Biologik faol moddalar Oqsillar
Oqsil ishlab chiqarish biotexnologiyasi
Download 318.97 Kb. Pdf ko'rish
|
Biologik faol moddalar Oqsillar
Oqsil ishlab chiqarish biotexnologiyasi
Ma’lumki, oqsillar inson iste’mol qiladigan ovqat tarkibidagi eng zaruriy oziq moddalardan biri hisoblanadi. Ular organizmda kechadigan barcha hayotiy jarayonlarda faol qatnashadi. Ularsiz tiriklikni tasavvur qilib bo‘lmaydi. Yuqoridagilardan tashqari oqsillardan oziq-ovqat sanoatining boshqa ayrim sohalarida, qishloq xo‘jaligida, chorvachilik, baliqchilik, parrandachilik kabi sohalarda, kosmetikada keng foydalaniladi. Muhimi aytib o‘tilgan sohalarning jadallik bilan rivojlanib borishi, kishilarning oziq-ovqat mahsulotlariga nisbatan talabining ortib borishi va boshqalar oqsil ishlab chiqarishni yanada jadallashtirishni taqozo etadi. Bu esa oqsillarni biotexnologik yo‘llar bilan ishlab chiqarish masalasini ko‘ndalang qo‘yadi. Buning boisi biotexnologik yo‘l bilan ishlab chiqariladigan oqsillar arzon, sifatli, samarali va tezkor xususiyatlari bilan ajralib turadi. Oqsil ishlab chiqarish keng ko‘lamli va murakkab sohalardan biri hisoblanib, hozirgi kunda kishilar ehtiyoji uchun zarur oqsillarni ozuqa achitqilari tarkibida olish, bakteriyalar sintezi yo‘li bilan olish, turli suvo‘tlar va boshqa o‘simlik mahsulotlaridan ajratib olish, mikroskopik zamurug‘lardan olish va boshqa usullar mavjud. Quyida ana shu usullar, ularning mohiyati, o‘ziga xos jihatlari, kamchiliklari, qulayliklari va afzal jihatlari xususida fikr yuritamiz. Ozuqa achitqilari oqsillari. Achitqilar qadim zamonlardan boshlab inson hayotida keng qo‘llanilib kelinmoqda. Ulardan hozirgi kunda ham samarali foydalanish istiqbollari ishlab chiqilgan. Biroq achitqi zamburug‘larining inson va hayvonlar uchun ishlatiladigan oqsil manbai sifatidagi roli dastlab birinchi jahon urushi davrida aniqlandi. Bunda Germaniyada pivo achitqilari (Saccharomyces cerevisiae) o‘stirishning sanoat texnologiyasi yaratilgan bo‘lib, olingan mahsulot oziqa mahsulotlari tarkibiga kiritilgan. Shunda so‘ng bu texnologiya boshqa davlatlarda ham keng rivojlantirildi. Sobiq Ittifoqda achitqi oqsillari texnologiyasi 1930 yillardan so‘ng ishga tushirilgan. Bunda dastlab achitqilar daraxtlarni va boshqa sellyuloza saqlovchi moddalarning kislotali gidrolizatlarida o‘stirilgan. Kislotali gidroliz oqibatida sellyuloza saqlovchi polimerlar kichikroq monomerlargacha (masalan, shakargacha) parchalanadilar, ular esa o‘z navbatida achitqilar uchun juda yaxshi ozuqa muhiti hisoblanadi. Bunday maqsadda somon, paxta sheluxasi, kungaboqar boshi, zig‘ir poyasi, makkajo‘xori poyasi, g‘o‘zapoyadan va boshqa sellyuloza saqlovchi substratlardan samarali foydalanish mumkin. Aytib o‘tilgan usulning mohiyati quyidagicha. Maydalangan katta miqdorda kletchatka, gemitsellyulozalar, pentozanlar saqlovchi o‘simlik mahsulotlari yuqori harorat va bosimda kislotalar yordamida parchalanadi. Buning natijasida 60-65% polisaxaridlar monosaxaridlarga aylanadi. Olingan gidrolizat lignindan ajratiladi, gidrolizdan ortib qolgan kislota qoldig‘i ammiak suvi yoki boshqa ishqor yordamida neytrallashtiriladi. Biroz tindirilib, sovutilgan gidrolizatga mineral tuzlar, vitaminlar va boshqa moddalar solinadi va fermenterlar sexiga o‘tkaziladi. Olingan substratga achitqilar ekib, o‘stiriladi. O‘simlik chiqindilari gidrolizatlarida o‘stirish uchun Candida, Torulopsis, Saccharomyces achitqilari mos kelib, ular geksoza, pentoza, organik kislotalarda (bu moddalar gidroliz natijasida hosil bo‘ladi) yaxshi o‘sib rivojlanadilar. Optimal sharoitda 1 t daraxt chiqindisidan 200 kg gacha ozuqa achitqisi tayyorlash mumkin. Ozuqa achitqi tayyorlash uchun ular suyuq muhitda maxsus ustqurmalarda (ular fermentyorlar deb ham yuritiladi) o‘stiriladi. Fermentyorlarda ozuqa muhitini doimiy ravishda aralashtirib turish hamda aeratsiya (ya’ni havo yetkazib berilishi) uchun optimal sharoit yaratilgan bo‘ladi. Belgilangan issiqlikni bir meyorda ushlab turish uchun fermentyorda ortiqcha issiqlikni chiqarib turadigan joy mo‘ljallangan. Achitqilarni o‘sish davri taxminan 20 soat davom etadi. Ammo ularni yarim uzluksiz usulda o‘stirish usuli ham ishlab chiqilgan. Bu usulga asosan har 6-8 soatda fermentyorda o‘stirilgan achitqining 3/4 qismi qo‘yib olinadi va qolganini ustiga sterillanib, sovutilgan oziqa muhiti yuboriladi va shu holda bir necha haftalab, hattoki oylab fermentyorni to‘xtatmasdan mahsulot olish mumkin bo‘ladi (1-ilovada shunday fermentyor chizmasi keltirilgan). Fermentyordan chiqarib olingan achitqi suspenziyasi maxsus nasoslar orqali flotatsiya qiladigan (ajratadigan) ustqurmaga yuboriladi va u joyda achitqi biomassasi o‘stiruvchi muhitdan ajratiladi. Bu jarayon davomida achitqi xujayralari ko‘pik bilan birga tepaga ko‘tariladi va suyuqlikdan dekantatsiya yo‘li bilan ajratib olinadi. Biroz tindirib qo‘yilgandan keyin achitqi massasi separator yordamida yana ham quyultiriladi. Achitqilar hayvon organizmida yaxshi so‘rilishi, ya’ni to‘la hazm bo‘lishi uchun ularga maxsus ishlov beriladi (masalan, mexanik, ultratovush, issiqlik, fermentativ usullar bilan). Bunda hujayra qobig‘ining bir tekis yorilishigacha olib kelinadi. Keyin achitqi massasi keraklicha suvsizlantiriladi va quritiladi. Tayyor mahsulotda namlik 8-10% dan oshmasligi kerak. Quruq achitqi massasida 40-60 % oqsil bo‘ladi. Shuni alohida aytish lozimki, achitqilar tarkibida oqsildan tashqari yengil hazm bo‘ladigan uglevodlar (25-30%), yog‘lar (3-5%), kletchatka va kul moddalari (6-7%), katta miqdorda (50 mg% gacha) vitaminlar bo‘ladi. Biotexnologik usullarning taraqqiy etishi bilan keyingi yillarda achitqilarga ultrabinafsha nurlar ta’sir ettirish orqali ularda vitamin D2 miqdorini oshirish usuli yaratilgan. D2 vitaminni ultrabinafsha nurlar ta’sirida achitqilarda ko‘p miqdorda mavjud bo‘lgan ergosterinlardan paydo bo‘ladi. Tayyor mahsulotning fizikaviy xususiyatlarini yaxshilash maqsadida ular granulalar (donador) holatida ishlab chiqiladi. Yuqorida achitqi zamburug‘lari uchun turli substratlar haqida fikr yuritdik. Shuni alohida ta’kidlash o‘rinliki, achitqilarni o‘stirish uchun yaxshi substratlardan biri sifatida sutni qayta ishlash jarayonlarida chiqindi sifatida qoladigan zardobni keltirish mumkin. 1 t zardob tarkibida o‘rtacha 10 kg gacha sifatli oqsil moddasi va 50 kg laktoza shakari saqlanadi. Bu moddalar mikroorganizmlar tomonidan oson iste’mol qilinadi. Zardob tarkibidagi oqsilni ajratib olish uchun samarali ultrafiltratsiya usuli ishlab chiqilgan. Bu usul membranalar yordamida yuqori hamda kichik molekulyar og‘irlikka ega bo‘lgan moddalarni ma’lum bosim ostida ajratishga mo‘ljallangan. Bu usul bilan ajratib olingan oqsil quruq sut tayyorlashda yoki qo‘shimcha oqsil ozuqasi sifatida ishlatiladi. Oqsil ajratib olingandan keyingi suyuq qoldiq tarkibida ko‘p miqdorda shakar moddasi (laktoza) saqlagani uchun achitqi zamburug‘larini o‘stirish maqsadida ishlatilib, osongina yuqori miqdorda oqsil saqlovchi mahsulotga aylanishi mumkin. Ko‘pincha zardobdan oqsil ajratilmay, to‘g‘ridan-to‘g‘ri achitqi o‘stirish uchun ishlatiladi. Bunday sharoitda o‘sish va rivojlanish uchun oqsilga muhtoj bo‘lgan, ko‘proq biomassa to‘playdigan zamburug‘ Torulopsisdan foydalaniladi. Zardobda achitqi o‘stirish jarayonida uch xil oqsil saqlovchi mahsulotlar olinadi: 1. buzoqlarni boqishga mo‘ljallangan sut o‘rnini bosuvchi mahsulot; 2. suyuq oqsil mahsuloti (bu mahsulot zardobga qaraganda 2,5-3,0 marotaba ko‘proq oqsil saqlaydi); 3. quruq yog‘sizlantirilgan sut o‘rnini bosuvchi, achitqi zamburug‘i oqsillari bilan boyitilgan mahsulot. Turli usullar yordamida achitqilarning ozuqaviy xususiyatlarini o‘rganish shuni ko‘rsatadiki, ular hayvon organizmida yetarlicha hazm bo‘ladi (80-90% gacha), ularning tarkibidagi almashinmaydigan aminokislotalarning umumiy miqdori meyor darajasida (lizin, treonin, valin va leytsin miqdori bo‘yicha esa meyordjan ham ustun). Biroq yuqoridagilar bilan bir qatorda achitqi oqsilining ayrim kamchiliklari ham mavjud. Jumladan achitqilar tarkibidagi metionin va umuman oltingugurt saqlovchi aminokislotalar miqdori nisbatan kam. O‘simlik manbalaridan olingan oqsillarga nisbatan achitqi zamburug‘i oqsili tarkibida nuklein kislotalar ko‘proq, ya’ni 4-6% atrofida, bu miqdor esa o‘z navbatida organizmga salbiy ta’sir ko‘rsatishi mumkin. Ya’ni nuklein kislotalar gidrolizi natijasida ko‘p miqdorda purin asoslari paydo bo‘ladi va ular siydik kislotasiga aylanib, organizmda tuzlar hamda toshlar hosil qiladi. Buning natijasida osteoxondroz kabi kasalliklar rivojlanadi. Shu bois achitqi massasi qishloq xo‘jalik hayvonlari ozuqasi tarkibida umumiy oqsilga nisbatan 5-10% dan oshmagan miqdorda, achitqi oqsili esa 10- 20% miqdorida ishlatiladi, xolos. Bakteriyalardan olinadigan oqsil konsentratlari. Achitqi oqsillari bilan bir qatorda hayvonlar ozuqasiga ishlatish uchun bakteriyalardan olinadigan oqsil konsentratlari ham muhim ahamiyat kasb etadi. Shuni alohida ta’kidlash o‘rinliki, bakteriyalardan olinadigan konsentratlar tarkibidagi oqsil miqdori 60-80% ni tashkil etadi. Hozirda oqsil olish uchun manba bo‘lib xizmat qiladigan 30 dan ortiq bakteriyalar ma’lum. Bakteriyalarning muhim tomoni shundaki, ular achitqilarga nisbatan bir necha barobar tezroq va ko‘proq biomassa hosil qilish imkoniyatiga ega. Bakteriya oqsillari tarkibida oltingugurt saqlovchi aminokislotalar miqdori ham ancha yuqori. Yuqoridagi sabablar tufayli bakteriya oqsillari achitqi zamburug‘lari oqsillariga nisbatan yuqori biologik qiymatga ega hisoblanadi. Bakteriyalarning o‘sishi uchun uglerod manbai sifatida har xil gazsimon moddalar (tabiiy gaz, gaz konsentrati va b.), oddiy spirtlar (metanol, etanol), vodorod va boshqa moddalar xizmat qilishi mumkin. Gazsimon moddalardan foydalanilganda substrat sifatida metan xizmat qiladi, shuning uchun ham ozuqa aralashmalari bosim ostida purkagich tipida yasalgan maxsus fermentyorga yuboriladi (2-ilova). Gazli ozuqa muhitida ko‘proq Methylocoecus avlodiga mansub bakteriyalar o‘stiriladi. Bu bakteriyalar optimal sharoitda fermentyorga yuborilgan 85-90% metanni hazm qilishi mumkin. Fermentatsiya tugagandan keyin bakteriya hujayralari cho‘ktiriladi va separatorlar yordamida suyuqlikdan ajratib olinadi. Olingan bakterial massaga mexanik yoki ultratovush ishlovi beriladi. Shu yo‘l bilan qobiqlari yorilgan massa quritilib, ozuqa oqsil konsentratlari tayyorlash uchun ishlatiladi. Metan va havodan iborat bo‘lgan gaz muhiti alangaga o‘ta xavfli bo‘lganligi hamda bakteriyalar tomonidan metanni to‘lig‘icha parchalash uchun jarayonni bir necha bor qaytarish zarurligi sababli gazsimon moddalardan oziq-ovqat oqsili tayyorlash o‘ta murakkab va qimmatbaho texnologiya hisoblanadi. Odatda metandan oksidlash orqali olish mumkin bo‘lgan metanol asosida oqsil tayyorlash texnologiyasi ko‘proq ishlatiladi. Metanol saqlovchi oziqa muhitida o‘stirish uchun Methylomonas, Pseudomonas, Methylohillus avlodlariga kiruvchi bakteriyalar ko‘proq ishlatiladi. Bu bakteriyalar suyuq ozuqa muhitida, oddiy fermentyorlarda o‘stiriladi. Metanol asosida ozuqa oqsili tayyorlash dastlab Angliyada yo‘lga qo‘yilgan. Hozirgi kunda bu masala bo‘yicha bir qator davlatlarda keng ko‘lamli texnologiyalar joriy etilgan. Jumladan Rossiyada metanol asosida «Meprin» nomli bakterial oqsil massasi ishlab chiqariladi. Bu preparat tarkibida 70-74% oqsil, 5% gacha yog‘simon moddalar, 10% atrofida mineral moddalar, 10-13% nuklein kislotalari saqlaydi. Rossiyada shuningdek, Acinebacter avlodiga mansub bakteriyalarni etanolli ozuqa muhitida o‘stirish orqali yangi preparat ishlab chiqarish yo‘lga qo‘yilmoqda. Oqsil moddalarni sintez qilish samaradorlgi bo‘yicha vodorod oksidlaydigan bakteriyalar o‘ziga xos o‘rin tutadi. Bu bakteriyalarning hujayralarida quruq modda hisobiga 80% gacha oqsil mavjud. Bu bakteriyalar karbonat angidridni, ba’zi shtammlar esa hattoki havodagi azotni utilizatsiya qilish uchun vodorodning oksidlanish energiyasidan foydalanadi. Vodorod oksidlaydigan bakteriyalarni o‘stirish uchun gazsimon ozuqa lozim bo‘lib, u tarkibida 70-80% vodorod, 20-30% kislorod va 3-5% karbonat angidrid saqlaydi. Bunday tarkibidagi ozuqa muhitida o‘stirilganda Pseudomonas, Alcaligenes, Achromobacter, Corenebacterium va boshqa avlodga mansub bakteriyalar yuqori samaradorlikka ega bo‘ladi. Download 318.97 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling