. Singh // Adv Appl. Microbiol. – 2006. – V. 58. - № 1.- P.75.