Реактор для белка
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Ученые вполне серьезно и даже с некоторой завистью говорят, что лучшие в мире заводы по химическому синтезу — это… микробы. Действительно, мельчайшие организмы наделены прекрасной способностью плести из атомов молекулы новых сложных веществ. И для этого им не нужна сверхвысокая температура и колоссальное давление. Вспомним пенициллин и уксус, биологически активные вещества и витамины. Бактерии способны воссоздавать столь разнородные соединения, как медный купорос и дрожжевой белок.
Микробы могут производить белок из метана, нефти, отходов деревообрабатывающей промышленности и сельского хозяйства. Биосинтез белка — актуальнейшая проблема наших дней. Особенную нужду в белках испытывает сельское хозяйство, ставшее на промышленную основу. Именно для животноводческих ферм и птицефабрик требуется огромное количество белкового корма. Поэтому и поселяют микроорганизмы в реакторах биосинтеза, где питательной средой служат углеводороды, опилки, солома, кочерыжки кукурузы. Однако эти органические продукты не решат проблемы, учитывая ее масштабность. Оказалось, что имеются совсем другие ресурсы, довольно неожиданные.
Ученых заинтересовали бактерии, которые в процессе своей жизнедеятельности усваивают водород. Биомасса, полученная из этих микроорганизмов, содержит добротный протеин, аминокислоты и другие ценные вещества.
В лабораториях были изучены различные штаммы бактерий, скорости их роста в среде водорода. Отобранные учеными микроорганизмы удваивали свою биомассу за каждые два часа. Белок растений образуется значительно медленнее.
Биологи занимаются и чисто технологическими вопросами. Они работают уже не с пробирками и колбами, а создают полуавтоматические установки для непрерывного культивирования микроорганизмов, сепарации и сушки мелкоклеточной органической взвеси. Постепенно в лабораторных условиях на основе своеобразных микрозаводов складываются прототипы будущих крупных заводских реакторов. Постепенно, ибо перед внедрением в практику предстоит еще решить много сложных проблем. Водород — газ легкий, мирный, но в сочетании с кислородом — взрывоопасный.
Но ученые решили многие технологические задачи, включая обеспечение реакторов измерительными приборами, добились успешной работы полупромышленной установки, выяснили рационы кормовых добавок водородного белка для целого ряда домашних животных. Словом, белок прошел первую стадию производственных испытаний и доказал свою перспективность. Более того, найденные при водородном биосинтезе белка удачные технологические решения вполне могут быть применены и в других областях микробиологической промышленности.
Автор: Г. Малинчев.