Получение ферментного препарата, обладающего молокосвертывающей активностью из культуральной жидкости гриба Coprinus sp., выращенного в глубинных условиях

Введение

При производстве сыров ключевым решением является выбор молокосвертывающего фермента. От качества формирования молочного сгустка зависят упругие свойства сыра, степень захвата в сгусток белков, жира и минеральных компонентов, способность к разрезанию, процессы синерезиза и прессования, что в конечном итоге определяет выход сыра, содержание в нем влаги, интенсивность и направленность биохимических процессов при созревании, формирующих вкус продукта. Таким образом, на стадии образования молочного сгустка (свертывания молока) закладывается основа качества сыра. Самую крупную группу коагулянтов по их использованию составляют животные ферменты, экстрагируемые из сычугов скота молочного возраста, смеси сычужного фермента и пепсина, пепсины, экстрагируемые из желудков взрослого скота и слизистых оболочек желудков цыплят. Но существует дефицит натурального сычужного фермента, поэтому исследования, связанные с получением заменителей дорогостоящего сычужного фермента методами биотехнологии, актуальны и сегодня. Замена сычужного фермента микробными протеазами специфического действия экономически очень выгодно и перспективно.

1 Аналитический обзор

1.1  Высшие базидиомицеты – продуценты белка и биологически активных веществ

В последнее время грибы помещают в самостоятельное царство живых организмов, базидиомицеты выделяют в отдел Basidiomycotina или класс Basidiomycetes. К высшим базидиомицетам, которые не являются систематической категорией, относят представителей гименомицетов и гастеромицетов с макроскопическими плодовыми телами, насчитывающих около 10 тыс. видов. Высшие съедобные базидиомицеты являются представителями различных экологических групп,  преимущественно микоризообразователей, сапротрофов, лигнотрофов, копротрофов. [4]

Значение грибов крайне велико. В природе они принимают активное участие в круговороте веществ. А грибные ферменты используются человеком для осветления фруктовых соков, переработки сырья и грубых кормов, разрушения остатков бумажных отходов. В медицине используют кислоты, полученные в результате грибковой деятельности, а также пенициллин - продукт жизнедеятельности пеницилов. [8]

Особую роль грибы сыграли как лабораторные организмы. С их помощью ученые провели множество биохимических и генетических исследований.

Съедобные грибы отличаются высокой питательной ценностью плодовых тел, по содержанию и аминокислот большинство из них превосходит ягоды, фрукты и овощи. Количество белка в плодовых телах шампиньона двуспорового, вешенки обыкновенной и зимнего гриба колеблется в пределах 28 - 33 %. В белке шампиньона и вешенки содержится 18 аминокислот, в том числе 8 незаменимых (изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, триптофан, треонин и валин ). [8]

Содержание в грибах минеральных веществ составляет 6-12 %. Грибы особенно богаты калием и фосфором, в меньшей степени - натрием, кальцием и железом. В их состав входит много микроэлементов, в том числе медь, мышьяк, марганец, йод, цинк С содержание последнего значительно больше, чем в растениях ). [3]

Пищевая ценность культивируемых грибов также обуславливается содержанием таких витаминов как В₁, В₂ (рибофлавин) и РР (никотиновая кислота). Мицелий, выращенный на жидких средах, содержит аскорбиновую кислоту, практически все витамины группы В, эргостерин, а некоторые виды и -каратин. Всё это свидетельствует о том, что многие съедобные грибы могут служить для человека ценным источником питания. [4]

Глубинное культивирование способствует более быстрому и продуктивному росту аэробных микроорганизмов, в том числе высших базидиомицетов по сравнение с поверхностным культивированием на жидких средах. Оптимизация отдельны факторов культивирования и компонентов питательных сред может значительно улучшать показатели роста и биохимического состава мицелия. Полученные экспериментальные результаты открывают реальную перспективу разработки экономически выгодного процесса производства пищевой биомассы и БАВ на основе глубинного культивирования высших базидиомицетов. [4]

Одним из важнейших направлений в исследованиях высших базидиомицетов в культуре является изучение продуцируемых ими биологически активных веществ - ферментов, антибиотиков, онкостатических веществ и др. [29]

Первичный отбор высших базидиомицетов, образующих в культуре биологически активные вещества, позволил выявить виды ценных съедобных грибов, обладающие протеолитической, пероксидазной, целлюлозолитической, антибиотической и антибластомной активностью. Представляет интерес дальнейшее исследование биосинтетической активности видов Pleurotus ostreatus, Flammulina velutipes, Lepista luscina, Coprinus comatus и др. [4]

У высших базидиомицетов обнаружены высокоактивные протеазы сычужного и фибринолитического действия. Некоторые из них нашли практическое применение. В этой связи были проведены исследования физико-химических свойств протеиназ у различных продуцентов. При изучении субстратной специфичности фермента, вызывающего свертывание молока, из высшего базидиомицета Irpex lacteus и плесневых грибов было показано, что состав продуктов гидролиза, образующихся