ЭлБиб

ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 2, 2012

Â ïîñëåäíåå äåñÿòèëåòèå áîëüøîå âíèìàíèå

óäåëÿåòñÿ ïåðåðàáîòêå ñåëüñêîõîçÿéñòâåííûõ ðàñòå-

íèé ñ öåëüþ ïîëó÷åíèÿ ðàçíîîáðàçíûõ ïðîäóêòîâ

ôóíêöèîíàëüíîãî ïèòàíèÿ. Îñîáîãî âíèìàíèÿ â

ýòîì ñìûñëå çàñëóæèâàåò ìíîãîëåòíåå ðàñòåíèå

òîïèíàìáóð (

Heliantus tuberosus

), èëè çåìëÿíàÿ ãðó-

øà. Áëàãîäàðÿ èñêëþ÷èòåëüíîìó áèîïîëèìåðíîìó

ñîñòàâó ýòî ðàñòåíèå ñòàíîâèòñÿ îäíîé èç ñàìûõ ïî-

ïóëÿðíûõ ñûðüåâûõ êóëüòóð, ïðèìåíÿåìûõ â ïèùå-

âîé ïðîìûøëåííîñòè. Êðîìå òîãî, òîïèíàìáóð

õàðàêòåðèçóåòñÿ âûñîêîé óðîæàéíîñòüþ êëóáíåé (äî

1500 ö/ãà) è íåïðèõîòëèâîñòüþ âîçäåëûâàíèÿ [1].

Âàæíåéøèé êîìïîíåíò êëóáíåé è ñòåáëåé òîïè-

íàìáóðà — ïîëèñàõàðèä èíóëèí (

-2,1-ïîëèôðóê-

òàí), ó êîòîðîãî íà íåâîññòàíàâëèâàþùåì êîíöå ïî-

ëèìåðíîé ìîëåêóëû íàõîäèòñÿ îñòàòîê ãëþêîïèðà-

íîçû. Èíóëèí ìîæåò ñëóæèòü ñûðüåì äëÿ ïðîèçâîä-

ñòâà øèðîêîãî ñïåêòðà áèîòåõíîëîãè÷åñêè âàæíûõ

ïðîäóêòîâ, òàêèõ êàê ôðóêòîçà, ôðóêòîçíûé ñèðîï,

èíóëîîëèãîñàõàðèäû (ÈÎÑ), ëèìîííàÿ è ìîëî÷íàÿ

êèñëîòû, à òàêæå áèîòîïëèâî (áèîáóòàíîë) [2].

Â êëóáíÿõ òîïèíàìáóðà ñîäåðæèòñÿ äî 80 %

èíóëèíà (íà ÑÂ) [3], ïîýòîìó ïåðåðàáîòêà èìåííî

êëóáíåé ýòîãî ðàñòåíèÿ ïðåäñòàâëÿåò íàèáîëüøèé

èíòåðåñ. Îäíàêî, íåñìîòðÿ íà òî ÷òî òîïèíàìáóð

èìååò áîëüøîé ïðîìûøëåííûé ïîòåíöèàë, åãî êîì-

ïëåêñíàÿ ïåðåðàáîòêà, â òîì ÷èñëå äëÿ ïîëó÷åíèÿ

ïðîäóêòîâ ôóíêöèîíàëüíîãî ïèòàíèÿ, äî ñèõ ïîð

íå íàëàæåíà. Òàê, ïîëó÷åíèå ôðóêòîçû è ÈÎÑ ïó-

òåì ôåðìåíòàòèâíîãî ãèäðîëèçà èíóëèíà òîïèíàì-

áóðà äëÿ ñîâðåìåííîé ïèùåâîé èíäóñòðèè — çàäà÷à

âåñüìà àêòóàëüíàÿ.

Ýíäîèíóëèíàçà (2,1-

-D-ôðóêòàíôðóêòàíîãèä-

ðîëàçà, ÊÔ 3.2.1.7) ÿâëÿåòñÿ ýíäîäåïîëèìåðàçîé è

ãèäðîëèçóåò

-2,1-ñâÿçè èíóëèíà äî ôðóêòîçû è

èíóëîîëèãîñàõàðèäîâ â áîëåå ìÿãêèõ óñëîâèÿõ ïî

ñðàâíåíèþ ñ êèñëîòíûì ãèäðîëèçîì. Ïîñëåäíèé

øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ äëÿ äåñòðóêöèè èíóëèíà è òðå-

áóåò çíà÷èòåëüíîé êîíöåíòðàöèè èîíîâ âîäîðîäà,

âûñîêîé òåìïåðàòóðû è ñïåöèàëüíîãî îáîðóäîâà-

íèÿ, óñòîé÷èâîãî ê àãðåññèâíûì ñðåäàì [4]. Ïîýòî-

ìó ïîëó÷åíèå âûñîêîàêòèâíîãî ôåðìåíòíîãî ïðå-

ïàðàòà (ÔÏ) ýíäîèíóëèíàçû äëÿ áèîêîíâåðñèè èíó-

ëèíà â êëóáíÿõ òîïèíàìáóðà ïðåäñòàâëÿåò çíà÷è-

òåëüíûé èíòåðåñ.

Îäèí èç îñíîâíûõ ïðîäóöåíòîâ ýíäîèíóëèíà-

çû — ìèöåëèàëüíûé ãðèá

Aspergillus niger

, îäíàêî

ñåêðåöèÿ ýíäîèíóëèíàçû â íåì íàõîäèòñÿ íà äîñòà-

òî÷íî íèçêîì óðîâíå è ñîñòàâëÿåò 5 åä/ìë [5], ÷òî

ÿâëÿåòñÿ ñóùåñòâåííûì íåäîñòàòêîì äëÿ áèîòåõíî-

ëîãèè ïðîèçâîäñòâà ôåðìåíòíîãî ïðåïàðàòà ýíäî-

èíóëèíàçû ñ ïîìîùüþ øòàììà

A.niger

Â ëàáîðàòîðèè áèîòåõíîëîãèè ôåðìåíòîâ ÈÍÁÈ

ÐÀÍ âåäóòñÿ ðàáîòû ïî ïîëó÷åíèþ ôåðìåíòíûõ

ïðåïàðàòîâ ñ çàäàííûìè ñâîéñòâàìè íà áàçå ðåêîì-

áèíàíòíîãî øòàììà ãðèáà

Penicillium canescens

, ÿâëÿ-

þùåãîñÿ ëàáîðàòîðíîé ìîäåëüþ äëÿ ïîëó÷åíèÿ

øòàììîâ — ïðîäóöåíòîâ öåëåâûõ ôåðìåíòîâ. Ïî

ñðàâíåíèþ ñ äðóãèìè ãðèáàìè äàííûé øòàìì èìå-

åò ðÿä ïðåèìóùåñòâ: îáëàäàåò áîëåå âûñîêîé ñêî-

ðîñòüþ ðîñòà êóëüòóðû è áèîñèíòåçà âíåêëåòî÷íûõ

ôåðìåíòîâ; âûðàùèâàåòñÿ íà ïðîñòîé è äåøåâîé

ôåðìåíòàöèîííîé ñðåäå, ïðè ýòîì ïðîöåññ ôåðìåí-

òàöèè ëåãêî ìàñøòàáèðóåòñÿ; ïîëó÷åí øòàìì-ðå-

öèïèåíò ñ àóêñîòðîôíûì ïðèçíàêîì ñåëåêöèè; îò-

ðàáîòàíà ñèñòåìà ýêñïðåññèè è òðàíñôîðìàöèè

øòàììà ýêçîãåííîé ÄÍÊ [6].

Îñíîâíàÿ öåëü äàííîé ðàáîòû çàêëþ÷àåòñÿ â ñî-

çäàíèè ôåðìåíòíîãî ïðåïàðàòà ýíäîèíóëèíàçû ñ ïî-

ìîùüþ ðåêîìáèíàíòíîãî øòàììà

P. canescens

ñ óâå-

ëè÷åííîé ïðîäóêöèé ãåòåðîëîãè÷íîé ýíäîèíóëèíà-

çû, ÷òî ïîçâîëèò ýôôåêòèâíî îñóùåñòâëÿòü ãèäðî-

ëèç êëóáíåé òîïèíàìáóðà.

Íà ïåðâîì ýòàïå ðàáîòû áûëà ïîëó÷åíà ïëàçìèä-

íàÿ êîíñòðóêöèÿ pPrXYLA-INUA_Asp.nig, èñïîëü-

çóåìàÿ äëÿ òðàíñôîðìàöèè ðåöèïèåíòíîãî øòàì-

ìà

P. canescens

(niaD

), ñîäåðæàùàÿ öåëåâîé ãåí

ýíäîèíóëèíàçû

A. niger

, íàõîäÿùèéñÿ ïîä êîí-

òðîëåì ãîìîëîãè÷íîãî ïðîìîòîðà ãåíà êñèëàíàçû A

P. canescens

Ñõåìà ýêñïðåññèîííîé ïëàçìèäû ïðåäñòàâëåíà

íà ðèñ. 1.

Òðàíñôîðìàöèþ ðåöèïèåíòíîãî øòàììà

P. canes-

cens

îñóùåñòâëÿëè â ñîîòâåòñòâèè ñ ìåòîäèêîé, îïè-

ñàííîé ðàíåå [7].

УДК 579.6, 577.152.32

Пол чение ферментных препаратов эндоин линазы

для высо оэффе тивно о идролиза

л бней топинамб ра

Àñïèðàíò Ï.Â.ÂÎËÊÎÂ; êàíä. õèì. íàóê A.M.ÐÎÆÊÎÂÀ; êàíä. õèì. íàóê È.Í.ÇÎÐÎÂ

Èíñòèòóò áèîõèìèè èì. À.Í.Áàõà ÐÀÍ, ã. Ìîñêâà

Êàíä. òåõí. íàóê Í.Â.ÖÓÐÈÊÎÂÀ; Ë.È.ÍÅÔ¨ÄÎÂÀ

ÂÍÈÈ ïèùåâîé áèîòåõíîëîãèè ÐÀÑÕÍ, ã. Ìîñêâà

Êàíä. áèîë. íàóê Î.Í.ÎÊÓÍÅÂ; À.Â.ÊÎØÅËÅÂ

Èíñòèòóò áèîõèìèè è ôèçèîëîãèè ìèêðîîðãàíèçìîâ èì. Ã.Ê. Ñêðÿáèíà ÐÀÍ, ã. Ïóùèíî, Ìîñêîâñêàÿ îáë.

Ä-ð õèì. íàóê, ïðîôåññîð À.Ï.ÑÈÍÈÖÛÍ

Ìîñêîâñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò èì. Ì.Â.Ëîìîíîñîâà

Êëþ÷åâûå ñëîâà:

èíóëîîëèãîñàõàðèäû, ðåêîìáèíàíò-

íûå øòàììû, òîïèíàìáóð, ýíäîèíóëèíàçà.

Keywords:

inulooligosacñharides, recombinant strains,

Jerusalem artichoke, endoinulinase.

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека