Получение кормового продукта на основе арабиногалактана и биомассы дрожжеподобных грибов

Одной из наиболее острых проблем современного животноводства является обеспечение сбалансированных рационов для кормления сельскохозяйственных животных. Существующий в настоящее время дефицит белка приводит не только к перерасходу кормов, но и к снижению продуктивного потенциала животных. Применение микробной биомассы, в частности, биомассы базидиальных грибов, является перспективным направлением решения проблемы белкового дефицита. В статье базидиальные грибы рассматриваются в качестве перспективных деструкторов отходов переработки древесины, а именно арабиногалактана – природного полисахарида с разветвленной структурой. В работе была показана возможность использования арабиногалактана в качестве источника углерода в составе питательных сред для культивирования дрожжеподобных грибов Trichosporon moniliiforme. Было подтверждено наличие у T. moniliiforme β-галактозидазного ферментного комплекса, необходимого для расщепления молекулы арабиногалактана. В качестве источника кормового белка в составе кормового продукта наиболее перспективным штаммом дрожжеподобных грибов является штамм T. moniliiforme H₃₇₆₃, продемонстрировавший наибольший выход биомассы и редуцирующих веществ при культивировании на питательных средах с различными концентрациями арабиногалактана. Установлено, что с увеличением концентрации арабиногалактана в питательной среде с 2% до 4% наблюдается увеличение выхода кормового продукта, но дальнейшее увеличение концентрации арабиногалактана до 6% не дает статистически значимого увеличения выхода кормового продукта. Таким образом, была показана перспективность использования дрожжеподобных грибов штамма T. moniliiforme H₃₇₆₃ для микробиологической деструкции арабиногалактана с получением кормового продукта, содержащего кормовой белок, редуцирующие вещества, β-галактозидазу и интактный арабиногалактан.

1. Антонова Г.Ф., Усов А.И. Структура арабиногалактана древесины лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) // Биоорганическая химия. 1984. Т. 10, № 12. С. 1664–1669.

2. Бабьева И.П., Чернов И.Ю. Биология дрожжей. М.: Т-во науч. изд. КМК, 2004. 239 с.

3. Большакова Н.Н., Сушкова О.В., Волкова О.А. Распределение арабиногалактана и дигидрокверцетина в древесине лиственницы лесосырьевой базы Усть-Илимского лесопромышленного комплекса // Химия древесины. 1991. № 4. С. 85–90.

4. Галяутдинова И.А., Канарский А.В., Канарская З.А., Кузнецов А.Г. Эффективность культивирования дрожжей Debaryomyces hansenii и Guehomyces pullulans на питательных средах из арабиногалактана // Вестник технологического университета. 2016. Т. 19, № 16. С. 96–98.

5. Кузнецов А.Г., Махотина Л.Г., Аким Э.Л. Использование биополимера арабиногалактана при производстве целлюлозных композиционных материалов // Дизайн. Материалы. Технология. 2012. №5 (25) С. 82–84.

6. Куликова Н.А., Кляйн О.И., Степанова Е.В., Королева О.В. Использование базидиальных грибов в технологиях переработки и утилизации техногенных отходов: фундаментальные и прикладные аспекты (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. 2011. Т. 47, № 6. С. 619–634.

7. Кушеев Ч.Б. Разработка ветеринарного препарата на основе биологически активных соединений биомассы лиственницы: отчёт о НИР. Иркутск: ИГАУ, 2018. 99 с.

8. Митина Г.В., Сокорнова С.В., Махотина Л.Г., Кузнецов А.Г., Аким Э.Л. Перспективы использования арабиногалактана для культивирования высших грибов и микроорганизмов – продуцентов средств защиты растений // Вестник защиты растений. 2012. № 3. С. 28–32.

9. Митина Г.В., Сокорнова С.В., Титова Ю.А., Махотина Л.Г., Кузнецов А.Г., Первушин А.Л. Использование макро- и микромицетов в биоконверсии растительного сырья // Известия РГПУ им. А.И. Герцена. 2013. №163. С. 69–79.

10. Морозова Ю.А., Скворцов Е.В., Алимова Ф.К., Канарский А.В. Биосинтез ксиланаз и целлюлаз грибами рода Trichoderma на послеспиртовой барде // Вестник технологического университета. 2012. Т. 15, № 19. С. 120–122.

11. Мошкова Т.Б., Бойцова Т.А. Биотрансформация лигнинсодержащих отходов химической переработки древесины под влиянием дереворазрушающих базидиомицетов // Север: Экология. Екатеринбург, 2000. С. 117–127.

12. Неверова Н.А., Беловежец Л.А., Медведева Е.Н., Бабкин В.А. Метаболизм арабиногалактана лиственницы сибирской дрожжами Saccharomyces cerevisiae // Химия растительного сырья. 2010. №4. С. 57–62.

13. Никанова Л.А. Использование дигидрокверцетина и арабиногалактана в питании поросят-отъемышей // Вестник АПК Верхневолжья. 2019. № 3 (47). С. 47– 50. DOI: 10.35694/YARCX.2019.47.3.010.

14. Омаров М.О., Агаркова Н.В. Дигидрокверцетин и арабиногалактан в стартерных кормах для осетровых рыб // Сборник научных трудов КНЦЗВ. 2021. Т. 10, № 1. С. 178–181. DOI: 10.48612/dab8-4xzg-dhe3.

15. Полыгалина Г.В., Чередниченко В.С., Римарева Л.В. Определение активности ферментов: справочник. М.: ДеЛи принт, 2003. 375 с.

16. Практикум по микробиологии / под ред. А.И. Нетрусова. М.: Академия, 2005. 608 с.

17. Ручай Н.С., Гребенчикова И.А. Технология микробного синтеза. Минск: БГТУ, 2014. 167 с.

18. Рябцева С.А., Скрипнюк А.А. Современные методы получения βгалактозидаз // Наука. Инновации. Технологии. 2014. № 3. С. 197–204.

19. Скиба Е.А. Технология производства дрожжей. Бийск: Изд-во Алтайского государственного технического университета, 2010. 121 с.

20. Торшков А.А. Влияние арабиногалактана на продуктивные качества цыплятбройлеров // Известия ОГАУ. 2010. №27-1. С. 203–205.

21. Фоменко И.А., Дегтярев И.А., Иванова Л.А., Машенцева Н.Г. Получение белкового концентрата из дрожжевой биомассы Kluyveromyces marxianus Van der Walt (1965) // Сельскохозяйственная биология. 2021. Т. 56, № 6. С. 1172–1182. DOI: 10.15389/agrobiology.2021.6.1172rus.

22. Фомичев Ю.П., Никанова Л.А., Дорожкин В.И., Торшков А.А., Романенко А.А., Еськов Е.К., Семенова А.А., Гоноцкий В.А., Дунаев А.В., Ярошевич Г.С., Лашин С.А., Стольная Н.И. Дигидрокверцетин и арабиногалактан – природные биорегуляторы в жизнедеятельности человека и животных, применение в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. М.: Научная библиотека, 2017. 702 с.

23. Choudhary D.K., Johri B.N. Basidiomycetous Yeasts: Current Status // Yeast Biotechnology: Diversity and Applications. Springer, 2009. Chapter 2. P. 19–46. DOI: 10.1007/978-1-4020-8292-4_1.

24. Pokatilov F.A., Akamova H.V., Kizhnyaev V.N. Synthesis and properties of tetrazole-containing polyelectrolytes based on chitosan, starch, and arabinogalactan // EPolymers. 2022. P. 203–213. DOI:10.1515/epoly-2022-0026.

25. Ramos J.M., Cuenca-Estrella M., Gutierrez F., Elia M., Rodriguez-Tudela J.L. Clinical Case of Endocarditis due to Trichosporon inkin and Antifungal Susceptibility Profile of the Organism // Journal of Clinical Microbiology. 2004. P. 2341–2344. DOI: 10.1128/JCM.42.5.2341-2344.2004.

26. Zvereva M.V., Zhmurova A.V. Synthesis, Structure, and Spectral Properties of ZnTe-Containing Nanocomposites Based on Arabinogalactan // Russian Journal of General Chemistry. 2022. P. 1995–2004. DOI: 10.1134/S1070363222100139.