Мощный потенциальный источник белка представляют
силикатные
бактерии. Они способны извлекать кремний из песка и горных
пород, чтобы использовать его в жизненном цикле. Свою биомассу бактерии
синтезируют, усваивая углерод и азот из атмосферы, а фосфор и кремний -
из соответствующих минералов. Силикатные бактерии отличаются высокой
устойчивостью к неблагоприятным условиям среды, сохраняют
жизнеспособность при нахождении в жидком азоте, то есть при
-196°С,
выдерживают нагревание до + 160°С, длительное прямое солнечное
облучение. Такая жизнестойкость, очевидно, обеспечила их существование,
когда на Земле еще не было органических источников питания. Этим первым
обитателям планеты мы обязаны превращением бесплодной силикатной
пустыни в почву. В их биомассе содержится 65% белка, состоящего из 17
аминокислот, 18 минеральных элементов, целая система ферментов.
Использование биомассы силикатных бактерий как корма в животноводстве
впервые в мире было осуществлено в бывшем СССР. Значительное увеличение
продуктивности и снижение расхода зерна, молока и других дефицитных
кормов достигается за счет добавки к рациону 2 раза в сутки всего 0,15
... 0,5 г биомассы силикатных бактерий на 1 кг массы животного.
Продукты биосинтеза бактерий эффективно стимулируют иммунную систему
животных. Основная роль в этом принадлежит полисахаридам, входящим в
состав их биомассы. Введение данных веществ в организм животных
повышает активность лейкоцитов и усиливает бактерицидные свойства
крови. Животные становятся устойчивыми к различным заболеваниям.
Кроме того, силикатные бактерии способны синтезировать слизь, которая
состоит из полисахаридов (95%) и белка (5%) и обладает удивительной
смазывающей способностью. Ее можно использовать либо непосредственно
как смазочный материал, либо для получения антифрикционных присадок.
Биосинтезированные присадки существенно улучшают смазывающие
способности таких широко распространенных в технике жидкостей, как
глицерин, этанол, этиленгликоль и др. Очень важно и то, что они
уменьшают износ трущихся деталей. Технология приготовления таких
присадок достаточно проста и не требует дорогостоящего оборудования.
Ценную биомассу, богатую белком (до 50%) с хорошим аминокислотным
составом, можно получить из неорганического сырья в промышленном
масштабе, выращивая водородоокисляющие
бактерии (бактерии живут за счет
окисления водорода). Сибирские биофизики создали опытную установку
производительностью 10 кг в сутки для выращивания водородоокисляющих
бактерий (среднее время удвоения биомассы - 1 ... 1,5 часа). Испытания
кормов в производственных условиях показали, что биомассой
водородоокисляющих бактерий можно заменить до 30% традиционных белков
животного происхождения в рационах цыплят-бройлеров, кур-несушек,
поросят, норок, голубых песцов. Опытная установка, в которой "работают"
водородоокисляющие бактерии, недавно начала действовать в Винницкой
области на Лодыжинском заводе ферментных препаратов.
Интерес к водородоокисляющим бактериям объясняется рядом
физиологических особенностей, делающих их весьма перспективным
источником белка будущего. Ведь выращивание бактерий
на неорганических
соединениях дает возможность наладить их производство там, где имеются
источник электроэнергии, вода и углекислый газ, получаемый от любого
теплотехнического сооружения. Значит - практически везде.
Получен штамм водородоокисляющих бактерий (Alkaligenes eutrophus -
Z-1), особенно перспективный для производства высокоценного кормового
белка. При достаточной концентрации кислорода, водорода и углекислоты в
питательной среде, где выращиваются бактерии, общее содержание белков в
биомассе составляет 75%, они включают все незаменимые аминокислоты.
Кроме того, в биомассе бактерий содержатся водорастворимые витамины
(тиамин, рибофлавин, никотиновая и пантотеновая кислоты, пиридоксин,
биотин). По их содержанию водородоокисляющие бактерии превосходят зерна
пшеницы - основной источник этой группы: витаминов для
человека. По
биологическим характеристикам продукция сельскохозяйственных животных,
которых кормили биомассой А1. eutrophus (мясо, сало, яйца), не
отличалась от продукции контрольных животных.
Высокой питательной ценностью характеризуется биомасса метанотрофных
бактерий, которые используют метан в качестве источника
энергии и
углерода. Таким образом, метан, как и водород, - перспективное
природное сырье для получения белка путем микробиологического синтеза.
Ученые Института биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР
исследовали аминокислотный состав белка, выделенного из клеток чистых
культур разных видов метанотрофных бактерий (Methylomonas metanica,
Metilobacter bovis, Metilocystis minimus и др.), и сравнили его с
аминокислотным составом белка двух видов дрожжей (Candida bodenii и
Candida lipolitica), а также рыбной и соевой мукой. Оказалось, что
количество белка в клетках метанотрофов составляет от 37 до 58 % веса
сухой биомассы, что сравнимо с количеством белка в биомассе дрожжей,
выращенных на парафинах. Незаменимых аминокислот в белке метанотрофов в
основном столько же или больше, чем в рыбной и соевой муке.
Шведскими учеными разработана технология получения протеина из
метилового спирта. В ее основе лежит микробиологический процесс
культивирования бактерий из рода Pseudomonas. В сухом веществе
получаемого бактериального препарата норт-протеин содержится до 80%
сырого протеина. Им можно полностью заменять соевый шрот в комбикормах
для скота. Болгарские ученые на экспериментальной птицефабрике заменили
20 ... 25% протеина соевого шрота бактериальным препаратом. Масса
цыплят и эффективность использования ими корма были практически такими
же, как и в контрольной группе бройлеров.
