Биотехнология ответственный редактор академик И. И. Гительзон

Глава 2. ПРОМЫШЛЕННАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ:
ПРОЦЕССЫ ПРОИЗВОДСТВА
ПОЛЕЗНЫХ ВЕЩЕСТВ 
Промышленная микробиология – это наука о получении различных 
целевых продуктов на основе жизнедеятельности микроорганизмов. Про-
мышленная микробиология (или техническая микробиология) в настоя-
щее время представляет собой также самостоятельную и наиболее круп-
нотоннажную отрасль современной промышленной биотехнологии. Ог-
ромное разнообразие микроорганизмов, утилизирующих в качестве рос-
товых субстратов различные соединения, в том числе отходы, позволяет 
получать широкий спектр биологически активных соединений, а также 
осуществлять полезные для человека реакции, включая обезвреживание 
отходов, трансформацию и получение энергии, и многое другое.
В настоящее время в различных процессах промышленной микробио-
логии получают около 200 соединений, обладающих коммерческой цен-
ностью. Важнейшими среди них являются: алкалоиды, аминокислоты, 
антибиотики, антиметаболиты, антиоксиданты, белки, витамины, герби-
циды, инсектициды, коферменты, липиды, нуклеиновые кислоты, органи-
ческие кислоты, пигменты, ПАВ, полисахариды, полиоксиалканоаты, про-
тивоопухолевые агенты, растворители, сахара, стерины, ферменты, нук-
леотиды, нуклеозиды, эмульгаторы.
2.1. БЕЛОК ОДНОКЛЕТОЧНЫХ
Наиболее дефицитным компонентом пищи является белок, в особенно-
сти, – высокой биологической ценности, то есть животного происхожде-
ния. Мировая потребность в белка в настоящее время удовлетворяется 
примерно на 40 %. Предполагается, что к 2000 году с ростом населения 
потребность в белке увеличится, при этом дефицит кормового белка воз-
растет до 147 %. Поэтому изыскание эффективных способов увеличения 
ресурсов белка для прямого или непрямого (через организм сельскохозяй-
ственных животных) увеличения пищевых ресурсов является одной из 
основных задач научно-технического прогресса.
Нетрадиционным и принципиально новым способом получения белко-
вых веществ является микробиологический синтез. По скорости роста 
микроорганизмы превосходят сельскохозяйственные культуры в сотни, а 
животных – в тысячи раз. Поэтому микробиологический синтез с большей 
эффективностью использует материальные и энергетические ресурсы, не 
требует больших земельных площадей и не зависит от погодных и клима-
тических условий и не загрязняет окружающую среду ядохимикатами, так 
как не использует пестициды. Качество микробных белков близко белкам 

---

40 
животного происхождения. Применение микробных белков в кормопро-
изводстве улучшает качество и усвояемость традиционных растительных 
кормов. Например, 1 т кормовых дрожжей обеспечивает экономию 5 т 
зерна и увеличивает продуктивность в животноводстве на 15–30 %. Со-
временный средний завод по производству микробного белка мощностью 
50 т/год и занимающий 0.2 га может обеспечить потребность в белке до 10 
млн. человек. Сельскохозяйственные технологии для таких масштабов 
производства требуют до 16 тыс. га, засеянных пшеницей, либо содержа-
ние фермы с производительностью 400 поросят/день. В 60-е годы появил-
ся новый термин – «белок одноклеточных» (single cell protein, «SCP»), 
означающий целые неживые высушенные микробные клетки (водорослей, 
дрожжей, бактерий, грибов), предназначенные в качестве белкового про-
дукта для кормовых и пищевых целей. Термин несколько условен, так как 
в микробных биомассах помимо белков существенную долю занимают 
другие компоненты – сахара, липиды, нуклеиновые кислоты. Белок одно-
клеточных должен удовлетворять ряду специальных требований. Главны-
ми являются: питательность, переваримость, экономическая эффектив-
ность. Питательность микробного белка, определяемая по химическому 
составу, близка традиционным белковым продуктам (табл. 2.1).
Микробная биомасса питательна, если ее компоненты перевариваются 
ферментами пищеварительного тракта высших животных или человека. 
Препятствием этому могут быть клеточные стенки отдельных продуцен-
тов, которые предварительно приходится разрушать, а также высокий уро-
вень нуклеиновых кислот. Последние метаболизируются в организме жи-
вотных и выводятся из организма с урини, следовательно, не представля-
ют для высших животных опасности. Для человека такой уровень нуклеи-
новых кислот неприемлем, так как в ходе их усвоения возможно наруше-
ние обмена веществ и возникновение патологических состояний. Поэтому 
для пищевых целей микробную биомассу предварительно обрабатывают, 
используя различные методы разрушения и денуклеотизации.
Т а б л и ц а 2 . 1