Ашытқы дақылдарының биомассасында белоктың жинақталу мөлшерін анықтау

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 35 бет
Таңдаулыға:

Тақырыбы: Целлюлоза ыдыратушы субстраттардан ашытқыларды бөліп алу және олардың қасиеттерін зерттеу

Алматы, 2021 ж.
РЕФЕРАТ
Диплом жұмысы 34 беттен, 5 суреттен, 3 кестеден, 25 әдебиет көздерінен тұрады.
Түйін сөздер: ашытқылар, целлюлоза ыдыратушы субстраттар.
Зерттеу жұмысының мақсаты: Ауыл шаруашылығы саласына, мал азығы ретінде пайдаланылатын азықтық преператтардың құрамын байыту үшін белоқ жинақтаушы қасиеті жоғары белсенділік танытатын ашытқы дақылдарын бөліп алу және ашытқы дақылдарымен құрамы байытылған жаңа жемдік қоспа түрін алу.
Зерттеу жұмысының міндеті:
1. Әртүрлі табиғи субстраттардан ашытқы дақылдарын бөліп алу және іріктеу;
2. Іріктелініп алынған ашытқы дақылдарының морфолого-культуралдық, физиолого-биохимиялық қасиеттерін зерттеу және идентификациялау;
3. Өсімдік шикізаттарында ашытқы дақылдарының өсу белсенділігін зерттеу және биомасса жинау қарқындылығын бақылау;
4. Ашытқы дақылдарының биомассасында белоктың жинақталу мөлшерін анықтау.
Зерттеу әдістері: Зерттеу жұмысында әртүрлі табиғи субстраттардан дақылдарды бөліп алу, іріктеу, идентификациялау әдістері, дақылдардың морфолого-культуралдық, физиология-биохимиялық қасиеттерін зерттеу әдістері, моно дақылдарды сұйық және қатты орталарда дақылдау, субстратты таңдау, дақылдардың биомасса жинау қарқындылығы және белок жинақтау мен мөлшерін анықтау әдістері қолданылады.
Алынған нәтижелер:
1.Әртүрлі табиғи субстраттардан ашытқы дақылдары бөлініп алынды және іріктелінді;
2. Іріктелініп алынған ашытқы дақылдарының морфолого-культуралдық, физиолого-биохимиялық қасиеттері зерттелінді және идентификацияланды;
3. Өсімдік шикізаттарында ашытқы дақылдарының өсу белсенділігі зерттелінді және биомасса жинау қарқындылығына бақылау жүргізілді;
4. Ашытқы дақылдарының биомассасында белоктың жинақталу мөлшері анықталынды.
Практикалық қолданылуы: Ашытқылармен синтезделетін микробтық ақуыз сіңуі және амин қышқылдық құрамы бойынша жануартекті ақуыздардан асып түседі, басқа жем ақуыздарының биологиялық құндылығын арттырады. Азықтық ашытқылардың белоктары жануар ағзасында 95% дейін қорытылады. Құрамына кіретін күкірт пен оның қосылыстары амин қышқылдары түзілуінің биологиялық процестеріне қатысады. Ашытқылардың ферменттік жүйесі амин қышқылын сіңіру және белок синтезі процесін катализдейді. Азықтық ашытқы-ларды пайдалануға қарсы көрсетілімдер жоқ және оларды пайдаланудың артық мөлшері қосымша зиянды құбылыстарды тудырмайды. Осы мәліметтерді сараптай келе мал азығын ашытқылар биомассасымен байыту, яғни жемнің биологиялық құндылығын жоғарылату практикалық тұрғыда маңызды.

РЕФЕРАТ

Дипломная работа состоит из 34 страниц, 5 рисунков, 3 таблиц и 25 литературных источников.
Ключевые слова: дрожжи, субстраты, разрушающие целлюлозу
Цель исследования: Выделение дрожжевых культур с высокой белково-накопительной активностью для обогащения кормовых препаратов для сельскохозяйственных животных и получение новой кормовой добавки, обагащенной дрожжами.
Задачи исследования:
1. Выделение и отбор дрожжевых культур из различных природных субстратов;
2. Изучение и идентификация морфолого-культуральных, физиолого-биохмических свойств отобранных дрожжевых культур;
3. Изучение активности роста дрожжевых культур в растительном сырье и контроль интенсивности сбора биомассы;
4. Определение количества накопления белка в биомассе дрожжевых культур.
Методы исследования: В исследовательской работе были использованы методы выделения, отбора, идентификации культур из различных природных субстратов, методы изучения морфолого-культуральных, физиолого-биохимических свойств культур, культивирование моно культур в жидких и твердых средах, выбор субстрата, интенсивность сбора биомассы культур, методы определения накопления и количества белка.
Полученные результаты:
1. Из различных природных субстратов были выделены и отобраны дрожжевые культуры;
2. Исследованы и идентифицированы морфолого-культуральные, физиолого-биохимичкеские свойства отобранных дрожжевых культур;
3. Изучена ростовая активность дрожжевых культур на растительном сырье и проведены наблюдения за интенсивностью сбора биомассы;
4. Определено количество накопления белка в биомассе дрожжевых культур.
Практическое применение:
Микробный белок, синтезируемый дрожжами, по абсорбций и аминокислотному составу превосходит животный белок, повышает биологическую ценность других кормовых белков. Белки кормовых дрожжей перевариваются в организме животного до 95%. Входящая в состав сера и ее соединения участвуют в биологических процессах образования аминокислот. Ферментная система дрожжей катализирует процессы поглащения аминокислот и синтеза белка. Противопоказаний к употреблению кормовых дрожжей нет, и избыток их употребления не вызывает дополнительных вредных явлений. Анализируя эти данные, практическое значение имеет обогащение кормовой биомассой дрожжей, т.е. повышение биологической ценности кормов.

ABSTRACT

This thesis consists of 34 tables, 5 pictures, 3 tables and 25 references.
Keywords: yeasts, cellulose degrading substrates
Purpose of work: Isolation of yeast cultures with high protein-accumulative activity for the enrichment of feed preparations for farm animals and the production of a new feed additive enriched with yeast.
Tasks:
1. Isolation and selection of yeast cultures from various natural substrates;
2. Study and identification of morphological and cultural, physiological and biochemical properties of selected yeast cultures;
3. Study of the growth activity of yeast cultures in plant raw materials and control of the intensity of biomass collection;
4. Determination of the amount of protein accumulation in the biomass of yeast cultures.
Methods: Methods of isolation, selection, identification of crops from various natural substrates, methods of studying morphological and cultural, physiological and biochemical properties of crops, cultivation of mono crops in liquid and solid media, choice of substrate, intensity of harvesting of crop biomass, methods for determining the accumulation and amount of protein were used in the research work.
Results:
1. Yeast cultures were isolated and selected from various natural substrates;
2. The morphological and cultural, physiological and biochemical properties of the selected yeast cultures were investigated and identified;
3. The growth activity of yeast cultures on plant raw materials was studied and the intensity of biomass harvesting was observed;
4. The amount of protein accumulation in the biomass of yeast cultures was determined.
Practical application:
Microbial protein synthesized by yeast is superior to animal protein in terms of absorption and amino acid composition, and increases the biological value of other feed proteins. Feed yeast proteins are digested in the animal's body up to 95%. Included in the composition of sulfur and its compounds are involved in the biological processes of the formation of amino acids. The yeast enzyme system catalyzes the processes of amino acid uptake and protein synthesis. The phosphorus and calcium found in yeast affect the normal development of bones. The B vitamins present in the yeast cell are regulators of fat metabolism. There are no contraindications to the use of feed yeast, and an excess of their use does not cause additional harmful phenomena. Analyzing these data, it is of practical importance to enrich the feed with yeast biomass, i.e., to increase the biological value of the feed.

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
НЕГІЗГІ БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1 Әдебиетке шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.1 Ашытқылардың ерекшеліктері мен негізгі қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... ... ..
1.2 Мал азығын алу технологиясында пайдаланылатын субстраттардың құрамы, қасиеті, және түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.3 Ашытқылар негізінде мал азықтық ақуыз алу технологиясы ... ... ... ... ...
2 Зерттеу материалдары мен әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.1 Зерттеу материалдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.2 Зерттеу әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.2.1 Табиғи субстраттардан микроорганизмдердің таза дақылдарын бөліп алу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.2.2 Ашытқы дақылдарын түрге дейін идентификациялау әдістері ... ... ... ... ..
2.2.3 Ашытқы дақылдарының биомасса жинау қарқындылығын зерттеу әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.2.4 Моно дақылдар негізіндегі биомассадағы белок мөлшерін анықтау әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3 Зерттеу нәтижелері және оларды талқылау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.1 Әртүрлі табиғи субстраттардан ашытқы дақылдарын бөліп алу және қасиеттерін зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
3.2 Өсімдік шикізаттарында ашытқы дақылдарының өсу динамикасын зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.3 Ашытқы клеткаларының белок жинақтау қабілеттері ... ... ... ... ... ... ... ..
Қорытынды ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... .

КІРІСПЕ

Тақырыптың өзектілігі. Қазіргі кезде мал шаруашылығының дамуына байланысты оларды толыққанды жемдік ақуызбен қамтамасыз ету маңызды мәселелердің бірі. Ауыл шаруашылығы жануарларын және үй құстарын қоректендіру үшін жемнің жетіспеуіне байланысты белок көзі ретінде микробты биомассаға аса назар аударылуда. Арзан шикізатты пайдаланатын микробты биомасса өндірісін жануарлар азығындағы белоктың жетіспеушілігін жою құралы ретінде қарастырады. Белгілі микроорганизмдер ішінен ашытқылар биомассасы практикалық тұрғыда бағалы болып саналады, өйткені олар тағамдық және микробиологиялық өнеркәсіпте кеңінен қолданылады. Жемдік ашытқыларды өсіру үшін субстрат ретінде көмірсутектер, ағаш өңдейтін өнеркәсіп және өсімдік қалдықтарының әртүрлі гидролизаттары пайдаланылады. Сол себепті биомассаны жылдам жинақтауға қабілетті, субстратты тиімді пайдаланатын және көп мөлшерде белок шығымын беретін жоғары өнімді ашытқы штамын бөліп алу, оларды мал азығын байыту мақсатында пайдалану өзекті мәселе.
Теориялық және практикалық маңыздылығы. Ашытқылармен синтезделетін микробтық ақуыз сіңуі және амин қышқылдық құрамы бойынша жануартекті ақуыздан асып түседі, басқа жем ақуыздарының биологиялық құндылығын арттырады. Азықтық ашытқылардың ақуыздары жануар ағзасында 95% дейін қорытылады. Құрамына кіретін күкірт пен оның қосылыстары амин қышқылдары түзілуінің биологиялық процестеріне қатысады. Ашытқылардың ферменттік жүйесі амин қышқылын сіңіру және белок синтезі процестерін катализдейді. Ашытқылардың құрамында кездесетін фосфор мен кальций сүйектің қалыпты дамуына әсер етеді. Ашытқы клеткасында болатын В тобы витаминдері май метаболизмінің реттеушілері болып табылады. Азықтық ашытқыларды пайдалануға қарсы көрсетілімдер жоқ және оларды пайдаланудың артық мөлшері қосымша зиянды құбылыстарды тудырмайды. Осы мәліметтерді сараптай келе мал азығын ашытқылар биомассасымен байыту яғни жемнің биологиялық құндылығын жоғарылату теориялық және практикалық тұрғыда маңызды.
Ғылыми мәселенің қазіргі таңдағы бағалануы. Кейінгі он жыл көлемінде бүкіл әлемде өндірілетін микроорганизм белогы мөлшерін арттыру мәселесі белсенді талқыланып зерттелуде. Микроорганизмдердің ішінде ашытқы дақылдары азықтық белокты алу үшін мейлінше оптималды болып табылатындығы көрсетілген. Дерек көздеріне сүйене келе белокты өнімдерді алу мәселесіне қатысты целлюлозалы шикізаттың биотехнологиялық өңдеу технологиясының дамуы, олардың экологиялық қауіпсізділігін және эффективтілігін жоғарылату мәселесі қазіргі таңда жоғары мәнге ие.
Зерттеу обьектісі. Ретінде табиғи субстраттардан бөлініп алынған ашытқы дақылдары және құндылығы аз субстраттар қолданылды. Әртүрлі табиғи субстраттардан бөлініп алынған ашытқылардың 2 штамы және құндылығы аз субстраттар ретінде бидай, сабан, кебек таңдалынып алынды.
Зерттеу жұмысының міндеттері.
1. Әртүрлі табиғи субстраттардан ашытқы дақылдарын бөліп алу және іріктеу;
2. Іріктелініп алынған ашытқы дақылдарының морфолого-культуралдық, физиолого-биохимиялық қасиеттерін зерттеу және идентификациялау;
3. Өсімдік шикізаттарында ашытқы дақылдарының өсу белсенділігін зерттеу және биомасса жинау қарқындылығын бақылау;
4. Ашытқы дақылдарының биомассасында белоктың жинақталу мөлшерін анықтау.
Зерттеу жұмысының мақсаты. Ауыл шаруашылығы малдарына арналған азықтық препараттарды байыту үшін жоғары белок жинақтаушы белсенділікке ие ашытқы дақылдарын бөліп алу және ашытқылармен байытылған жаңа жемдік қоспа алу.
Практикалық базасы. Дипломдық жұмыс биология және биотехнология факультеті биотехнология кафедрасының қолданбалы микробиология зертханасында орындалды.

НЕГІЗГІ БӨЛІМ

1. Әдебиетке шолу
1.1 Ашытқылардың ерекшеліктері мен негізгі қасиеттері
Экономикалық және экологиялық тұрғыдан алғанда, ашытқы ақуыз және биологиялық белсенді заттардың ең жақсы өндірушілері болып табылады. Олардың артықшылығы, ең алдымен, технологиялығында, өйткені ашытқыларды ешқандай қиындықсыз өнеркәсіптік жағдайда өсіруге болады. Ашытқылар жоғары өсу қарқынымен және сыртқы микрофлораға төзімділігімен сипатталады, көптеген қорек көздерін сіңіре алады, культуральдық сұйықтықтан оңай бөлінеді және ауаны споралармен ластамайды. Ашытқы жасушаларында 25%-ға дейін қатты заттар болады. Ашытқы биомассасының ең құнды компоненті-ақуыз, құрамы бойынша ол аминқышқылдарының құрамында дәнді дақылдардың ақуызынан асып түседі және сүт пен балық ұнының ақуыздарынан аз ғана. Ашытқы ақуызының биологиялық құндылығы маңызды ауыстырылмайтын аминқышқылдарының едәуір мөлшерінің болуымен анықталады. Витаминдердің құрамы бойынша ашытқы барлық ақуыздық жемдерден, соның ішінде балық ұнынан да асып түседі. Сонымен қатар, ашытқы жасушаларында микроэлементтер және қанықпаған май қышқылдары басым болатын майдың көп мөлшері бар. Сиырларға жем ашытқысын беру кезінде сүттің шығымдылығы мен май мөлшері артады, ал түкті жануарларда терінің сапасы жақсарады. Сондай-ақ гидролитикалық ферменттері бар және полисахаридтерде олардың алдын-ала жүзеге асқан гидролизінсіз өсуге қабілетті ашытқылар қызығушылық тудырады. Мұндай ашытқыларды пайдалану экономикалық жағынан қымбат, құрамында полисахарид бар қалдықтарды гидролиздеу кезеңінен құтылуға мүмкіндік береді [1].
Ашытқы саңырауқұлағы-бір клеткалы қозғалмайтын және бактериялардан шамамен алғанда он еседей ірі Ascomycetes класына жататын, табиғатта кең тараған микроорганизмдер. Ашытқы саңырауқұлағы клеткасының мөлшері 8-10 микронға тең. Клетка пішіні дөңгелек, сопақша және таяқша тәрізді әртүрлі болады. Басқа саңырауқұлақтардан айырмашылығы-ұзақ уақыт оттексіз тіршілік ете алады. Оларда қозғалу органеллалары болмайды. Клетка сыртында қабықша, ішінде цитоплазма, бір ядро және вакуолі бар [2].
Ашытқы клеткасы шамамен 75% судан тұрады. Клетканың құрғақ мөлшерінде орташа есеппен азот 45-60%, қант 15-45%, майлар 2,5-13%, минералды заттар 7-10% мөлшерде болады. Сонымен қатар, ашытқы клеткалары метаболизм үшін маңызды ферменттер мен витаминдік құрамға ие. Ашытқылар клеткасында ферменттер тыныс алу және әртүрлі ашу процестерінде катализатор қызметін атқарады. Май және май тектес заттар негізінен бактерия клеткаларының қабығында және цитоплазманың бетінде кездеседі. Май текстес заттар клетканың құрғақ затында 3-7% шамасында болады. Азықтық ашытқы саңырауқұлақтар денесіндегі май тектес заттардың мөлшері 60%-дай болады.
Ашытқы саңырауқұлақтарында белок және витаминдер (В, Д, Е), көмірсулар көп болғандықтан, қазір тамақ және мал азықтық мақсатқа кеңінен қолданылады [3].
Ашытқы саңырауқұлағының систематикасы олардың көбею тәсілдері мен физиологиялық қасиеттеріне негізделген. Олар екі тұқымдасқа бөлінеді: сахаромицеттер және сахаромицет еместер.
Сахаромицеттер. Бұларға нан, шарап, сыра сияқты мәдени ашытқы саңырауқұлақтары жатады. Олар бүршіктену және спора түзу арқылы көбейеді. Сондықтан бұларды нағыз ашытқы саңырауқұлақтар деп атайды. Өндірісте, әсіресе олардың Saccharomyces cerevisiae және Saccharomyces elipsoideus деген түрлерінің маңызы зор. Saccharomyces cerevisiae - клеткасы шар немесе жұмыртқа тәрізді болатын, спирт ашуын қуатты жүргізетін қоздырғыш. Олар шарап спиртін алу үшін, сыра қайнатуда және нан ашытуда қолданылады. Бұлардың белгілі бір температурада және жағдайларда тіршілік ететін топтары-рассалары бар. Шарап ашытқысы Saccharomyces elipsoideus түрі спирттік ашу туғызады, нәтижесінде глюкоза шараптық спиртке айналады және көмір қышқыл газын бөліп шығады. Сондықтан да оны шарап ашыту үшін пайдаланады. Saccharomyces elipsoideus-тің клеткасы эллипс тәрізді. Олардың кейбір рассалары шараптағы хош иісті түзуге тікелей қатысады. Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces Carlbergensis клеткалары құрамында 50%-ға жуық белок, алмастырылатын және алмастырылмайтын аминқышқылдары, түрлі витаминдер бар; лизин, треонин, валин және лейцин мөлшері өсімдіктерден асады, бірақ метионин, цистеин аз мөлшерде кездеседі.
Сахаромицет емес ашытқы саңырауқұлағы-негізінен жалған ашытқы саңырауқұлақ. Cryptococcaceae тұқымдасына біріктіріледі. Бұлар спора түзбейді, бүршіктену арқылы ғана көбейе алады. Бұлардың көпшілігі әр түрлі өндірістегі өнімдерді зақымдайды. Дегенмен олардың ішінде шаруащылық үшін маңызды туыстары бар. Олар: Torulopsis және Mycoderma туысының өкілдері. Torulopsis туысына жататын ашытқы саңырауқұлағы шар тәрізді келеді және ашыту процесі барысында аз ғана мөлшерде спирт түзеді. Torulopsis кэфир деп аталатын өкілін қымыз және кэфир сияқты сүт тағамдарын даярлауда пайдаланады, ал Torulopsis utilius-тің тағамдық және мал азықтық ашытқы саңырауқұлақтарды өндіруде үлкен маңызы бар [4].
Torulopsis биомассасын сүт сарысуында өсіре отырып, сұйық белокты өнім Промикс алады, мұның құрамында белок бастапқы сүт сарысуына қарағанда 2-3 есе артық. Ашытқы белогымен байытылған Провилакт өнімі құрғақ майсыздандырылған сүтті алмастырушы ретінде қолданылады [4].
Жемге ашытқы массасы жануардың рационының құрғақ затынан 5-10% мөлшерінде қосылады.
Mycoderma туысына жататын ашытқы саңырауқұлағының клеткасы ұзынша. Олар спирт түзе алмайды. Бірақ ортадағы бар спиртті және органикалық қышқылдарды су мен көмірқышқыл газына дейін тотықтыра алады. Құрамында спирті бар ішімдіктердің бетіне қонса, Mycoderma қатпарланған қабықша түзеді де, оның иісімен дәмін бұза бастайды. Сонымен қатар Mycoderma сүт тағамдарын, тұздалған көкөністерді бүлдіріп, сірке және нан ашытқы саңырауқұлағын жасайтын өндіріске өте көп зиянын тигізеді. Candida utilis, C.arborea-ны биотехнологияда белокты биомасса алуға қолданады [4].
Ашытқы клеткасына барлық жасушалар секілді төрт өсу фазасы тән: I-лагфаза, II-логарифмдік өсу фазасы, III-стационарлық фаза, IV-өлу фазасы. Алайда ашытқылардың өндірісінде тек үш өсу фазасын қарастырады, ал соңғы фаза ашытқы өндірісінде болмағаны жөн. Лагфаза-ашытқы жасушасы қоректік ортаға енгеннен кейін сонда бейімделетін период. Олардың ферментті жүйелері биомасса синтезінде құралады. Аминқышқылдардың, полифосфаттардың, рибонуклеин қышқылдарының (РНҚ) активті синтезі жүреді. Жасушалар бүршіктенуге дайындалып, жасуша пішінінің өзгеруіне байланысты массалары өзгереді. Ашытқылар бұл уақытта көбеймейді. Бұл периодтың ұзақтығы жасушаның ферментті жүйесіне, егіс материалының санына, қоректік субстраттың саны мен құрамына, температураға, рН, культуралды ортаның аэрациясына және т.б. факторларға байланысты. Бұл периодта жасушалар сыртқы ортаға сезімтал болып келеді.
Логарифмдік өсу фазасы-жасушалардың жылдам көбеюімен сипатталады. Оларды қоректік және өсу заттарымен қамтамасыз еткенде, сонымен қоса лимиттердің болмауы культуралды ортада бүршіктенетін жасушалардың көп болуына әкеледі. Ашытқы биомассалары жас жасушалар пайда болғанша үлкейіп, аналық жасушаға өсіп, жаңа генерация түзіп бүршіктенеді. Бұл фазада ашытқы жасушасының максималды өсуі байқалады. Периодтың мерзімі ортадағы қоректік заттың мөлшеріне және жасуша метаболизмінде түзілетін өнімнің мөлшеріне байланысты. Периодты бірнеше рет қайталау нәтижесінде процесте қоректік көздердің азаюы, ингибирлеуші өнімдердің пайда болуы немесе ортаның физикалық қасиеттерінің өзгеруінен өсу жылдамдығы төмендей береді. Ортаға қоректік заттарды үнемі толтырып отыру және зиянды заттарды шығарумен логарифмді өсу фазасын шексіз жүргізуге болады. Ашытқы клеткаларының қолайсыз жағдайларға төзу қабілеті бұл периодта жоғарылайды[5]. А.Куктың анықтамасы бойынша бір ашытқы жасушасы орта есеппен 25 жаңа жасушаны, кейде 40 жасушаны түзеді [6].
Стационарлы фазада жаңа ашытқы жасушаларының түзілуі тоқталады, себебі өсу апаратына қоректік заттар жіберілмейді. Жасушалар өмір сүруін қамтамасыз ету үшін қалған қоректік заттарды қолданады. Жасушалар пішіні жағынан өседі, массасы да үлкейеді. Бұл фазада биомассасының өсуі ашытқы массасынан 5-10%-ды құрайды. Жасушалардың ферментті жүйелері өмір сүруге қажетті алмасу процестеріне ауысады. Қоршаған ортада жасушалардың төзімділігі жоғарылайды. Бұл фаза ашытқы өндірісінде ашытқы жасушаларының пісіп-жетілуіне сәйкес келеді.
Өлу фазасы-микроорганизмдердің өсуі мен көбеюінің тоқталуымен сипатталады. Жасуша массалары кішірейеді, себебі барлық қоректік заттар алдыңғы фазада қолданылған. Жасушалар өмір сүруі үшін өздерінің қор заттарын пайдаланады. Жасуша автолизі байқалады. Ашытқы өндірісінде бұл фаза қарастырылмайды, себебі ашытқыларды культуралды ортадан бөліп алады. Ол тек (авария) қолайсыз жағдайда болуы мүмкін, мысалы сепаратор бұзылуы кезінде, сол кезде жетілген ашытқылар ұзақ уақыт құрылғыда тұрып қалады.
Ашыту құрылғысынан биомассаны бөліп алуды жоғарылату үшін технологиялық процесте лагфазаны минимумға түсіріп, логарифмдік фазаны ұзартып жүргізу қажет.

1.2 Мал азығын алу технологиясында пайдаланылатын субстраттардың құрамы, қасиеті және түрлері
Целлюлоза (клетчатка) - өсімдіктің негізгі құрам бөлігі (40-70 %), және оның биосинтезі барлық басқа қосылыстардың биосинтезінен жоғары болып келеді. Целлюлоза сандық қатынаста өсімдік ұлпасының маңызды компоненті, крахмалмен бірге (гомополисахарид, целлюлоза сияқты глюкоза молекулаларынан тұрады, өсімдіктің маңызды құрам бөлігі) топырақтағы көмірсудың негізгі көзі болып табылады. Целлюлоза көң, компост, гумус, торф, лигнин, тас көмір үшін негізгі материал болып табылады.
Целлюлоза - өсімдік әлеміндегі кең тараған полисахарид болып табылады. Целлюлозаның құрамына биосфераның барлық органикалық көмірсуының 50 %- ы кіреді. Жоғары сатыдағы өсімдіктер 15-50 % целлюлозадан тұрады.
Целлюлозаның ыдырауы - ауыл шаруашылығы және топырақ үшін маңызды процесс болып табылады. Клетчатканы ыдыратуға көптеген микроорганизмдер бейім болып келеді. Олар зат алмасудың соңғы өнімдерімен, целлюлозаыдыратушы белсенділігінің көрінуімен және мекен ету орнына бейімделушілігімен ерекшеленеді [6].
Құрамында целлюлоза бар шикізаттар 3 негізгі полимер топтарынан тұрады. Оларға целлюлоза, гемицеллюлоза және лигнин жатады. Целлюлоза және гемицеллюлоза биомассаның көмірсулы фракциясынан тұрады, ал лигнин - макромолекулалары фенил-пропанды бірліктерден құралған ароматты полимер болып табылады. Қалған компоненттерге органикалық экстрактті заттар (негізінен терпендер) және бейорганикалық қосылыс - күл жатады [6].
Ағаштан бөлек өсімдіктекті шикізаттардың ішінде негізгі орынды ауыл шаруашылық қалдықтар алады, соның ішінде өңделген дәнді-дақылдардың қалдықтары. Солардың бірі сабан болып табылады.
Сабан күздік және жаздық, астық және бұршақ тұқымдас, түрлері бойынша бидай, күріш, қарабидай, арпа, кендір және т.б деп ажыратылады. Жақсы астық сабаны - жарқын, жылтыр, мамық; ал ұзақ сақталғаны - сынғыш, тозаңды, хош иісті болады.
Сабан өсімдіктердің сабағы және астық бастырудан кейінгі жапырағынан тұрады және көптеген астық және кейбір бұршақ тұқымдастарынан жасалады. Барлық дақылдардың сабандарының құрамында көп мөлшерде клетчатка, лигнин болады және тағамдық құндылығы төмен болып келеді. Клетчатканың жоғары мөлшері есебінен сабанды күйіс қайыратын малдарға азық ретінде пайдаланады.
Көптеген дамыған елдерде сабанды, негізінен, төсеме (сабан төсем) ретінде қолданады. Сонымен қатар сабан жоғары өнімді сиырлардың рационында суалу кезеңі алдында лактацияны азайтуға қажет. Орталық, Оңтүстік-шығыс Азия, Африка, Оңтүстік Америка елдерінде сабан ірі қара малдың азығы ретінде қолданылады.
Жүгері, бидай, арпа, қарабидай, сұлы және күріш - сабанның негізгі көзі болып табылады, алайда біздің елімізде арпа және бидай сабанын жиі пайдаланады. Сұлы сабаны азықтандыру үшін жақсырақ, бірақ сұлы өндірісінің көлемі аздығынан, бұл сабанның мөлшері шектеулі болып келеді. Жалпы сабан азықтың барлық көлемінің 5-10%-ын құрайды.
Жүгері сабаны. Жүгері сабаны немесе жүгері сабағы құнарлы заттарға бай және басқа сабандарға қарағанда сіңімділігі жоғары болып келеді. Оның құрамында шикі ақуыз 60 г құрайды. Солтүстік Америкада жүгері сабаны буаз етті сиырлардың рационының негізгі бөлігін құрайды. Астықты жинағаннан кейін малдарды жүгері алқабында жаюға болады, сонымен бірге ұсақталған немесе сүрленген жүгері сабанын пайдалануға болады.
О.В. Голязимова, А.А. Политов, О.И. Ломовский және т.б ғалымдар жүгері сабаны лигноцеллюлозасының ферментативтік конверсиясын іске асырған. Жүгері сабанының ферментативтік гидролизі нәтижесінде өсімдік шикізаттарынан 90% көмірсулардың конверсиясын іске асыруға болады [7].
Бидай және қарабидай сабаны. Бидай және қарабидай сабанының құнарлығы аз болып келеді. Олардың сіңімділігі сілтімен өңдеуден кейін жақсаруы мүмкін.
Б.Н. Кузнецов, В.Г. Данилов, О.В. Яценкова, Е.Ф. Ибрагимова және Н.М. Иванченко сынды ғалымдар бидай сабаны мен сұлы қауызынан тағамдық талшықтар алу жұмыстарын жүргізген. Бидай сабаны мен сұлы қауызынан каталитикалық делигнификация әдісімен алынған тағамдық талшықтар нан, кондитер, шұжық өндірісінде пайдаланылады [8].
Кебек. Кебектер қабыршақ және одан да кіші түйіршік тәрізді болады, дән қабықшасынан және ұрықтан тұрады. Олардың ылғалдылығы 15% - дан аспауы керек.
Кебектер ұнға өңделген астықтың түріне байланысты бидай, қарабидай, арпа, сұлы, күріш, қарақұмық, тары кебектері болып бөлінеді.
Бидай және қарабидай кебектерінің тағамдық құндылығы және азықтық қасиеттері жоғары болып келеді. Басқа астықтардың кебектерінде клетчатканың көлемі көп және ересек малдарға азық ретінде пайдаланылады.
Кебектер ірі және жіңішке болып бөлінеді. Кебектердің құнарлығы олардағы ұнды бөлшектердің болуына байланысты, ұн көбірек және қабықшасы аз болса, кебектің құнарлығы жоғары болады.
Кебектерде дәнді азықтарға қарағанда фосфор, никотин және пантотен қышқылы көбірек болады.
Кебектер - ауыл шаруашылық малдары үшін жақсы азық болып табылады. Әсіресе, бидай кебектері жақсы бағаланады. Олар сиырлар және ешкілердің сүт өнімділігіне жақсы әсер етеді. Жылы сумен дайындалған көже ретінде олар жақсы әсер етеді, ал құрғақ күйіне малдарда диареяның алдын алуы мүмкін.
Кебектерді құрама жем ретінде қой, сүтті сиыр және ірі қара мал үшін 50-60%, жылқылар үшін 40 %, алты айдан асқан бұзау, буаз және мегежін үшін 35-40%, төлдер мен шошқалар үшін 20-25 % қосылады.
Кебектердің ылғал жұтымдылығы жоғары болғандықтан, оларды арнайы сүрлемде және бір ай көлемінде сақтайды. Себебі олар уақыт өте зеңденуі мүмкін [9].
Бұршақ сабаны. Бұршақ және асбұршақ сабаны астық тұқымдастарының сабанына қарағанда ақуыз, кальций және магнийге бай болып келеді және егер дұрыс жиналса, күйіс қайыратын малдар үшін пайдалы азық болады. Сабағында клетчатка аз болғандықтан, оны кептіру қиынға түседі және сақтау кезінде жиі зеңденуге ұшырайды.
Күріш сабаны. Көптеген күріш өндіретін елдерде күріш сабанын мал азығы ретінде пайдаланады. Оның құрамындағы ақуыз және алмасу энергиясы жаздық арпа сабанымен бірдей. Күріш сабанының ерекшелігі күлдің жоғары мөлшері болып саналады, 1 кг құрғақ затта 170 г , соның ішінде лигниннің мөлшері 1 кг құрғақ затта 60-70 г , алайда бұл басқа дақылдардың сабанына қарағанда аз болып келеді. Сабанның басқа түрлерінен айырмашылығы күріштің сабағы жапырағына қарағанда жақсы сіңіріледі [9].
Көптеген елдерде ағаштан бөлек өнімдер целлюлоза өндіретін шикізаттың негізгі көзі болып табылады. Қытайда құрамында целлюлоза бар өнімнің 87 %- ын сабаннан өндіреді. Сонымен қатар, Иранда да сабаннан целлюлоза алады. Ирандық зерттеушілердің мәліметтері бойынша күріш сабанын қайнатқан кезде 15,2 % пентозан, 3,7 % лигнин және 3,5 % күлден тұратын құрғақ сабан массасынан 57,7 % целлюлоза бөлініп алынған [10].
Г.А. Мхитарян және А.П. Леснов зерттеу жұмыстарының нәтижесінде қызылша сығындысы негізінде жоғары ақуыздық азықтар алған. Қызылша сығындысы қалыңдығы 2 мм жаңқа, ылғалдылығы 82%, диффузды әдіс арқылы қанттың негізгі көлемі бөліп алынады. Кептірілген қызылша сығындысы биохимиялық құрамы бойынша бидай кебектеріне жақын болып келеді. Сығындының ерекшелігі пектинді заттардың көп болуына байланысты оның пробиотикалық әсері болады. Пектиндер малдардың ас қорыту жолдарын қалыпқа келтіреді, соның есебінен олар азықты аз қабылдайды. Алайда белоктың аз, ал клетчатканың көп болуы, оның құрама азықтар өндірісінде кең қолданысына шектеу қояды.
Толыққанды азықтық ақуыздың жетіспеушілігі мал шаруашылығының маңызды мәселелерінің бірі. Ақуыздық заттардың көзі, ауыл шаруашылық өнімдерінен басқа, микроорганизмдер биомассасы болып табылады. Қазіргі кезде микробты синтез құрамында дәрумендері көп жоғары сапалы көмірсулы- ақуыздық азық алудың келешегі зор әдістерінің бірі болып саналады. Арзан субстраттар - тағамдық және қайта өңдеу өнеркәсібінің қалдықтары, соның ішінде шикі қызылша сығындысын қолдана отырып, микроорганизмдер жануарлар ағзасында сіңімділігі 95 % -ға жететін ақуызды (құрғақ массасынан 70 % -ға дейін) жоғары жылдамдықпен көп мөлшерде жинақтауға қабілетті болып келеді [11].
Өсімдік майларына бай дәндер мен тұқымдарды қайта өңдеу кезінде майлар және қосымша өнімдер - күнжара, фосфат концентраттары, кебек және қауыз алады. Тағамдық және техникалық майларды соя, күнбағыс, мақта, кендір және зығырдан алады, ал жүгері, қыша, арахис, күнжіт, рапс, көкнәр, мақсары тұқымынан аз алады. Күнбағыс тұқымынан бөлініп алынған қауызы біртекті физикалық құрылымды, тұрақты химиялық құрамы және физико-механикалық қасиеттері бар сүректенген өсімдік ұлпаны құрайды. Күнбағыс қауызы 1,4% көмірсуға бай тұрақты фитомелан пигментінен, 23,6-28% пентозан, 52-66% клетчатка, 24,8-29,6% лигнин, 31-42,4% целлюлозадан тұрады және жемдік ашытқылар, гидролиздік фурфурол спирті, ацетон және басқа да өнімдер алу үшін құнды шикізат болып табылады [12].

1.3 Ашытқылар негізінде мал азықтық ақуыз алу технологиясы
Целлюлоза азықтық қажеттіліктерге арналған микробтық белок алудың ең перспективалы көздерінің бірі. Алайда, ақуыз мөлшерінің төмен болуы, аз сіңімділігі және қорытылуына байланысты ауыл шаруышылығы және басқа салалардың целлюлозалық қалдықтары арнайы өңдеусіз азық өндірісінде қолданыла алмайды. Бұл субстратты пайдалану үшін биотехнологиялық шешімдер бір мезгілде целлюлозалық шикізатты ұтымды пайдалануға, олардың азықтық құндылығын арттыруға және олардың қоршаған ортаға әсерін азайтуға мүмкіндік береді.
Соңғы жылдары әлемнің көптеген елдерінде мал шаруашылығы үшін азықтық ақуыздың үлкен жетіспеушілігі байқалуда, ол ауыл шаруашылық азықтық дақылдарының өсімдік белогы: астық, жоңышқа, соя, сонымен қатар балық және ет ұны өндірісімен жартылай қамтылады. Қалыптасқан жағдайда агроөнеркәсіптік кешендегі өсімдік шикізатын өңдеу кезінде пайда болатын қайталама қалдықтардан экологиялық таза және тиімді биологиялық белсенді жемшөп өнімдерін жасау және қолдану есебінен жемшөп базасының сипатын сапалы өзгерту қажет [13].
Мал шаруашылығының қазіргі кезде дамуына байланысты оларды толыққанды жемдік ақуызбен қамтамасыз ету маңызды мәселелердің бірі болып отыр. Ауыл шаруашылығы жануарларын және үй құстарын қоректендіру үшін жемнің жетіспеуіне байланысты белок көзі ретінде микробты биомассаға аса назар аударылуда [14].
Жануарлар қорегіндегі белоктың жетіспеушілігін жою құралы ретінде арзан шикізатты пайдаланатын микробты биомасса өндірісін қарастырады. Көптеген микроорганизмдер ішінен ашытқылар биомассасы практикалық тұрғыдан бағалы және құнды болып саналады, өйткені олар тағамдық және микробиологиялық өнеркәсіпте кеңінен қолданылады [15]. XIX ғасырдың басында құрамында орташа есеппен 52% ақуызы бар сыра ашытқылары азық ретінде қолданыла бастады. Азықтық қоспаларды өндіруде ең алғаш Германияда Candida туысының ашытқылары өндірісте қолданысқа енгізілді. Ашытқылардың тағамның құрамына қосылуы сол елдің халқын Бірінші және Екінше дүниежүзілік соғыстарда белоктық ашығудан сақтап қалды [16].
Сүрлемге ашытқылар қосуды XX ғасырдың 30-жылдарында А. А. Гардер ұсынды. Қазіргі эерттеулер қиын және сүрленбейтін азықтарға ашытқы микроорганизмдерін қосудың қажет екенін көрсетті. Ал оңай сүрленетін өсімдіктерден бұл ашытқыларсыз да сапалы сүрлем алуға болатыны белгілі [17].
Азықтық ашытқыдан өндірілетін белоктар жемдік қоспа ретінде мал шаруашылығында XX ғ. екінші жартысынан бастап қолданыла бастады. Өндірілген белокты жемнің құрамына қосқанда, жемнің құндылығы алмаспайтын аминқышқылдар мен витаминдердердің дәрежесіне байланысты жақсарады. [18].
Жемдік ашытқыларды өндіру Ресейде 1930 жылдардың басында қолға алынды. Ауыл шаруашылығынан қалған сабан, жүгері собықтары сияқты қалдықтарды күкірт қышқылымен гидролизге ұшыратып, гидролизаттарды бейтараптандырады және оларды Saccharomyces cerevisiaе ашытқыларын өсіру үшін пайдаланды. Алайда ауыл шаруашылық шикізаттарын зауыттарға тасымалдау қымбат болғандықтан бұл әдіс тек жергілікті маңызға ғана ие болды [19].
1973 ж КСРО - да дүние жүзіндегі ең алғаш азықтық ақуыз зауыты (жылына 70 000 т.) іске қосылды. Шикізат ретінде мұнайдан бөлініп алынған алкандар және көмірсуларда тез өсуге қабілетті ашытқылардың бірнеше түрі қолданылды: Candida maltosa, Candida guilliermondii, Candida lipolytica. Кейіннен мұнай өңдеуден қалған қалдықтар ашытқы ақуызын өндіру үшін негізгі шикізат болып, өндіріс 1980 жылдары қарқынды дамып, өнімі 1 млн. тоннаны құрады. КСРО басқа елдерге қарағанда ақуызды 2 есе көп өндірді. Бірақ әрі қарай мұнай көмірсуларында өсетін ашытқы ақуызының өндіріс масштабы күрт төмендеді. Бұған 1990 жылдардағы экономикалық дағдарыс және де өндіріске байланысты көптеген спецификалық проблемалар себеп болды. Осы мәселелердің бірі ол - канцерогенді қасиетке ие дайын азықтық өнімді мұнай қалдықтарынан тазарту қажеттілігі болды. Ресейде ақуыз қоспаларының негізгі көзіне жататын сояны өсіруге жарамды аудандар өте аз болғандықтан, n-парафиндерде ашытқылардың көп тонналық өндірісі орнады. Жылына 70-тен 240 мың ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.