Введение к работе
Актуальность проблемы. Одна из важнейших задач современной биотехнологии - использование лигноцеллюлозного сырья (древесины, соломы и других отходов сельского и лесного хозяйства, многих отраслей промышленности). В этой связи одно из главных мест занимает изучение и применение микроорганизмов, в особенности микроскопических грибов, продуцентов целлюлозолитических ферментов, катализирующих расщепление целлюлозы, которые в последнее время являются объектами многочисленных исследований.
Большое значение имеет использование целлюлазы при силосовании кормов, для обогащения их доступными формами углеводов, что исключает расходование муки,комбикорма и патоки в практике животноводства.
Интересным, как с теоретической, так и с практической точки зрения, являются исследования ультраструктуры органоидов продуцента, поскольку известно, что каждой фазе развития организма соответствует определенная структурная организация клеточных органелл. Исследования ультраструктурной организации микробной клетки позволяют наиболее полно раскрыть механизм накопления и место локализации ферментов. Однако данные о связи синтеза микробных целлюлаэ с определенными структурами клеток к настоящему времени весьма ограничены. Изучение роли мембранных структур, клеточной стенки и различных органелл клетки в процессе синтеза позволит не только подойти к расшифровке механизма образования ферментов микроорганизмами, но, в свою очередь, может быть использовано в тех или иных условиях при оценке метаболической активности продуцента в производстве.
Цель и задачи исследования. Целью данной работы было всестороннее изучение гриба Trichoderma harziarmm-19 продуцента целлюлозолитических ферментов для подбора оптимальных условий«биосинтеза внеклеточных целлюлаз и разработки биотехнологии получения целлюлоэо-литичеоки активной биомассы.
В связи с этим в задачи исследований входило:
-
Изучение культураяьных и физиологических свойств гриба Г.harz і anum-19.
-
Исследование тонкого строения клеток Т.harziarmm-19 и возможности использования цитологических данных для оценки целлюлоэо-іитической активности гриба.
а) конидий, хламидоспор и мицелия гриба при различных способах
суд ьтивиров ания;
б) изучение ядерного аппарата гриба;
в) изучение локализации целлюлозолитического фермента цитохи-
»ическим методом;
г) исследование запасных веществ гриба.
3. Подбор оптимальных условий биосинтеза целлюлозолитических
іерментов T.harzianum-19.
а) исследование влияния состава питательной среды на биосинтез
іеллюлаз;
б) изучение влияния условий культивирования на образование цел-
юлаз (рН, температура, аэрация, длительность культивирования, по-
евной материал).
4. Изучение совместного культивирования микроорганизмов, обеспе-
чивающих активное образование целлюлозолитических ферментов. 5. Внедрение полученных результатов.
Научная новизна работы. Разработаны научные основы и биотехнологические процессы полумения целлюлозолитических ферментов.
Впервые гузапая, являющаяся отходом сельского хозяйства, обработанная целлюлоэолитически активной биомассой гриба, предлОЕвна как корм для животных.
Впервые детально изучена ультраструктура гриба T.harzianum-19 продуцента внеклеточных целлюлаз в процессе роста на различных питательных средах.
Выявлена определенная зависимость накопления фермента с изменениями цитоморфологии, накоплением запасных веществ, ультраструктурой клеток T.harzianum-19 в процессе его развития.
Практическая ценность работы заключается в создании эффективной технологии получения целлюлоэолитически активной биомассы гриба T-harzianum-19, что способствует, в частности, расширению сырьевой базы производства кормов для сельскохозяйственного животноводства. " Результаты работы приняты Госагропромом УзССР и внедрены в сельскохозяйственное производство. Разработанный регламент культивирования гриба, а также получение целлюлоэолитически активной биомассы і используется в ферментных цехах, организованных при Узбекском НИИ . животноводства (Постановление Совета Министров УзССР Но 195 от 12.02.1S82 г.).
С целью широкого внедрения в сельскохозяйственное производство (по заданию Института микробиологии АН УзССР Институтом "Уэгипро-сельстрой") разработана проектно-сметная документация экспериментального ферментного цеха мощностью 1300 тонн в год, строительство которого начато в Самаркандской области.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на конференции молодых ученых (Ташкент, 1978), Всесоюзном совещании по ферментам (Минск, 1978), на VII съезде Всесоюзного микробиологического общества (Алма-Ата, 1983), IV Всесоюзной конференции "Биосинтез ферментов микроорганизмами" (Ташкент, 19В8).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ. Получено авторское свидетельство "Способ получения кормов".
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 1В6 стр. машинописного текста и состоит из введения, литературного (абзйра, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов, списка литературы и приложений. Список использованной литературы ; ЙЇключечТ 20Э ^именований. Диссертация иллюстрирована 33 рисунками, і включая фотоснимки, содержит 18 таблиц и 3 приложения.