Використання грибів у біотехнології

Біотехнологічні функції грибів різноманітні. Їх використовують для одержання таких продуктів, як: антибіотики (пеніциліни, цефалоспорини); гіббереліни й цитокініни (фузаріум і ботритис); каротиноїди (астаксантин, який надає м'якоті лососевим рибам червоно-жовтогарячий відтінок виробляють Rhaffia rhodozima, яких додають у корм на рибозаводах); білок (Candida, Saccharomyces lipolitica); сири типу рокфор і камамбер (пеніцили); соєвий соус (Aspergillus oryzae).

До грибів відносяться дріжджі й цвілі.

Із 500 відомих видів дріжджів першим люди навчилися використати Saccharomyces cerevisiae, цей вид найбільш інтенсивно культивується. До дріжджів, які зброджують лактозу, відноситься Kluyveromyces fragilis, що використовують для одержання спирту із сироватки. Saccharomycopsis lipolytica розкладає вуглеводні й використовується для одержання білкової маси. Всі три види належать до класу аскоміцетів. Інші корисні види відносяться до класу дейтероміцетів (несправжніх грибів), тому що вони розмножуються не статевим шляхом, а брунькуванням. Candida utilis росте в сульфітних стічних водах (відходи паперової промисловості). Trichosporon cutaneum, який окислює численні органічні сполуки, включаючи деякі токсичні (наприклад, фенол), відіграє важливу роль у системах аеробної переробки стоків. Phaffia rhodozyma синтезує астаксантин – каротиноїд, що надає м'якоті та кольору форелі й лососям, які вирощують на фермах. Промислові дріжджі звичайно не розмножуються статевим шляхом, не утворюють спори й поліплоїдні. Під останнім розуміється їхня сила й здатність адаптуватися до змін середовища культивування (у нормі ядро клітини S.cerevisiae містить 17 або 34 хромосоми, тобто клітини або гаплоїдні, або диплоїдні).

Цвілі викликають численні перетворення у твердих середовищах, які відбуваються перед бродінням. За їх допомогою здійснюють гідроліз рисового крохмалю при виробництві саке й гідроліз соєвих бобів, рису й солоду при одержанні їжі в азіатських країнах. Харчові продукти на основі зброджених цвілевими грибами Rhizopus oligosporus соєвих бобів або пшениці містять в 5 – 7 разів більше таких вітамінів, як рибофлавін, нікотинова кислота) і відрізняються підвищеним у кілька разів вмістом білка. Цвілі також продукують ферменти, які використовуються у промисловості (амілази, пектинази й т.д.), органічні кислоти й антибіотики. Їх застосовують й у виробництві сирів, наприклад, камамбера й рокфору.

Штучне вирощування грибів здатне внести й інший, не менш важливий внесок у справу забезпечення продовольством населення земної кулі. Люди вживають гриби в їжу із глибокої стародавності. Тому зробити гриби такою ж керованою сільськогосподарською культурою, як зернові злаки, овочі, фрукти, давно вже стало актуальним завданням. Найбільш легко піддаються штучному вирощуванню гриби здатні перетворювати деревну масу. Це пов'язано з особливостями їхньої біології, які стали нам відомі й зрозумілі тільки зараз. Їхню здатність легко рости й плодоносити використовували з найдавніших часів.

Штучне розведення таких грибів одержало досить широке поширення. Міцелій їстівних грибів вирощують на рідких середовищах, наприклад на молочній сироватці й ін., у спеціальних ферментерах, у так званій глибинній культурі. Це повністю механізований й автоматизований процес. Так, в Інституті мікробіології Академії наук Білорусі розроблені й апробовані в дослідному виробництві способи одержання білкових грибних препаратів даедаліну й пантегрину з міцелію грибів дедалеопсиса горбистого й пилолистника тигрового, з високим вмістом білка й біологічно активних речовин. За вмістом білка 1 кг цих препаратів еквівалентний 2 кг м'яса. За біологічною цінністю білок цих препаратів не уступає рослинним і наближається до тваринних білків. Переварюваність білків даних препаратів становить понад 80%. В основі цього способу одержання харчового білка лежать отримані мікологами дані про те, що плодові тіла грибів й їхня грибниця близькі за своїм хімічним складом й харчовою цінністю. Грибні білкові препарати даедалін і пантегрин рекомендовані як харчові добавки після відповідного медичного контролю. Дослідження в цьому напрямку тривають.