Азықтық ақуыз алу

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министрлігі

Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті.

СӨЖ

Тақырыбы: Азықтық ақуыз алу.

Орындаған: Асенғали Ж.

Тексерген : Қасымов С. Қ.

Мазмұны:

Азықтық ақуыз алу
Ақуыздар молекулалырының құрылысы
Ақуыздардың микроорганизм - продуценттері
Азықтық ақуыз өнімі
Биомассадан алынған ақуыз
Саңырауқұлақтардан алынған ақуыз
Балдырлардан алынған ақуыз

Ақуыздар - жасушаның ең маңызды макромолекулаларының бірі. Оның элементтік құрамын, құрылысының теориясын алғашқылардың бірі болып зерттеген және «протеин» (protein - бірінші) деп атауды ұсынған голландия химигі және дәрігері Г. Я. Мульдер (1802-1880) болатын.

Ақуыздар аминқышқылының тізбегінен тұрады. Ақуыздар тірі ағзаның құрамына кіріп қажетті маңызды функцияны атқарады. Ақуыздарды құрылымы және функционалды атқаратын қызметіне қарай бөлу қиын. Ақуыздарды құмына, қышқылдығына қарай ақуыз емес топтарына қарай бөлген. Демек, ақуыздар жай (протеин) және күрделі (протеид) деп бөлінеді.

Жай ақуыздар гидролиздегенде тек аминқышқылын түзеді. Жай ақуыздарға альбумин, склеролротеидтер жатады. Күрделі ақуыздарға ақуызбен нуклеин қышқылының комплекстері (нуклеопротеидтер), полисахаридтермен ақуыз комплестері (гликопротеидтер), липидтер (липопротеидтер), бояғыш заттармен (хромопротеидтер), фосфор қышқылының қалдықтарымен (фосфопротеидтер), ауыр мателдардың иондары (металопротеидтер) жатады. Ақуыздар молекуласының формасы бойынша глобулалы және фибрилді деп бөлінеді.

Ақуыздар реакцияға түскенде әртүрлі түске боялады, сондықтан оларды сапалық анализ жасаумен анықтайды. Ақуыздардың (пептидтер) қасиеті - олардың құрамына кіретін аминқышқылдардың табиғатымен және мөлшерлік қатынастаырмен анықталады. Ақуыз молекуласында аминқышқылдары бір-бірімен пептидтік байланыс арқылы байланысып үлкенді кішілі полипептид тізбегін түзеді.

Жоғары молекулалы қосылыс құрамына жүзге тарта пептидтік байланысы бар қосылыстар пептидтер деп аталады да, молекулалық массасы 1 Дальтонды құрайды. Пептидтік байланысы жүзден асатын пептидтер ақуыздар деп аталады да, салыстырмалы молекулалық массасы 1-нан бірнеше млн-ға дейін жетеді. Пептидтік байланысты аминқышқылдарының поликонденсациялануы деп қарастыруға да болады, яғни жоғары молекулалы қосылыс ақуызбен қатар, шағын молекулалы су түзіледі. Қазіргі кезде табиғатта анықталған аминқышқылдардың жалпы саны 300-дей, бірақ ақуыз молекулаларында олардың тек 20-α- аминқышқылдары ғана кездеседі. Бұл аминқышқылдарды ақуыздық, протеиндік аминқышқылдары деп атайды. α-аминқышқылдарының барлығының құрылысына жалпы алғанда бір-біріне ұқса, олар амин тобынан, көмірсутектен, карбоксил топтарынан құрылған қаңқадан және ортаңғы көміртек атомымен альфа орны бойынша байланысқан радикалдан тұрады.

Аминқышқылының құрылысы

Жер бетіндегі барлық тірі ағзалар осы 20 аминқышқылдарды пайдаланып сан алуан ақуыз молекулаларын құрастырады.

Ақуыздар молекулалырының құрылысы

Ұзын ақуызды тізбектер құрылыс жобасы ортақ, бірақ бір-бірінен радикал құрылысы бойынша ерекшеленетін бар жоғы 20 түрлі аминқышқылдарынан тұрады. Аминқышқылдарының молекулалары бір-бірімен қосылып пептидтік деп аталатын байланыстар түзеді. Екі полипептидтік тізбектен құралған ұйқы безінің гормоны - инсулин 21 және 30 аминқышқылдарының қалдығынан тұрады. Миоглобин - бұлшық ет ұлпасындағы оттегін байланыстыратын ақуыз - 153 аминқышқылдарынан тұрады. Дәнекер үлпасының алғашқы коллаген талшықтарының негізін құрайтын және оның бірліктілігін қамтамасыз ететін коллаген ақуызы үш полипептидтік тізбектен тұрады, оның әрқайсысы 1000-ға жуық аминқышқылдарының қалдықтарынан тұрады.

Пептидтік байланыстармен қосылған амин қышқылы қалдықтарының рет-ретімен орналасуы ақуыздың бірінші реттік құрылымы деп аталады және тізбекті молекула болып табылады. Ақуыз жіпшесі спираль тәрізді шиыршықтанып, жоғарырақ деңгейде ұйымдасқан екінші реттік құрылымға ие болады. Содан соң полипептид спиралі жиырылып шумақ (гобула) немесе фибрилла түзеді. Ақуыздың дәл осындай үшінші реттік құрылымы өзіндік ерекшелігі бар биологиялық белсенді нысан болып табылады. Алйда бірқатар ақуыздар үшін үшінші реттік құрылым соңғы емес. Төртінші реттік құрылым болуы да мүмкін. Бұл бірнеше ақуызды глобуллар немесе фибриллалардың біртүтас жұмыс кешені. Мәселен, гемоглобиннің күрделі молекуласы төрт полипептидтен тұрады, ол өз функциясын тек осындай күйінде ғана атқара алады.

Ақуыздардың микроорганизм - продуценттері

Микроорганизммен продуцирлеуші ақуыздың артықшылығы, жасуша ішінде концентрленеді. Фермент өте аз мөлшерде ақуыз түрінде жасушаның ортасына бөліп жібереді. Сондықтан ақуыз заты өндірісіндегі дайн өнім, ақуыз продуцентінің биомассасы болып саналады, ал қалдық культурларды сұйықтықтың фильтраты болып саналады.

Ақуыз продуценттері бірқатар талаптарды қанағаттандыру керек: генерация процесі минималды уақытта болуы керек; ортадан қоректік зат максималды сіңірілуі керек, өзінің массасын ақуыз 40-70%дейін жиналуына мүмкіндік жасау керек; ортаға токсинді өнімді бөлуге болмайды және олардың өздері патогенді емес болуы керек; залалсызданбаған жағдайда продуцентті өсіргенде тіршілік етуі және төзімділігі жоғары болу керек; ортаның сұйық фазасынан сепарирлегенде және флотирлегенде, өнімді бөлгенде оңай бөлінуге қабілетті болу керек. Қоректік ортаның құрамына және көміртегі көзіне қарай ақуыз заттардың әр түрлі продуценті қолданылады.

Өсімдік шикізатында ақуыз алу үшін қолданылатын Candida туысындағы ашытқылар:C. utilis, C. tropicalis, C. guilliermondii, C. scotti. Сирек кездесетін ашытқы туысы Trichosporon қолданылады.

Ақуыздың микроорганизм - продуцентіне қоректік көзі ретінде метан және газ сияқты гомологиясы Preudomonas methanica, Ps. Fluorescens, Ps. Candatus, Mycobacterium phley, Myc. filiformae, Myc. vadosum, Myc. lacticolum, Myc. mycosum, Myc. luteum, Myc. perrugosum жатады. Метил спиртінде ақуызтық ақуыз алу үшін перспективті продуцент болып бактериялар, ашытқылар, саңырауқұлақтар қолданылады.

Азықтық ақуыз өнімі

Микробиологиялық өндірістің алдыңдағы негізгі мақсатының бірі ауылшаруашылығын тиімді азықтық ақуызбен қамтамасыз ету. Мал шаруашылық өнімі өндірісінің кеңеюіне байланысты сенімді азықтық базасын құру талап етілді. Мал шаруашылығы және құс шаруашылығы тұтынатын азықтық ақуызды, негізінде өсімдік шаруашылығының есебіне қанағаттандырады. Бірақ мұндай дән культурасы, картоп, азықтық шөптер сияқты бағалы өсімдік азығына микроэлеметті және дәруменді, жарамды ақуызды тек қоспа ретінде қосқан кезде тиімді ғана тұтынуы мүмкін. Өсімдік азығының сапасын жақсарту үшін оларға балық және ет-сүйек ұнын, майсыз сүтті қосып байытады. Бірақ мүндай ақуыз қоспа өндірісінің көлемі мал шаруашылығында тұтынатындарды қанағаттындырмайды. Әлемнің барлық елдерінде азықтық ақуыздың тапшы екені белгілі. Азықтық ақуыз өнімін алу үшін қолданылатын шикізатқа байланысты тауарлардың аттары келесідей болады: өсімдік затының гидролизатында және сульфитті щелокте немесе гапринде - азықтық ақуыз; метил спиртінде - меприн; мұнай парфинінде - азықтық ашытқы; азықтық ақуыз концентраты немесе парин; этил спритінде - эприн.

Биомассадан алынған ақуыз

Азықтық ашытқылар өзінің ақуыз-дәрумен қоспасымен мал азығына қосылып, мал шаруашылығында кеңінен қолданылады. Бірақ жануарлар ағзаның қоректік затынң үлкен бөлігі (65%-90%) тіршілк ету барысында қайтымсыз жоғалады.

Көптеген елдерде азықтық ақуыз өнімін алуда микробиологиялық әдіспен өндіру үшін қарқанды зерттеулер жүргізілуде. Продуцент ретінде көбінесе әртүрлі ашытқы штаммдары, бактериялар, актиномицеттер ұсынылады. Көміртегі көзі ретінде спирттер (метил, этил) газ түзуші көмірсулар (метан, этан, пропан) органикалық қышқылдар (сірке) және тағы басқа қолданылады.

Азықтық ақуыз өнімдері үшін микроорганизм биомассасын алу технологиясы азықтық ашытқыны алу технологиясынан ерекшелігі жоқ, бірақ бастапқы компонеттердің, қоректік ортада жоғары дәрежеде таза болуын талап етеді. Азықтық ақуыз алуда технологиялық қиындықтар, микроорганзмді биомассадан бөліп алу сатысында азықтық сапасы немесе дәмі төмендейді. Биомассаға механикалық және химиялық әсер етеді, липидтің құрамы, нуклеин қышқылының азаюы, жасуша қабырғасының бұзылуы үшін әртүрлі экстрагеннтермен өңделеді. Биомассаны тереңірек өңдеуде, жақсы қасиетке ие ерігіштік гель түзу өабілетіне ие және тағы басқа ақуыз құрайтынды алуңа мүмкіндік береді.

Азықтық ақуызды микробиологиялық синтездеу арқылы алу экономика жағынан жоғарғы мәнге ие. Мысалы 25 тонна ақуыз изолятының 37 мың тоннасы жоғары сортты ет болады екен. Ақуыз изоляты - бұл табиғи полимерлер, сондықтан оларды тамақ өндірісінде қолдану әртүрлі сатыда. Таза күйінде олардың дәмі, иісі болмайды сондықтан оларды дәстүрлі тамақ өнімдеріне байытатын қоспа ретінді қолданылады. Қоректік күшті өнім ақуыз изоляты негізінде алу үшін оларға сыртқы түріне, иісіне және дәміне қара, физика механикалық қасиет береді.

Полимерлік сипатының арқасында және күшті өзара молекулярлық әрекетінің арқасында ақуыз гель түзе алады. Полимерлік заттарды өңдеу әдісін қолданып ақуызды қажет азықтық формада алуға болады.

Азықтық ақуыз өндірісі бір жасушалы микроорганизм биомассасынан алу көптеген елдерде негізделген. Францияда «протибел» атты ашытқы биомассасын құрайды, лактоза өсіріп азықтық өнім шығарады. Протибел 50% ақуыздан тұратын, оны сорпаға, кондитерлің өнімдерге, сусындарға, балалар тамақтанатын өнімге қосады.

Миробиологиялық ақуызды этил спирті субстратында өндіру тәжірибелік-өндірістік көлемде Чехияда жүзеге асырылған. АҚШ-та этил спирті субстратында азықтық ашытқыларды өндіретін қондырғылар жұмыс жасайды. Ашытқы негізінде 30-ға жуық әртүрлі азықтық өнімдер шығарады. Англияда метил спирті субстратында бактерия өсіру арқылы «прутин» өнімін шығарады. ФРГ-да метил спиртінде жем ретінде және азықтық мақсатта микроорганизмнің биомассасын алады.

Кеңес Одағы кезінде кең қолдаңбалы көлемде зерттеулер бір жасушалы ағза биомассасынан изолирленген ақуыз алу аумағында жүргізілді. Микробалдырлардан алынған ақуыз

Микробиологиялық өндірісте азықтық ақуыз алудың қызықты ерекше микробалдырды культивирлеу қолданылады. Микробалдырлардың арасында маңыздысы хлорелла және спирулин. Көк-жасыл спирулин балдырларын ертеден азықтық тағамға Мексика және Африка елдері қолданған. Бұл балдырлардың биомассасы 60-70 % ақуызды құрайды. Құрғақ климатты аудандарда спирулин тұзды суда, ауыл шаруашылығына қолдануға жарамсыз түзды суларда жақсы ериді. Азия және Мексика елдерінде спирулин өңдеу өнеркәсібінің қондырғылары жұмыс жасаған.

Көптеген елдерде хлорелланы культивирлеуді зерттеуде. Тайвань аралында хлорелла биомассасын азықтық мақсатқа өндіру өнеркәсібі ұйымдастырылған. Жапонияда микробалдырлардың биомассасын диеталық азық ретінде қолданады. Балдырларды минералды ортада көмірсу көзі ретінде көмірқышқыл газын қосып культивирлеу әдісімен азықтық ақуыз алу болашықта жоғары қызығушылықтар тудыруда.

Саңырауқұлақтардан алынған ақуыз ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.