Биотехнология ответственный редактор академик И. И. Гительзон

Субстраты III-го поколения – оксидады углеводородов, 
газообразные углеводороды, углекислота, водород
Перспективными видами сырья для крупнотоннажного получения мик-
робного белка принято считать спирты, природный газ, водород.
Масштабы производства, технологичность низших спиртов и качество 
получаемого микробного белка выдвинули метанол и этанол в разряд наи-
более перспективных субстратов. Исследование процессов микробного 
синтеза на спиртах с середины 70-х годов были развернуты всеми разви-
тыми странами. Было показано, что способность усваивать метанол при-
суща как дрожжам (рода Hansenula, Candida), так и бактериям 
(Pseudomonas, Methylomonas). 
Усвоение метанола микроорганизмами происходит в результате 3-х 
последовательных стадий через формальдегид и формиат до углекислоты:
СН
3
ОН 
→ НСОН → НСООН → О
2
.
Преимущества метанола по сравнению с жидкими углеводородами со-
стоят в прекрасной растворимости в воде, высокой чистоте и отсутствии 
канцерогенных примесей, высокой летучести. Это позволяет легко уда-
лять его остатки из готового продукта на стадии термообработки и высу-
шивания. Тепловыделение в ходе ферментации на метаноле также суще-
ственно ниже вследствие химического строения спиртов и наличия в их 
составе кислорода. Биологическая активность спиртов, проявляющаяся по 
отношению к посторонней микрофлоре, является дополнительным факто-
ром, обеспечивающим доминирование в культуре производственных 
штаммов-продуцентов. Однако горючесть спиртов и возможность образо-
вания с воздухом взрывоопасных смесей (диапазон концентраций 6–35 % 
объемных), а также токсичность требуют специальных мер, обеспечи-
вающих безопасный режим работы.
Питательная среда, помимо спирта (8–10 г/л), содержит все необходимые 
для нелимитированного роста клеток, элементы питания. Помимо традици-
онных макро- и микроэлементов в среду в качестве дополнительного источ-
ника азотного питания и витаминов вводят дрожжевой экстракт (50 мг/л).
Типы используемых режимов ферментации и аппаратуры определяют-
ся физиологической спецификой штамма-продуцента. При выращивании 
дрожжей (C. boidinii, H. polymorpha) в условиях асептической или частич-
но неасептической ферментации применяются аппараты с вводом энергии 
жидкой фазой с эжекционными устройствами. Температура культивиро-
вания составляет 34–37
°C, рН – 4.2–4.6, скорость протока среды – 0.12–

---

49 
0.16 ч
-1
, экономический коэффициент по метанолу – 0.4. Производитель-
ность аппаратов достигает 75 т АСВ в сутки при концентрации клеток в 
суспензии до 30 г/л. Затраты метанола на синтез биомассы составляют 
около 2.5 т/т. Получаемые на метаноле дрожжи имеют следующий состав 
(%): сырой протеин – 56–62, липиды – 5–6, нуклеиновые кислоты – 5–6, 
зола – 7–11, влажность – не выше 10.
При использовании в качестве продуцента белка одноклеточных бакте-
риальных форм (Methylomonas clara, Ps. rosea) для ферментации используют 
струйные аппараты производительностью 100–300 т АСВ в сутки. Процесс 
проводят при 32–34°С, рН 6.0–6.4, скорости протока среды 0.5 ч
-1
. Эконо-
мический коэффициент по метанолу достигает 0.45, то есть его затраты на 
получения конечного продукта снижаются до 2.2 т/т. Бактериальная био-
масса по сравнению с дрожжевой содержит больше азотсодержащих ком-
понентов (%): сырого протеина – до 74, нуклеиновых кислот – 10–13.
Высокоочищенным субстратом для получения микробного белка пи-
щевого назначения является этанол. Наиболее продуктивные производст-
венные штаммы дрожжей (C. utilis, Hancenula anomala) обеспечивают по-
лучение белкового продукта пищевого назначения с содержанием белка 
до 60 % при скорости протока среды 0.14 ч
-1
и экономическим коэффици-
ентом по этанолу 0.40–0.45. До недавнего времени вопрос о реализации 
процесса получения микробного белка на спиртах в промышленных мас-
штабах не казался злободневным из-за достаточно высокой отпускной 
цены на данный субстрат. Однако в связи с разработкой в последние годы 
более эффективных технологий получения спиртов и повышением спроса 
на белковые продукты данная технология становится перспективной.
В 70-е годы с поиском новых доступных источников сырья стали рас-
сматривать возможности привлечения для получения микробного белка