Известно, что многие микроскопические грибы способны расти на средах с углеводородами. К их числу относятся грибы родов Aspergillus, Botrytis, Petiicillium, Rhizopus, Monilia (Покровский, 1972).
Большая работа по изучению использования углеводородов нефти грибами проведена Т. И. Редчицем (1976). Им указывается, что впервые способность грибов, и в частности Botrytis cinerae, использовать парафины отметил Мийошки. Позже было выявлено свойство одного вида Petiicillium окислять парафины как единственный источник углерода на синтетической среде. Более глубокие исследования по использованию углеводородов грибами проведены Таусоном с аспергилла — ми и пенициллами. Установлена также способность грибов усваивать в качестве единственного источника углерода парафиновый воск.
Т. И. Редчиц отмечает, что мукоральные грибы Absichia, Mucor, Actinomucor и др. могут утилизировать твердые парафины не только при 25—30 °С, но и при 45—60 °С. Хороший рост на гексадекане и твердом пара-
Фине отмечен у Mortierella aplina, М. ambi — ga, М. alangata и др.
Многие аековые грибы, выделенные из лесных почв, загрязненных нефтепродуктами, обладают способностью к росту на углеводородах нефти как при глубинном, так и при поверхностном культивировании. Все эти культуры лучше усваивают гексадекан, первичные и вторичные жирные спирты, хуже— п-метилнафталин. Chaetomium sp., выделенный v из авиатоплива, усваивал п-алка — ны и другие углеводородные субстраты. Ба — зидиальные грибы Potyporus cireinata, Len — tines edodes, Pleurotus ostreatus, Schizophyl — lum■ способны расти на n-алканах и «-алкенах. Среди мицелиальных грибов способностью усваивать углеводороды нефти отличаются штаммы родов Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Tr. ichoderma, Gliocladium, Geotrichum, Paecilomyces, Periconia, Spicaria, Botry — tis, Cladosporium, Alternaria и др. Штаммы видов Penicillium используют разные углеводороды — n-алканы, алкены, ароматические, но не усваивают первичные жирные спирты Сг8 и жирные кислоты Сь—Сю (Редчиц, 1976).
Для грибов Aspergillus niger, Asp. terreus, Asp. tersicolor, Asp. glaucus характерна способность усваивать разные углеводороды. Интересно, что из 38 проверенных Т. И. Ред- чицем субстратов, включая алканы и циклические углеводороды, аспергиллы лучше всего используют твердые парафины. По его данным, использование углеводородов зависит от длины углеводородной цепочки. Так, Asp. fla — vus, niger, fumigatus, terreus усваивают алифатические углеводороды, которые имеют 10
атомов углерода и не усваивают углеводороды с более короткой цепью. Это свойство присуще P. notatum, F. solatii, Т. lignorum.
Говоря об основных аспектах утилизации углеводородов грибами, Т. И. Редчиц отмечает, что многие из них как потенциальные продуценты белка имеют ряд преимуществ перед бактериями и дрожжами: коэффициент усвоения углеводородов грибами высок и иногда выше, чем у других микроорганизмов. Например, у Aspergillus он достигает 52%, Peni — cillium — 63%. Некоторые виды аспергиллов способны усваивать углеводороды нефти как при поверхностном, так и при глубинном выращивании с коэффициентом 50—70%. Грибы способны усваивать разные нефтяные фракции и твердые парафины. На средах с углеводородами грибы синтезируют различные ценные продукты: органические и жирные кислоты, эфиры жирных кислот, некоторые ферменты. При культивировании грибов на углеводородах нефти можно одновременно получать как биомассу высокого биологического качества, так и другие ценные продукты метаболизма. Например, некоторые грибы, p. Penicillium, Fusarium, Aspergillus синтезируют такие аминокислоты, как лизин, метио- нин, цистин, триптофан, а также большие количества витаминов, особенно группы В.
Bemann, Troger (1975) также установили Возможность культивирования на среде со смесью п-алканов 294 штаммов грибов, принадлежащих к классам Zygomycetes, Ascomy — cetes, Basidiomycetes и Fungi imperfecta в том числе 17 штаммов алкан-окисляющих грибов, Принадлежащих к порядку Mucorales. Анало
гичные данные были получены в Японии (Хасида, Мори, 1975)’, •
Особый интерес как сырье для микробиологической промышленности представляют спирты — этиловый и метиловый. Сравнительно недавно в литературе появились сообщения о способности микрогрибов к метилотрофному росту. Тау, Willets (1977) из почв, окружающих петролейные танки, выделили несколько штаммов мицелиальных грибов, растущих на среде с метанолом. Один вид был идентифицирован как Trichoderma lignorum. Однако авторы полагают, что использование Т. lignorum в качестве продуцента белка на среде с метанолом пока невыгодно из-за невысокого экономического коэффициента (8,45%) и низкой удельной скорости роста.
■Sakaguchi et al. (1975) выделили грибы, растущие на среде с 0,1—0,2% формальдегида. Оба гриба Gliocladium deliquescens и Рае — cilomyces varioti росли на среде с 1% метанола, a Gliocladium deliquescens даже на среде с 7% метанола. Для получения белка кормового и пищевого назначения предлагается выращивать на метаноле или этаноле грибы родов Aspergillus, Monilia, Rhizopus, Penicillium, Mucor, Alternaria в условиях непрерывного культивирования.
При получении белково-витаминных концентратов на средах с метанолом перспективно использовать смешанное культивирование микроорганизмов, позволяющее более эффективно применять источник углерода, увеличить скорость роста и повысить урожай биомассы.
Весьма энергично растут мицелиальные грибы и на средах с этанолом в качестве источника углерода. Г. С. Родионова с сотр. (1975), изучая грибы p. Petiicillium, Aspergillus, Spicaria, Fusarium, наряду с другими источниками углерода использовала и этиловый спирт. Выход абсолютно сухой биомассы от заданного источника углерода составлял 40,0—72,0%. Содержание сырого протеина в биомассе колебалось в пределах 50—58%. По составу аминокислот биомасса мицелиальных грибов не уступала биомассе кормовых дрожжей. Однако скорость роста грибов на этаноле была ниже, чем у дрожжей.
Большая работа по изучению особенностей культивирования грибов, и в частности бази — диальных, на этаноле проведена Sugimori et al. (1971, 1972). Ими установлено, что урожай биомассы, содержание в ней протеина у гриба Lensites edodes и некоторых других грибов на среде со спиртом выше, чем на среде с глюкозой. При культивировании грибов на среде с этанолом мицелий имеет более приятный запах по сравнению с мицелием, выращенным на среде с глюкозой.
А. Г. Лобанком с сотр. (1976), И. А. Гончаровой с сотр. (1977) исследована способность свыше 300 культур мицелиальных грибов накапливать биомассу с высоким содержанием белковых веществ на средах с этиловым и метиловым спиртами. На среде с этанолом урожай биомассы у большинства проверенных культур не превышал 5—7 г/л и лишь у небольшой части достигал 11 —12 г/л. На среде с этанолом хорошо росли грибы Р — Petiicillium и Fusarium, накапливающие Ю—12 г/л биомассы с содержанием протеина
Таблица 9 Аминокислотный состав белка мицелиальных грибов (г/100г белка)
|
До 60%, слабее росли грибы p. Aspergillus, хотя урожай биомассы одной из выделенных нами культур составил 10,5 г/л.
На средах с метанолом грибы росли намного медленнее; на 5-е сутки культивирования урожай биомассы не превышал 5 г/л. Более половины исследованных культур давали до 3 г/л биомассы. Лучше других на метаноле росли грибы p. Botrytis и Trichoderma. Урожай биомассы этих культур достигал 5 г/л, содержание протеина в ней—60%. Грибы р. Penicillium и Fusarium слабее росли, содержание протеина в биомассе этих культур также несколько ниже. Исключение из среды кукурузного экстракта (0,2—0,5%) как фактора роста вело к замедлению роста культур и снижению урожая биомассы, но содержание протеина оставалось прежним.
В табл. 9 представлен аминокислотный состав белков некоторых грибов, выращенных на средах с этанолом и метанолом. Из таблицы следует, что в белках Fusarium lateriti и Petiicillium digitatum содержится удовлетворяющее нормам ФАО количество лизина, се- рина, метионина и других аминокислот, что указывает на необходимость дальнейшего поиска продуцентов для промышленного получения бел ково-витаминных концентратов на синтетических спиртах. Надо полагать, что мицелиальные грибы, широко применяющиеся в других отраслях микробиологической промышленности, займут должное место в сфере как продуценты получения микробного белка наряду с дрожжами и бактериями.