Тема 4. Охрана окружающей среды
на предприятиях микробиологической промышленности
Очистка сточных вод.
Очистка газовоздушных
выбросов.
^ 1. Очистка сточных вод
В процессе получения
продуктов микробиологического
синтеза потребляется большое
количество воды, которая загрязняется
вредными микроорганизмами, минеральными
и органическими компонентами. Загрязняющие
вещества находятся в растворенном
и нерастворенном состояниях. С
целью предотвращения вредного
влияния сточных вод на состояние
водоемов в нашей стране действуют
«Правила охраны поверхностных
вод». Очищенные сточные воды
не должны содержать возбудителей
заболеваний, а также запахов
и привкусов, способных передаться
рыбе. В сточных водах ограничивается
содержание окисляемых микроорганизмами
токсических веществ и взвешенных
частиц.
Из общего количества
органических веществ, содержащихся
в исходных, питательных средах,
в процессе производства используется
75-80%, остальное уходит с отработанными
сточными водами.
^ 1.1. Промышленные стоки.
В производственных процессах
получения белковых препаратов
аминокислот, липидов и биотоплива
промышленные стоки делятся на
условно чистые и загрязненные.
К условно чистым
относятся воды, прошедшие теплообменные
аппараты, в них не происходит
изменения состава, а только
температуры. Остальные производственные
стоки относятся к загрязненным.
Загрязненные промышленные стоки
характеризуются присутствием органических
и неорганических веществ.
Загрязненность промышленных
стоков и расход кислорода
на процесс бактериального окисления
органических веществ характеризуются
биологическим потреблением кислорода
(БПК), выражаемым в миллиграммах О2 на
1 л анализируемой жидкости: БПК; (при выдерживании
пробы в течение пяти суток), БПК2о (при
выдерживании пробы в течение 20 суток;
БПК2П часто называют полным).
Зная количество содержащихся
веществ и их характеристики
по БПК, можно вычислить БПК
смеси. Но когда в смеси присутствует
большое количество веществ или
точно не известен ее состав,
определить БПК невозможно. Поэтому
обычно проводят аналитическое
определение БПК, дающее суммарное
его значение, и тогда не требуется
уточнения химического состава
смеси.
В большинстве случаев
на заводах по производству
кормовых дрожжей, аминокислот,
липидов и биотоплива количество
загрязнений по БПК5 и взвешенным
веществам в 1,5-2 раза превышает
нормально допустимые величины.
Качественный состав и загрязненность
сточных вод. Основным загрязнителем
при производстве кормовых дрожжей
и липидов является культуральная
жидкость после отделения дрожжей.
На нее приходится 30-35% общего
объема стоков завода и 70-90%
общего количества загрязнений.
Качественный состав сточных
вод изменяется в зависимости
от перерабатываемого сырья, вида
вырабатываемой продукции, технологических
режимов работы, расхода свежей
воды.
Сточные воды гидролизно-дрожжевых
заводов имеют коричневый цвет,
обусловленный присутствием в
них гуминоволигниновых веществ.
Эти стоки отличаются большим
содержанием органических веществ,
часть которых составляют сахара
и органические кислоты, в основном
пентозы (ксилоза и арабиноза)
и уксусная кислота. В стоках
присутствуют и ядовитые примеси
- фурфурол, оксиметилфурфурол, формальдегид,
гуминово-лигниновые коллоидные
вещества, терпены. Помимо них
в стоках находятся в небольшом
количестве азотистые и фосфорные
соединения, а также продукты
обмена веществ микроорганизмов
- аминокислоты, янтарная, молочная
и другие кислоты. Значительная
загрязненность, повышенная кислотность
и токсичность, высокое биохимическое
потребление кислорода характерны
для гидролизно-дрожжевых и дрожжевых
заводов.
Сточные воды заводов
по производству кормовых дрожжей
на углеводородах нефти содержат
остаточное количество н-парафинов.
При работе по технологической
схеме с рециркуляцией в них
содержатся также повышенные
количества ароматических углеводородов,
накапливаемых при возврате отработанной
культуральной жидкости в ферментер.
Объем и загрязненность
сточных вод. Общее количество
загрязненных промышленных стоков
для дрожжевых заводов производительностью
80 тыс. т дрожжей в год составляет
в среднем в зависимости от
времени года 45-55 тыс. м³ в сутки.
Основное количество загрязненных
стоков составляет отработанная
культуральная жидкость - 120-140 м3
на 1 т сухой массы дрожжей,
объем общих стоков - 170-220 м3 на
такую же массу дрожжей. Но
в сбрасываемой культуральной
жидкости содержатся основные загрязнения:
по взвешенным веществам - до 75%, по БПК5
- до 93-94%.
Количество взвешенных
веществ в промышленных сточных
водах обычно составляет 100-125 кг
на 1 т сухой биомассы, из них
только 25 кг приходится на долю
минеральных веществ. Основное
количество минеральных веществ
приходится на гипс, органических
- на лигнин.
Шламосодержащие стоки
удаляют с территории завода
на специально отведенные для
этой цели площадки (шламоотвалы),
горючие фракции подлежат сжиганию.
Снижения количества
загрязнений можно достигнуть
при внедрении новых технологических
приемов и процессов, например
при введении циклов повторного
использования сточных вод, в
частности использования отработанной
культуральной жидкости на разбавление
сусла перед выращиванием дрожжей
с рециркуляцией на процесс
гидролиза, на приготовление растворов
питательных солей и известкового
молока. В результате количество
отработанной культуральной жидкости
уменьшается вдвое.
^ 1.2. Способы очистки сточных
вод. После сброса очищенных
сточных вод содержание взвешенных
веществ в водоеме не должно
увеличиваться более чем на 0,25-0,75
г/м3, а содержание органических
веществ (по БПК2о) не должно
превышать 3-6 г/м3 в водоемах
для питьевого и культурно-бытового
водопользования и 2 г/м3 в водоемах
рыбохозяйственного значения, в
которых, кроме того, содержание
растворенного кислорода не должно
падать ниже 4-6 мг/л.
Способы очистки сточных
вод разделяются на механические,
физико-химические, биохимические,
термические (тепловые).
Механическую очистку
осуществляют в песколовках, отстойниках,
центрифугах, флотаторах и фильтрах.
Физико-химические методы
(коагуляция, флокуляция, электрокоагуляция
и сорбция) применяют для очистки
сточных вод от коллоидных
и растворенных соединений, количество
которых в воде после сооружений
механической очистки остается
практически неизменным.
В качестве коагулянтов
наиболее широко используются
сульфат алюминия и хлорид
железа. При введении коагулянтов
в воду они обволакивают взвешенные
частицы, полностью меняя их
поверхностные свойства и нейтрализуя
заряд. Коагулянты вызывают укрупнение
частиц загрязнений и образуют хлопья.
В настоящее время
минеральные коагулянты заменяют
высокомолекулярными флокулянтами
органического и неорганического
происхождения. Сущность флокуляции
заключается в агрегации частиц,
при которой контакт частиц
происходит через молекулы адсорбированного
флокулянта.
Электрохимические методы
очистки обладают рядом существенных
преимуществ перед реагентными:
не увеличивается солевой состав
сточных вод, образуется меньшее
количество осадка, упрощается технологическая
схема очистки, обеспечивается
автоматизация производственных
установок, для размещения установок
требуются незначительные производственные
площади. Недостаток метода - высокие
капитальные и эксплуатационные
затраты на электродные системы
и, образование отложений на
них и возникновение взрывоопасных
смесей газов. Электрокоагуляцию
применяют для удаления из
сточных вод тонко диспергированных
примесей, для удаления истинно
растворенных веществ этот метод
не используется.
Очистка с помощью
сорбентов. Сорбция - это процесс
поглощения твердым телом или
жидкостью какого-либо вещества
из окружающей среды. В очистке
сточных вод чаще используется
ее разновидность - адсорбция
- поглощение вещества из воды
на поверхности или в объеме
твердых тел (сорбентов). Сорбентами
могут быть частицы углей, почвы
и остатки растений. Если солесодержащие
сточные воды не допускается
выпускать в водоем, то их подвергают
термическому обезвреживанию. Но
термическое обезвреживание осуществляется
на установках, работающих под
давлением или вакуумом. Получаемый
конденсат направляют в системы
производственного водоснабжения,
а солевые отходы вывозят для
захоронения.
Биохимическая очистка
является одним из основных
методов очистки сточных вод
заводов микробиологической промышленности
как перед сбросом их в водоем,
так и перед повторным использованием
в системах оборотного водоснабжения.
Считается, что микроорганизмы
способны окислять все органические
вещества, за исключением тех
искусственно синтезированных, которым
нет аналогов в природе. Наименее
доступными источниками углерода
являются вещества, не содержащие
атомов кислорода - углеводороды,
но они также расщепляются
микроорганизмами активного ила.
В том числе - входящие в
состав ила.
Токсичными для микроорганизмов
активного ила могут оказаться
ионы тяжелых металлов и некоторые
органические вещества. В концентрациях
ниже ПДК последние могут усваиваться
бактериями и служить источником
углерода и энергии. Биологическую
очистку проводят в аэротенках
или в биоокислителях с интенсивной
аэрацией среды. При этом снижается
ВПК, за счет окисления органических
веществ и нарастает биомасса
микроорганизмов. Очищенные и
осветленные сточные воды поступают
в водоем и на рециркуляцию
в производство, а активный ил,
например, производства БВК, являясь источником
белка и витаминов, упаковывается в бумажные
мешки и направляется к потребителю.
^ 1.3. Принципиальная технологическая
схема очистки сточных вод.
Наиболее распространенная схема
включает первичную и вторичную
очистку. Первичная очистка заключается
в механическом отделении загрязнений.
Вторичная очистка предусматривает
очистку сточных вод в системе
очистных сооружений (биоокислителях),
либо очистку сточных вод в
естественных условиях на полях
орошения.
Для повышения эффективности
действия и снижения ВПК сточных
вод вводится биокоагуляция (предварительная
аэрация с добавлением ила
из вторичных отстойников). Конструктивно
предаэратор представляет собой
аэротенк- резервуар прямоугольной
формы, в котором временно пребывает
сточная вода (10-20 минут). При их
использовании снижается количество
органических веществ в стоках,
поступающих на аэротенки, до
15%. Первичные отстойники устанавливаются
перед аэротенками, где вода
пребывает 1-2 часа. В них накапливается
избыточный активный ил, который
потом извлекается насосами и
подсушивается на иловых площадках
до влажности 70-80%. Далее вода
поступает в аэротенки..
Аэротенки предназначены
для биологической очистки сточных
вод, которые попадают в них
после первичных отстойников.
Работа аэротенков основана на
использовании биохимического окисления
органических веществ аэробными
микроорганизмами, колонии которых
образуют так называемый активный
ил.
Аэротенк-смеситель представляет
собой прямоугольный железобетонный
резервуар, состоящий из одной
или нескольких секций, с рабочей
глубиной от 3 до 6 м. Секции разделены
на коридоры, по которым проходит
сточная вода. Время пребывания
сточных вод в аэротенке зависит
от скорости окисления и составляет
8-20 часов.
Вторичные радиальные
отстойники служат для осаждения
и осветления сточных вод после
биологической очистки. Далее
воду хлорируют.
Ершовый смеситель
предназначен для интенсивного
перемешивания воды, прошедшей очистку,
с хлорной водой, которая поступает
из хлораторной.
Для сгущения активного
ила, поступающего со вторичных
отстойников, используют гравитационные
илоуплотнители. За 10-20 часов активный
ил с влажностью 99-99,2% уплотняется
до влажности около 97%. Вследствие
длительного уплотнения часть
ила может загнивать, всплывать
и уноситься в водоемы. Необходимо
соблюдать режим илоуплотнения.
Сушка уплотненного
ила с получением товарного
продукта является конечным этапом
очистки сточных вод. Для сушки
активного ила могут быть использованы
барабанные, вальцовые, ленточные
и распылительные сушилки.
Для снижения загрязнений
в стоках, оставшихся после аэротенков
и вторичных отстойников, служат
биологические пруды. Продолжительность
пребывания в них сточных вод
может превышать 10 суток. Глубина
прудов составляет 2-3 м. Они занимают
большие площади. В биологических
прудах развиваются одноклеточные
водоросли, которые выделяют метаболиты,
обладающие бактерицидным действием
по отношению к патогенной
микрофлоре. Аналогичные метаболиты
выделяются и высшей водной
растительностью. Поэтому летом
вода, выходящая из биопрудов,
не требует хлорирования.
Степень очистки сточных
вод в биологических прудах
по БПК, изменяется в пределах
78,9%.
Утилизация последрожжевой
бражки. 1 кг отработанных культуральных
сред содержит 0,3-0,6 кг ценных кормовых
дрожжей и других продуктов
(в пересчете на СВ). Проводится
предварительная биологическая
утилизация отработанных кулыуральных
сред до их смешения с общими
отходами, что увеличивает на 10% основную
производительность предприятий.
^ 2. Очистка газовоздушных
выбросов
На отдельных предприятиях
микробиологической промышленности
вместе с отработанным воздухом
в атмосферу могут выбрасываться
большие количества микроорганизмов-продуцентов.
Например, на гидролизно-дрожжевом
заводе, при обследовании воздуха,
выбрасываемого из ферментера, было
выявлено от 16-103 до 316-103 клеток микроорганизмов
на м2, а на заводе по производству
белково-витаминных концентратов -
от 200 до 436 х 103 клеток на 1 м³.
Большая запыленность
воздуха белковыми и другими
и другими продуктами микробного
синтеза отмечается на стадиях
сушки, упаковки и погрузки
в вагоны. Значительная запыленность
воздуха питательными солями
и сырьем (опилки, отруби, мука и
др.) имеет место в отделениях
и цехах приготовления питательных
сред.
Одним из важнейших мероприятий,
снижающих выброс микроорганизмов
в окружающую среду, является герметизация
ферментеров, флотаторов и оборудования
узла сепарации. На ряде предприятий
дрожжевого профиля высокоэффективная
очистка отработанного воздуха
из ферментаторов, флотаторов, узла, сушильных
установок и упаковочного отделения
осуществляется с помощью скрубберов
Вентури. Он состоит из трубы Вентури
(турбулентный промыватель), предназначенной
для коагулирования мелких твердых
частиц, инерционного аппарата и центробежного
скруббера для отделения газа и укрупненных
частиц и капелек жидкости. Запыленный
газ подается вентилятором в трубу Вентури
и смешивается с водой. Скоагулированные
частицы пыли с мелкими капельками воды
и газа поступают в инерционный аппарат,
где газ частично отделяется от жидкости.
Окончательное отделение жидкости от
газа осуществляется в центробежном скруббере.
Очищенный газ выбрасывается в атмосферу,
а вода с твердыми частицами выводится
из инерционного аппарата и скруббера
в сборник. Вода из сборника многократно
используется для орошения трубы Вентури
и может направляться в производство с
целью утилизации уловленных частиц. Представляет
интерес мокрое улавливание пылевидных
частиц концентрата лизина, уносимых с
газом из циклонов распылительной сушилки.
В этом случае потери лизина на стадии
сушки сводятся к минимуму в связи с хорошей
растворимостью лизина в воде и возвратом
его в производство в концентрированном
виде с последующей сушкой на предприятиях,
со сравнительно небольшими объемами
загрязненных воздушных выбросов. Очистку
воздуха до чистого или стерильного состояния
можно осуществлять с помощью фильтров
грубой и тонкой очистки ли путем сжигания.
В ряде случаев снижения вредных выбросов
в атмосферу можно достичь путем совершенствования
технологии.
Вопросы для самопроверки
Назовите основные
источники загрязнения воды и
качественный состав сточных
вод?
Какие существуют способы
очистки сточных вод?
Что такое аэротенк,
его назначение?
Как проводится очистка
газовоздушных выбрасов?
Тема 5. Производство и промышленное
использование ферментов
Значение ферментов,
источники их получения
Промышленные ферментные
препараты
Факторы, влияющие на
биосинтез ферментов
Применение ферментативных
препаратов
^ 1. Значение ферментов,
источники их получения
Ферменты (энзимы) - катализаторы
белковой природы, образующиеся
и функционирующие во всех
живых организмах. Ферменты не
изменяются и не расходуются
в процессе реакции, ускоряют
только те реакции, которые
могут протекать и без них.
Скорость протекания реакции
при участии ферментов на несколько
порядков выше, чем под влиянием
химических катализаторов. Для
ферментативных реакций характерен
почти 100% выход продуктов. Ферменты
обладают узкой специфичностью,
действуют только на те же
вещества, превращение которых они
катализируют. В настоящее время
в природе обнаружено свыше
3 тысяч ферментов.
Большинство биотехнологий
основано на использовании биокатализаторов,
потребность в которых постоянно
возрастает. Единственным, неограниченным
источником ферментов являются
микроорганизмы, из которых можно
выделить любые из известных
в настоящее время ферментов.
Исключение составляет папаин (размягчитель
мяса), который получают из плодов
папайи. Продуктивность штаммов
микроорганизмов, производящих ферменты,
можно увеличить с помощью
мутагенных факторов в 2-5 раз.
Пересадкой плазмид получают
количество ферментов, достигающее
50% массы продуцируемого белка.
Синтезируемые микроорганизмами
ферменты подразделяются на внеклеточные
и внутриклеточные. К внеклеточным
ферментам относятся амилаза,
целлюлаза, лактаза, липаза, пектиназа,
протеаза, к внутриклеточным - аспарагиназа.
каталаза, инвертаза.
Внеклеточные ферменты
получают из культуральной жидкости,
предварительно отделанной от
микроорганизмов. Для выделения
внутриклеточных ферментов разрушают
клеточные оболочки с помощью
механических, физических, химических
(действие кислот, растворителей), ферментативных
и биологических методов.
Ферменты применяются
в пищевой, фармацевтической, текстильной,
кожевенной и других отраслях
промышленности, в медицине, сельском
хозяйстве, химическом синтезе.
Более широкое технологическое
применение ферментов до последнего
времени сдерживалось рядом причин,
из которых важнейшими являются:
трудоемкость отделения
ферментов от исходных реагентов
и продуктов реакции;
неустойчивость ферментов
при хранении, различных воздействиях
(тепловых);
трудоемкость очистки
ферментов и получения их в
активном виде.
^ 2. Промышленные ферментные
препараты
Использование микробных
ферментов в некоторых отраслях
промышленности началось более
70 лет назад. Большую часть,
составляют гидролазы (реакции
гидролиза), так как именно они
являются основными в промышленной
биотехнологии. От общего количества
потребляемых ферментов 99% выпуска
приходится на 16 препаратов.
Рассмотрим подробнее
некоторые группы ферментов.
К амилолитическим
ферментам относятся L-амилаза,
ß-амилаза, глюкоамилаза. Их действие
проявляется при гидролизе крахмала
и гликогена. Крахмал при гидролизе
сначала расщепляется на более
простые полисахариды - декстрины,
а затем - до глюкозы.
Эти ферменты применяются
в спиртовой промышленности, хлебопечении.
Протеолитические ферменты
относятся к гидролазам, образуя
группу пептидгидролаз. Их действие заключается
в ускорении гидролиза пептидных
связей в белках и пептидах. Важная
их особенность - выборочный, селективный
характер действия на пептидные связи
в белковой молекуле. Например, пепсин
действует только на связь с ароматическими
аминокислотами, трипсин - только на связь
между аргинином и лизином. Из
них рН 1,5-3,7 имеют кислые протеазы;
рН 6,5-7,5 - протеазы; рН> 8,0 - щелочные протеазы.
Применение протеаз
широкое: мясная промышленность
для умягчения мяса, кожевенная
промышленность - при обезволошивании
(удаление волосяного покрова)
и размягчении шкур; кинопроизводство
- для растворения желатинового
слоя на пленках при их регенерации;
парфюмерия - при создании добавок
в зубную пасту, кремы, лосьоны,
промышленность синтетических моющих
средств - при применении моющих добавок
для удаления загрязнений белковой природы;
медицина - при лечении воспалительных
процессов, ожогов, тромбозов.
Пектолитические ферменты объединены
в одну группу по внешнему проявлению
своего действия - уменьшению молекулярной
массы и снижению вязкости пектиновых
веществ (пектин - пектиновые кислоты
и протопектин) представителей полисахаридов.
Они содержатся во фруктах, корнеплодах,
стеблях (лен). Пектиновые вещества имеют
молекулярную массу от 20000 до 200000. Все
пектиназы делятся на два вида
- гидролазы и трансэлиминазы. Применение
в текстильной промышленности - вымачивание
льна перед его переработкой, в
виноделии - осветление вин, уничтожение
мутности, в консервировании - при
приготовлении фруктовых соков.
Целлюлолитические ферменты
очень специфичны, их действие проявляется
лишь в деполимеризации молекул
целлюлозы, обычно они действуют
в виде комплекса, который в целом
доводит гидролиз целлюлозы до глюкозы.
Использование их очень перспективно
в гидролизной промышленности - это
получение глюкозы из целлюлозы;
в медицинской - выделение лекарственных
веществ (стероидов) из растений; в пищевой
- улучшение качества растительных
масел; в сельском хозяйстве - как
добавки в комбикорма для жвачных
животных. В мире производится около
530 т протеаз, 350 т глюкоамилазы, 350
т L-амилазы, 70 т глюкозоизомеразы.
^ 3. Факторы, влияющие на
биосинтез ферментов
Существует мнение, что
из клеток микроорганизмов можно
выделить любые из известных
ферментов. Большинство микроорганизмов
способно расти на относительно
простых и дешевых питательных
средах. Преодоление трудностей, связанных
с их производством и использованием,
связано с получением иммобилизованных
ферментов.
Иммобилизация ферментов
- это перевод их в нерастворимое
состояние с сохранением (частичным
или полным) каталитической активности.
Для получения иммобилизованных
ферментов обычно применяют следующие
методы:
Ковалентные присоединение
молекул ферментов к водонерастворимому
носителю, в качестве которого
используют как органические (природные
и синтетические) полимеры, так
и неорганические материалы. К
первым относятся целлюлоза, хитин,
агароза, декстрины, бумага, ткани,
полистирол, ионообменные смолы
и так далее. Ко вторым - пористое
стекло, силикагели, силохромы, керамика,
металлы и другие.
Захват фермента в
сетку геля или полимера.
Ковалентная сшивка
молекул фермента друг с другом
или с инертными белками (при
помощи би - или полифункционального
реагента).
Адсорбция фермента
на водонерастворимых носителях
(часто на ионитах).
Микрокапсулирование
(захват раствора фермента в
полупроницаемые капсулы размером
5-300 мкМ). В результате иммобилизации
ферменты приобретают преимущества
гетерогенных катализаторов. Их
можно удалять из реакционной
смеси и отделять от субстратов
и продуктов ферментативной реакции)
простой фильтрацией.
Иммобилизованные ферменты
более устойчивы к внешним
воздействиям, чем растворимые ферменты.
Принцип иммобилизации
был применен не только к
ферментам, но и к их субстратам
- веществам, имеющим избирательное
средство к ферментам. Это позволило
создать метод выделения и
очистки ферментов, основанный
на хроматографии по сродству.
Облегчилось выделение чистых
ферментов.
В последнее время
применяют иммобилизованные клетки
микроорганизмов, содержащих естественный
набор ферментов. Отпадают стадии
выделения, очистки и иммобилизации
ферментов. Ферменты в микроорганизме
находятся в наиболее естественном
окружении, что положительно сказывается
на их термостабильности и
операционной стабильности (продолжительности
работы в условиях опыта). Ферменты
в составе клеток микроорганизмов
долго сохраняют каталитические
свойства. Они также являются
гетерогенными биокатализаторами
со всеми преимуществами их
использования в технологических
целях.
Иммобилизация клеток
обычно проводится их адсорбцией
на водонерастворимых носителях
(часто на ионообменных смолах),
ковалентной сшивкой с помощью
бифункциональных реагентов (например,
глутарового альдегида) или захвата
их в полимер, как правило,
с последующим формованием в
виде частиц определенного размера
и конфигурации.
Иммобилизация целых
клеток микроорганизмов предотвращает
их размножение и обычно увеличивает
сохранность и срок работы
в качестве катализатора по
сравнению с необработанными
клетками.
Состав и количество
синтезируемых клетками ферментов
зависит от наследственных свойств
данного организма. Под действием
мутагенных факторов (ионизирующее
и неионизирующее излучения, изотопы,
антибиотики, химические соединения,
обладающие высокой преобразующей
способностью по отношению к
наследственным элементам клетки),
получают промышленно ценные
штаммы мутантов.
Производительность технологических
процессов по каждому ферменту
зависит и от питательной среды,
имея в виду наличие в ней
не только источников углерода,
азота, фосфора и других элементов,
но и веществ, играющих роль
индукторов или репрессоров биосинтеза
данного конкретного фермента
или их групп. Например, фермент
липаза почти не синтезируется
грибом на среде без индуктора,
внесение кашалотового жира усиливает
биосинтез фермента в сотни
раз. Этот же вид гриба при
добавлении в среду крахмала
и полном исключении минерального
фосфора интенсивно синтезирует
другой фермент - фосфатазу.
Для интенсификации
процесса роста и синтеза ферментов
часто добавляют всевозможные
вытяжки или экстракты, содержащие
дополнительные факторы роста.
К ним относятся, прежде всего,
аминокислоты. Они легко проникают
внутрь клетки и специфически
влияют на образование фермента.
Механизм их действия заключается
в компенсации недостающих свободных
внутриклеточных аминокислот, необходимых
для синтеза фермента. Факторами
роста являются также пуриновые
основания и их производные,
РНК и продукты ее гидролиза.
Все рассмотренные факторы должны
учитываться при составлении
питательных сред для культивирования
продуцентов ферментов. В промышленных
средах в качестве источников
органического углерода и азота
чаще всего используют различные
сорта крахмала (картофельный, кукурузный,
рисовый), кукурузный экстракт, соевую
муку и т. д. Микроорганизмы
для своего роста могут утилизировать
и минеральные соединения азота,
которые превращаются в аммиак,
необходимый для синтеза сложных
азотсодержащих органических соединений.
