Қолданбалы экология
жүктеу/скачать 0.65 Mb. Pdf көрінісі
|
| Сыра ашыту. Сыра ашыту – əлемнің көптеген елдерінде дəстүрлі өндіріс
түрі болып саналады. Əдетте ол шарап жасауға қарағанда жақсы индустрияланған, жəне мұндағы ашытқы компоненті маңызды рөл атқарады. Ашытатын арпа сығындысы ашытқы клеткаларын қысқа мерзімде ондағы спирт құрамын 3-5% дейін жеткізеді. Ашытқының өте қарқынды көбеюін баяу- лату үшін жəне сыраға ерекше дəм беретін өнімді жинақтау үшін (альдегидтер, кетондар, көп атомды спирттер) ферментацияны төмен температурада – 2-8°С жүргізеді. Пеницилдер. Пенициллиум (Penicillium) саңырауқұлақтар класының (Deuteromycota) гифомицеттер (Hyphomycetales) қатарына жатады. Бұл саңырауқұлақтардың табиғи тіршілік ету мекені – топырақ. XV–XVI ғғ. халық медицинасында іріңді жараларды емдеу үшін жасыл 24 өңез қолданылып келді. 1928 жылы ағылшын микробиологы Александр Фле- минг стафилококк культурасына кездейсоқ түсіп кеткен пенициллиум бактерияның өсуін толықтай тоқтатқанын байқады. Флемингтің осы бақылаулары антибиоз туралы ілімнің негізіне жатқызылды. Микробтық антагонизмнің дамуын зерттеуге Л. Пастер мен И.И. Мечниковтың да қосқан үлесі аз болған жоқ. Жасыл өңездің микробқа қарсы əсері аса ерекше затпен – осы саңырауқұлақ арқылы қоршаған ортаға бөлініп шыққан пенициллинмен негізделеді. Пенициллинді таза күйінде 1940 жылы ағылшын ғалымдары Г.Флори жəне Э.Чейн, ал 1942 жылы олардан бөлек кеңес ғалымдары З.В. Ер- мольева мен Т.И. Балезина алды. Екінші дүниежүзілік соғыста пенициллин жүздеген адамдардың өмірін сақтап қалды. Пеницилллинге деген сұраныстың көптігі соншалық, 1942 жылдан 1945 жылға дейінгі аралықта бірнеше миллиондаған бірліктен 700 млрд бірлікке дейін өсті. Пенициллинді өкпе қабынуында (пневмония), сепсис, терінің іріңді ауру- ларында, ангинаға, скарлатин, дифтерия, ревматизм, сифилис, гонорея жəне басқа да грам-оң бактериялармен пайда болған ауруларға қарсы қолданады. Пенициллиннің ашылуы жаңа антибиотиктерді іздеуге жəне олардың қайнар көзін алуға бастама берді. Антибиотиктердің ашылуымен микробтардың пайда болуымен шақырылған барлық жұқпалы ауруларға қарсы ем табылды. Бірақ жасыл өңездерді тек медицинада ғана табысты қолданып келе жатпағанымыз белгілі. P.roqueforti түрінің пеницилы аса маңызды болып отыр. Табиғатта олар топырақты мекендейді. «Мəрмарлығымен» сипатталатын ірімшіктер тобы бізге жақсы таныс. Мысалы, отаны Франция болып табылатын «Рокфор», солтүстік Италияның «Горгонцола» ірімшігі, Англияның «Стилон» ірімшігі, т.б. Осы ірімшіктердің барлығына бос құрылым, көгерген түс жəне хош иіс тəн. P.roqueforti аздаған мөлшерде оттегін қажет етеді, көмірқышқыл газының жоғары концентрациясына төзеді. «Камамбер», «Бри» тəріздес жұмсақ француз ірімшіктерін даярлағанда P.camamberti и P.caseicolum қолданылады. Ол ірімшік қабығында өзіне тəн ақ түсті қақ тұрғызады. Осы саңырауқұлақтардың ферменттерінің əсерінен ірімшік сулы, майлы, əрі дəмді жəне хош иісті қасиетке ие болады. Аспергилдер. Аспергилдер де пенициллиндер сияқты, саңырауқұлақтардың жетілмеген класына жатады. Олардың табиғи тіршілік ету мекені – топырақтың жоғарғы горизонттары. Олардың өкілі ретінде сапрофиттерді мысалға алсақ болады. A.flavus и A.oryzae түріне жататын саңырауқұлақтар – өңезді саңырауқұлақтар бірлестігіндегі басты компонент болып табылады. Олар көбіне бидай, күріш, горох, соя, арахисте дамиды. Мына ферменттерді: амила- залар, липазалар, протеиназалар, пектиназалар, целлюлазаларды өндіріп шығарады. Сондықтан да A.oryzae жəне осы тектес түрлер Шығыс елдерінде тамақ өнеркəсібінде жүздеген жылдар бойы пайдаланылып келеді. Жапонияның жəне Шығыстың басқа да елдеріндегі спирт өндірісі күріштен жасалған арақ – сакэні дайындау үшін алдымен күріш крахмалын қантсыздандырады, бұл бүтіндей осы топ саңырауқұлақтарының ферментативті 25 қасиеттеріне негізделген. Дəстүрлі соядан жасалатын «сэю» соусы, «тыонг» соя-күріш соусы (Вьетнам), «мисо» сорпа дəмдеуіші (Жапония, Қытай, Филип- пины) жəне басқа да азық-түлік өнімдері аспергилдерді қолданумен жүзеге асырылып отыр. Биотехнологияда A.niger тобын қолдану кең етек алды. Лимон, глюкон қышқылдарын алуға мүмкіндік ашылды. Аспергилдер органикалық қышқылдардан тыс, жекелей алғанда A.niger, дəрумен түзуге қабілетті: биотин, тиамин, рибофлавин, т.б. Ауыл шаруашылығы культураларының зиянкестерімен күресте жыртқыш жəне паразиттік саңырауқұлақтар. Жыртқыш саңырауқұлақтар саңырауқұлақтар əміршілігіндегі мамандандырылған өкілдері болып табылады. Оларға Stylopage жəне Arthrobotris өкілдері жатады. Жыртқыш саңырауқұлақтарды зерттеумен алғашқылардың бірі болып И.И. Мечников ай- налысты. Эволюция барысында жыртқыш саңырауқұлақтардың бойында ұсақ жануарларды қорек ретінде қолдану үшін ұстап алатындай қасиет пайда бола бастады. Əсер етумеханизмі бойынша мұндай қабілет үш типке жатқызылуы мүмкін: гифтердің жабысқақ торы ретінде, кішкене бастар түрінде немесе гифтердің тозаңы түрінде. Жыртқыш саңырауқұлақтар қорек ретінде ұсақ жəндіктерді ұстап, пайдалана алады. Жыртқыш саңырауқұлақтар топырақта тіршілік етеді, мұнда олардың мицелиі өсімдік қалдықтарында немесе органикалық субстраттарда дамиды. Бірақ, қорек көзінің бір бөлігін олар өздерінің жемтіктерінің ұлпаларынан ала- ды. Жемтік денесі олар үшін жыртқыш аңдар сияқты тек азық немесе қорек ретінде ғана пайдаланылады. Рециклизация – қоқыс утилизациясы (қоқысты пайдаға асыру). Əлемде жыл сайын тұрмыстық қалдықтардан, ауыл шаруашылық жəне орман шаруашылығынан түзілген қоқыстың орасан зор мөлшері қалыптасады. Отын, қағаз қалдықтары қоқыстың жартысын құрайды екен. Олар үш негізгі құрамдас бөліктерден: целлюлозадан (35-40%) + гемицеллюлозадан (25-45%) + лигнин- нен (15-35%) тұрады. Қалдықтардан қоршаған ортаны ластамай құтылуға да болатын еді, бірақ, олардан энергия мен органикалық бірлестіктер көміртегі алынады. Қазіргі таңда қалдықтарды көбінесе өртеп жібереді немесе өңделмеген күйінде көміп тастайды. Соңғы тəсілді пайдаланғанда тіпті, жылу энергиясы да алынбайды екен. Алайда, саңырауқұлақтарды басқа да микроорганизмдерге сəйкес қолдану негізінде альтернативті жолы да жоқ емес сияқты. Рециклизацияның тағы бір жолы – отын, ағаш қалдықтарында жеуге жарамды саңырауқұлақтарды жəне азық ашытқыларын өсіру. Осылайша қайта өңдеу 2% ғана органикалық қалдық алуға мүмкіндік береді. Целлюлоза мен лигнинді жаймалау үшін саңырауқұлақтарды қолданған жөн, олардың құрамындағы ферменттер - целлюлазалар жəне лигниназалар белсенділігі бактериялар құрамындағы ферменттерге қарағанда əлдеқайда жоғары. Қорытындылай келе, саңырауқұлақтардың «жақсы» немесе «жаман» бол- 26 майтынын, олардың барлығы да биосферадағы зат айналымын қамтамасыз ететін микроəлемнің ажырамас бөлігі екендігін еске сала кеткен артық болмаса керек (3.1-кесте). 3.1 - кесте. Саңырауқұлақтарды пайдаланумен жүзеге асатын рециклиза- ция əдістері. Əдіс Бастапқы материал Ферменттеуші орга- низмдер Нəтиже немесе өнім Иістену Қамыс, ағаш ұнтақтары Топырақ микроорганизмдері Топырақтың сапа- сы артады (биологиялық байыту) Компостау Кез келген органикалық қалдықтар Топырақ микроорганизмдері Шіру Биогаз алу Ағын сулар, қатты тұрмыстық қалдықтар анаэробты микроор- ганизмдер Метан Азық ашытқыларын алу Целлюлоза-қағаз кəсіпорындарындағы сульфиттік ағындар Ашытқы тəріздес саңырауқұлақтар жəне ашытқылар Азық ашытқылары Əдебиет: Негізгі – 1 [36-124]. Қосымша – 1 [46-102]; 2 [т.2; 16-142]. Бақылау сұрақтары: 1. Табиғатта саңырауқұлақтар қандай қызмет атқарады? 2. Қандай биологиялық сапалар саңырауқұлақтардың биотехнологиялық индустрия шыңына шығуын болжады? 3. Биотехнологияылық индустрияның қандай салаларында микроскопиялық саңырауқұлақтарды қолданады? Ал макроскопиялық саңырауқұлақтарды қандай салада қолданады? 4. Қазіргі таңда утилизацияның қоршаған ортаға жəне жеке ағзаларға тигізетін зияны мен пайдалы жақтары қандай? 5. Саңырауқұлақтарды пайдаланумен жүзеге асатын қандай рециклизация |