Лекции по микробиологии и биотехнологии

Подождите немного. Документ загружается.

белки микробных клеток имеют повышенное содержание незаменимых

аминокислот (табл. 7.2). В специальных опытах была проведена пищевая и

токсикологическая оценка белковой микробной массы, которая показывает, что

клетки некоторых микроорганизмов можно использовать в качестве

концентрированных кормовых добавок, не уступающих по биологической

ценности белков соевому шроту или рыбной муке.

Микроорганизмы в качестве источников кормового белка имеют ряд

преимуществ по сравнению с растительными и даже животными организмами.

Они отличаются высоким (до 60 % сухой массы) и устойчивым содержанием

белков, тогда как в растениях концентрация белковых веществ значительно

варьирует в зависимости от условий выращивания, климата, погоды, типа почвы,

агротехники и др. Наряду с белками в микробных клетках образуются и другие

ценные в питательном отношении вещества: легкоусвояемые углеводы, липиды с

повышенным содержанием ненасыщенных жирных кислот, витамины, макро- и

микроэлементы.

Микроорганизмы чрезвычайно широко распространены в природе: в

воздухе, воде рек, озер и горячих ключей, во льдах, в почве тропических и

полярных стран. Однако состав микрофлоры в зависимости от условий обитания

различен.

При использовании микроорганизмов на ограниченной площади можно

организовать промышленное производство и получать большое количество

кормовых концентратов в любое время года, причем микробные клетки способны

синтезировать белки из отходов сельского хозяйства и промышленности и, таким

образом, позволяют одновременно решать другую важную проблему —

утилизацию этих отходов в целях охраны окружающей среды.

Микроорганизмы имеют еще одно ценное преимущество — способность очень

быстро наращивать белковую массу. Например, растения сои массой 500 кг в фазе

созревания семян способны в сутки синтезировать 40 кг белков, бык такой же

массы — 0,5—1,5 кг, а дрожжевые клетки массой 500 кг —до 1,5 т белков. В

качестве источников кормового белка наиболее часто используются различные

виды дрожжей и бактерий, микроскопические грибы, одноклеточные водоросли,

белковые коагуляты травянистых растений.

Кормовые дрожжи. Дрожжи впервые стали использовать как источник белка

для человека и животных в Германии во время первой мировой войны, когда была

разработана промышленная технология культивирования пивных дрожжей

(Saccharomyces cerevisiae), предназначенных для добавления в продукты питания.

В нашей стране первый завод по производству кормовых дрожжей был пущен в

1935 г. Дрожжи выращивали на гидролизатах из отходов древесины и другого

целлюлозосодержащего растительного сырья, которые при гидролизе образуют

легкоусвояемые для микроорганизмов формы углеводов. В настоящее время

нашей биотехнологической промышленностью на основе гидролиза

растительного сырья производится значительный объем кормовых дрожжей для

сельского хозяйства.

В качестве исходного сырья при такой технологии получения кормового белка

обычно используются отходы целлюлозной и деревообрабатывающей

промышленности, солома, хлопковая шелуха, корзинки подсолнечника, льняная

костра, стержни кукурузных початков, свекловичная меласса, картофельная мезга,

виноградные выжимки, пивная дробина, верховой малоразложившийся торф,

барда спиртовых производств, отходы кондитерской и молочной

промышленности.

Измельченное растительное сырье, содержащее большое количество

клетчатки, гемицеллюлоз, пентозанов, подвергается кислотному гидролизу при

повышенном давлении и температуре, в результате чего 60—65 %

содержащихся в них полисахаридов гидролизуются до моносахаридов.

Полученный гидролизат отделяют от лигнина, избыток кислоты, применяемой

для гидролиза, нейтрализуют известковым молоком или аммиачной водой. После

охлаждения и отстаивания в гидролизат добавляют минеральные соли, витамины

и другие вещества, необходимые для жизнедеятельности микроорганизмов.

Полученная таким образом питательная среда подается в ферментерный цех, где

осуществляется выращивание дрожжей.

Для культивирования на гидролизатах растительных отходов наиболее

эффективны дрожжи родов Candida, Torulopsis, Saccharomyces, которые способны

использовать в качестве источника углерода гексозы, пентозы и органические

кислоты. При оптимальных условиях из 1 т отходов хвойной древесины можно

получить 200 кг кормовых дрожжей.

Для получения кормовых дрожжей применяется технология их глубинного

выращивания в специальных аппаратах — ферментерах (рис. 7.1), в которых

обеспечивается режим постоянного перемешивания суспензии микробных клеток

в жидкой питательной среде и оптимальные условия аэрации. В целях

поддержания заданного температурного режима в конструкции ферментера

предусматривается система отвода избыточного тепла. Рабочий цикл выращивания

культуры дрожжей длится около 20 ч. По окончании рабочего цикла культуральная

жидкость вместе с суспендированными в ней клетками дрожжей выводится из

ферментера, а в него вновь подается питательный субстрат и культура дрожжевых

клеток для выращивания.

Выведенная из ферментера суспензия микробных клеток далее подается на

флотационную установку, с помощью которой производится отделение биомассы

дрожжей от культуральной жидкости. В процессе флотации происходит вспенивание

суспензии, при этом микробные клетки всплывают на поверхность вместе с пеной,

которая отделяется от жидкой фазы декантацией. После отстаивания дрожжевая

масса концентрируется с помощью сепаратора. Для достижения лучшей

перевариваемости дрожжей в организме животных проводится специальная

обработка микробных клеток (механическая, ультразвуковая, термическая,

ферментативная), обеспечивающая разрушение их клеточных оболочек. Затем дрож-

жевая масса упаривается до необходимой концентрации и высушивается, влажность

готового продукта не должна превышать 8—10%.

В сухой дрожжевой массе содержится 40—60 % сырого белка, 25—30 %

усвояемых углеводов, 3—5 % сырого жира, 6—7 % клетчатки и зольных веществ,

большое количество витаминов (до 50 мг%). Посредством обработки дрожжей

ультрафиолетовыми лучами проводится их обогащение витамином D2, который

образуется из содержащегося в них эр-гостерина. Для улучшения физических свойств

готового продукта кормовые дрожжи выпускают в гранулированном виде.

На основе ферментации гидролизатов растительного сырья наряду с

производством кормовых дрожжей получают также этиловый спирт. В этом случае

особенность технологии заключается в том, что вначале проводится спиртовое

брожение, в результате которого происходит утилизация содержащихся в

гидролизате гексоз. После отгонки спирта остается неиспользованный субстрат —

барда, содержащая в основном пентозы. Эта послеспиртовая барда используется

далее как питательная среда для выращивания кормовых дрожжей. Таким образом,

из гидролизатов растительных отходов одновременно могут быть получены два вида

ценной продукции.

В России и некоторых других нефтедобывающих странах разработаны

технологии получения кормовых дрожжей из н-парафинов нефти. Дрожжевые

клетки могут использовать в качестве источников углерода для их роста

неразветвленные углеводороды с числом углеродных атомов от десяти до тридцати.

Они представляют собой жидкие фракции с температурами кипения 200—320°С,

которые выделяют из нефти путем ее перегонки.

Хороший субстрат для выращивания кормовых дрожжей — молочная сыворотка,

являющаяся производственным отходом при переработке молока. В 1 т молочной

сыворотки в среднем содержится 10 кг полноценного белка и 50 кг дисахарида

лактозы, который легко утилизируется микроорганизмами. Для выделения из

молочной сыворотки белков разработана эффективная технология с применением

метода ультрафильтрации низкомолекулярных веществ через мембраны.

Получаемые таким способом белки используются для приготовления сухого

обезжиренного молока или в качестве пищевой белковой добавки. Остающиеся после

отделения белков жидкие отходы (пермеат), содержащие лактозу, могут быть затем

переработаны путем культивирования дрожжей в обогащенные белками кормовые

продукты.

Кроме углеводов и углеводородов в качестве источников углерода дрожжевые

клетки могут также использовать низшие спирты — метанол и этанол, которые

обычно получают из природного газа или растительных отходов. Дрожжевая масса,

полученная после культивирования дрожжей на спиртах, отличается высоким

содержанием белков (56—62 % от сухой массы) и в ней меньше содержится

вредных примесей, чем в кормовых дрожжах, выращенных на н-парафинах нефти.

По сравнению с растительными источниками белков кормовые дрожжи

имеют повышенное содержание нуклеиновых кислот (4—6 % от сухой массы),

которые в такой концентрации оказывают вредное воздействие на организм. В

результате их гидролиза образуется много пуриновых оснований,

превращающихся затем в соли мочевой кислоты, которые откладываясь в

организме, могут быть причиной мочекаменной болезни, остеохондроза и других

заболеваний. Вследствие этого оптимальная норма добавления дрожжевой

массы в корм сельскохозяйственных животных обычно составляет не более 5—

10% от сухого вещества или 10—20 % дрожжевого белка от общего количества

белка в кормовом рационе.

Кормовые дрожжи, культивируемые на питательной среде из н-пара-финов

нефти, могут содержать многие вредные примеси — производные бензола, D-

аминокислоты, аномальные липиды, различные токсины и канцерогенные

вещества, поэтому их подвергают специальной очистке (экстракция бензином).

Получение аминокислот

По значению для м/организма аминокислоты подразделяют на заменимые и

незаменимые. К незаменимым относят те аминокислоты, которые не

синтезируются в человеческом и животном организме. Для человека- 8

аминокислот: изолейцин, лейцин, лизин, метиония, треонин, триптофан, валин,

фенилаланин. М/организмы сами синтезируют аминокислоты из аммиака и

нитратов. Потребность в аминокислотах велика. В мире производится 500

тыс.тонн в год аминокислот. Широко используются в пищевой промышленности

как питательные добавки. В больших количествах аминокислоты применяют как

добавку к растительным кормам. Также применяют в медицине-4%, косметике.

По объему .и по значимости первое место занимает- метионин.

Технология получения аминокислот базируется на принципах ферментации

продуцентов и выделении вторичных метаболитов. Размножают маточную

культуру вначале на агаризованной среде в пробирках, затем на жидкой среде в

колбах, посевных аппаратах, затем в головных ферментаторах.

Если аминокислота предусмотрена в качестве добавки к кормам, то

биотехнологический процесс кормового продукта включает следующие стадии:

• ферментацию

• стабилизацию

Известны 2 способа получения аминокислоты:

• одноступенчатый

• двухступенчатый

По первому слособу-продуцент аминокислоты культивирует на оптимальной

для биосинтеза среде. Целевой продукт накапливается в культуральной жидкости,

из которой его выделяют.

В двухступенчатом способе микроб-продуцент культивирует в среде, где он

получает и синтезирует все необходимые вещества для последующего синтеза

целевого продукта.

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОБНЫХ ИММУНОБИОЛОГИЧЕСКИХ

ПРЕПАРАТОВ

К микробным иммунобиологическим препаратам относят вакцины, иммунные

сыворотки и диагностикумы.

Вакцины по праву занимают ведущее место в лечении и профилактике

инфекционных заболеваний. Термин "вакцина" происходит от латинского слова

vacca -корова. Вначале под вакциной понимали содержимое оспенных пузырьков,

получаемое от коров для предохранительных прививок человеку. В настоящее

время в понятие вакцины входит все, что получают из патогенных микробов и что

вызывает образование специфических антител при введении в организм. Вакцины

получают как из самих патогенных микроорганизмов, так и используя продукты

их жизнедеятельности. Применение вакцин обеспечивает невосприимчивость к

заражению соответствующим возбудителем и стимулирует защитные силы

организма.

Вакцина - это препарат ослабленного или убитого инфекционного агента

(бактерии, вируса и т.п.) или его отдельных компонентов, несущих антигенные

свойства и способных вызывать образование активного иммунитета к данной

инфекции.

В настоящее время вакцины можно разделить на четыре основные группы:

1. вакцины из клеток микроорганизмов:

- живые;

- убитые;

2. химические вакцины, представляющие собой различные, извлекаемые

химическим путем, компоненты микробной клетки:

- полисахаридные;

- рибосомальные;

3. анатоксины - вакцины, получаемые из продуктов обмена клеток;

4. вирусные вакцины:

- живые;

- инактивированные.

Вакцины могут быть в виде монопрепаратов, предназначенных для

профилактики специфических инфекций, а также в ассоциированной форме для

создания иммунитета против нескольких инфекций. В зависимости от числа

входящих в вакцину микробных видов их называют ди-. три- и т.д. или

поливакцинами.

Вакцины из клеток патогенных микробов

Вакцины из инактивированных клеток патогенов - представляют собой взвесь

клеток болезнетворных бактерий или грибов, обладающих выраженной

иммуногенностью, но лишенные патогенности. Их получают инактивируя

микробную взвесь нагреванием, добавлением формалина, спирта, ацетона, облучая

ее ультрафиолетовым светом или разрушая ульт- развуком. В качестве одного из

примеров приготовления убитой вакцины может быть приведена технология

производства сухой спиртовой брюшнотифозной вакцины. Для ее изготовления

применяют штаммы бактерий, возбудителей брюшного тифа. Одним из таких

штаммов является штамм Salmonella typhi.

Технологический процесс, состоит из следующих стадий. I) Подбор вакцинных

штаммов. Для приготовления убитой вакцины отбирают несколько наиболее

вирулентных и полноценных в антигенном отношении штаммов. Вирулентность -

степень болезнетворного действия микроба. Ее можно рассматривать как

способность микроба адаптироваться к организму хозяина, т.е. к новой среде, и

преодолевать его защитные механизмы. 2) Получение маточной культуры

(посевного материала). Посевным материалом служит 18-часовая агаровая

культура в изотоническом растворе хлорида натрия (0,8%NaCl) с числом клеток 5-

кл/мл, вводимая в объеме 5-10% к объему засеваемой среды, или 5-6-часовая

бульонная культура. 3) Приготовление и стерилизация питательной среды.

Брюшнотифозные бактерии выращивают на белково-гидролизатных или

нолуеинтетических средах, позволяющих получать достаточно высокий выход

биомассы, например бульон гидролизата казеина. 4) Выращивание микробной

взвеси - ферментация. Выращивание проводят в асептических условиях методом

глубинного культивирования в ферментерах. Режим культивирования

периодический. В процессе культивирования подается стерильный воздух.

Дополнительное перемешивание эарируемой среды обеспечивается турбинной

или роторной мешалкой. Параметры культивирования: t=37°C, pH 7,6-7,8.

Выращивание проводят 10-12 ч до концентрации бактерий порядка 4-6 -10

кл/мл.

5) Инактивация микробной взвеси. Для проведения инактивации полученную

взвесь микробных клеток двукратно обрабатывают 96%-м этиловым спиртом в

соотношении 1:4 и 1:10 соответственно. Обработку проводят при тщательном

перемешивании в специальных емкостях. 6) Отделение клеток от кулътуралъной

жидкости, как правило, проводят центрифугированием. 7) Титрование вакцины

(стандартизация). Инактивированную биомассу ресуспенди-руют в

зотоническом растворе хлорида натрия. Готовая вакцина должна содержать

эпределенное количество микробных тел в 1 мл. Титр убитой

брюшнотифозной вакцины составляет 5 • 10

кл/мл. К готовой вакцине

прибавляют консервант, например, фенол (0,25%). 8) Контроль производится

трем основным критериям: а) стерильность (отсутствие живых клеток генного

микроба); б) безвредность (определение переносимости и токсичности); в)

эффективность (способность препарата формировать антибактериальный

иммунитет). 9) Розлив в ампулы; 10) Лиофилизация. пензюо в ампулах

замораживают при t= - 40 - 50°С и лиофильно высущ

ивают

(в режиме возгонки

воды). 11) Запайка ампул под вакуумом.

Убитыми являются вакцины против брюшного тифа, бруцеллеза (лечебная),

гонореи, дизентерии, коклюша, холеры, лептоспироза и др.

7)Вакцины из живых клеток

- содержат живые микробы, вирулентность

которых ослаблена при сохранении их иммуногенных свойств.

Живые вакцины не должны содержать консервантов или каких-либо других

ингибиторов роста и развития вакцинных штаммов. Сухие вакцины имеют вид

белой или желтоватой плотной массы, хорошо растворимой в воде. Перед

употреблением сухую вакцину растворяют в необходимом объеме стерильного

изотонического раствора хлорида натрия или в стерильной дистиллированной

воде с соблюдением всех правил асептики Если живые вакцины выпускают в

жидком виде, то допускается использование стабилизаторов: сахарозы, хлорида

магния или забуференно-го изотонического раствора хлорида натрия. Жидкие

вакцины представляют собой мутные жидкости, легко суспендирующиеся при

встряхивании, в которых при хранении образуется осадок.

В настоящее время применяют вакцины из живых ослабленных микро-

организмов для профилактики туберкулеза (вакцина БЦЖ), бруцеллеза,

туляремии, чумы, гриппа, оспы, полиомиелита и др. Живые вакцины вводят

обычно однократно.

Вакцины из клеточных компонентов патогенных микробов

Вакцины полисахаридные. Полисахариды, содержащие различные сахара или

аминосахара, не связанные с липидами или белками при достаточной величине

молекулярной массы могут выступать в роли полноценных антигенов.

Рибосомальные вакцины. У прокариот рибосомы содержат примерно 60% РНК и

40% белка, у эукариот - 55% и 45% соответственно. В стационарной фазе

бактериальная клетка содержит 10

рибосом; это число возрастает в период

экспоненциальной фазы роста. Впервые рибосомальный препарат из штамма

Mycobacterium tuberculosis был приготовлен в 1965 году. Рибосомы в чистом виде

не применяют в качестве вакцин, но используют обогащенные ими

полисахаридные и другие антигенные препараты.

Анатоксины

Анатоксины - препараты, полученные из обезвреженных экзотоксинов микробов

и обладающие антигенными и иммуногенными свойствами. В настоящее время

широко применяются анатоксины, полученные из дифтерийного, столбнячного,

ботулинического, стафилококкового экзотоксинов, а также из токсинов,

возбудителей газовой гангрены, яда некоторых змей и растений. Как правило,

анатоксины выпускаются сорбированными на геле гидрооксида алюминия. При

использовании анатоксинов вырабатывается активный иммунитет.

Иммунные сыворотки и гамма-глобулин

Специфические иммунные сыворотки содержат антитела к определенным видам

микроорганизмов. Сывороточные препараты используют в следующих целях:

для лечения, так как введение в организм антител обеспечивает

быстрое обезвреживание микробов и их токсинов;

для профилактики, чтобы быстро создать невосприимчивость у человека,

контактировавшего с больным или инфицированным материалом;

микроорганизма выделенного от больного, что позволяет установить вид (тип)

мик-

Введение сыворотки в организм человека создает пассивный иммунитет.

Различают сыворотки антитоксические, которые получают путем иммунизации

животных анатоксинами или токсинами микробов, и антимикробные. домученные

при многократной иммунизации животных бактериями и эндотоксинами. Наиболее

эффективны антитоксические сыворотки, которые быстро обезвреживают

экзотоксины в организме больного. Их применяют для лечения дифтерии,

скарлатины, столбняка, ботулизма, газовой гангрены и заболеваний, вызванных

стафилококками. Антимикробные сыворотки менее эффективны, поэтому их

используют реже.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВДСТВА БИОГАЗА

Обострение экологических проблем, истощение запасов невозобновляемых

энергоресурсов, рост цен на них, обусловили глобальный интерес к разработке и

использованию технологии биоконверсии органических отходов для получения

тепловой и других видов энергии.

Известно, что животные плохо усваивают энергию растительных кормов и

более половины ее уходит в навоз, который прежде всего является ценнейшим

видом органических удобрений. Вместе с тем, он может быть использован в

качестве возобновляемого источника энергии. Концентрация животных на

крупных фермах и комплексах обусловила увеличение объемов навоза и навозных

стоков, которые должны утилизироваться, не загрязняя окружающую среду.

Одним из путей рациональной утилизации навоза и навозных стоков является

их анаэробное сбраживание, которое обеспечивает обезвреживание навоза и

сохранение его как важнейшего органического удобрения при одновременном

получении биогаза.

Очистные сооружения, использующие анаэробное брожение для обработки

органических отходов, известны с конца прошлого столетия. Первый такой опыт

относится к 1895 г., когда в английском городе Экзе-тер был введен в

эксплуатацию так называемый септиктенк для очистки коммунальных отходов.

Помимо чисто санитарных задач, эта установка обеспечивала получение биогаза,

который использовался для освещения улиц.

Анаэробный метод обработки отходов долгое время применялся для

стабилизации осадков водоочистных станций и отходов животноводства. Однако с

началом энергетического кризиса 1970-х годов этот метод привлек особое

внимание в связи с идеей получения биогаза в основном из навоза

сельскохозяйственных животных.

Анаэробное сбраживание навоза с получением биогаза осуществляется в

специальных биогазовых установках, основными элементами которых являются

герметические емкости (рис. 8.1).

Технологический процесс обработки навоза осуществляется следующим

образом. Из животноводческого копительную емкость 2, далее фекальным

насосом 3 его загружают в метантенк 4 (емкость для анаэробного сбраживания

навоза). Биогаз, образующийся в процессе брожения, поступает в газгольдер 5 и

далее к потребителю. Для нагрева навоза до температуры брожения и

поддержания теплового режима в метантенке установлен теплообменник б, через

который протекает горячая вода, нагреваемая в котле 7. Сброженный навоз

выгружают в навозохранилище 8.

В метантенке обеспечиваются все необходимые параметры процесса

(температура, концентрация органических веществ, кислотность и др.).

Метантенк имеет тепловую изоляцию, позволяющую обеспечивать и

поддерживать на заданном уровне температурные режимы сбраживания, в нем

также имеется устройство для постоянного перемешивания навоза. Поступление

навоза в метантенк регулируется так, чтобы процесс сбраживания протекал

равномерно.

Во время сбраживания в навозе развивается микрофлора, которая по-

следовательно разрушает органические вещества до кислот, а последние под

действием синтрофных и метанообразующих бактерий превращаются в

газообразные продукты — метан и углекислоту. Степень разложения

органического вещества при анаэробном сбраживании навоза составляет 25—45

- Деградация органических веществ при метаногенезе осуществляется как

многоступенчатый процесс, в котором углеродные связи постепенно разрушаются

под действием различных групп микроорганизмов. Согласно современным

воззрениям, анаэробное превращение практически любого сложного

органического вещества в биогаз проходит через четыре последовательных

стадии гидролиз сложных биополимерных молекул (белков, липидов, по

лисахаридов и др.) на более простые мономеры: аминокислоты, углево

ды, жирные кислоты и др.;

- ферментация (брожение) образовавшихся мономеров до еще бо

лее простых веществ — низших кислот и спиртов, при этом образуются

также углекислота и водород;

- ацетогенная стадия, на которой образуются непосредственные

предшественники метана: ацетат, водород, углекислота;

- метаногенная стадия, которая ведет к конечному продукту расще

пления сложных органических веществ — метану.

Первичные анаэробы разлагают органические вещества до

предшественников метана: водорода и углекислоты, ацетата, метанола,

метиламидов, формиата. Ввиду субстратной специфичности метаногенов их

развитие без трофической связи с бактериями предыдущих стадий невозможно. В

свою очередь, метановые бактерии, используя вещества, продуцируемые первич-

ными анаэробами, определяют возможность и скорость реакций, осуществляемых

этими бактериями. Центральным метаболитом, осуществляющим регуляторную

функцию в метанообразующем сообществе, является водород. За счет

поддержания низкого парциального давления водорода в системе становится

возможным его межвидовой перенос, меняющий метаболизм первичных

анаэробов в сторону образования непосредственных предшественников метана.

Если водород из системы не удаляется, то образуются более восстановленные

продукты — летучие жирные кисло

ты и спирты. Метаболизм этих соединений

осуществляется синтрофны-ми бактериями, для жизнедеятельности которых необходимо

связывание образующегося водорода метановыми бактериями.

Физические свойства биогаза позволяют судить о возможностях его использования.

Объемная теплота сгорания, температура воспламенения и предел воспламеняемости

определяются в основном содержанием СН

, поскольку незначительное количество Н

S на этот показатель почти не оказывает влияния, зоо

Биогаз успешно применяется как топливо. Его можно сжигать в го релках

отопительных установок, водогрейных котлов, газовых плит, использовать в холодильных

установках абсорбционного типа, в инфракрасных излучателях, в автотракторных

двигателях, в газовом цикле Отто (с искровым зажиганием) и газодизельном цикле (с

впрыскиванием небольшой дозы запального дизельного топлива). Карбюраторные двига-

тели легко переводятся на газ: достаточно заменить карбюратор на смеситель.

При производстве электроэнергии из биогаза в электрический ток преобразуется всего

30 % его энергоресурса, остальная часть — отбросная теплота. Ее можно использовать при

нагревании воды для бытовых нужд и содержания скота, отопления жилых помещений и

теплиц, подогрева воздуха для сушилок, а также при регулировании микроклимата в

животноводческих помещениях и нагрева навоза до нужной температуры брожения в

биогазовых реакторах.

Кроме того, метановое сбраживание навоза обеспечивает его дезодорацию,

дегельминтизацию, уничтожение способности семян сорных растений к всхожести,

перевод удобрительных веществ в легкоусвояемую растениями минеральную форму.

При

анаэробной обработке навоза фосфор и калий практически полностью

сохраняются в сброженной массе. Потери азота, которые при других методах

обработки навоза составляют до 30 %, в процессе метаноге-неза не превышают 5

%. При этом значительная часть азота, присутствующего в свежем навозе в

форме органических соединений, в сброженном— содержится в аммиачной

форме, которая быстро усваивается растениями.

Экономическими критериями невозможно оценить тот факт, что анаэробная

переработка навоза животных находится в полном согласии со все более

строгими требованиями к соблюдению принципов охраны окружающей среды.

Навоз после анаэробной обработки является дезодорированным, биологически

стабилизрованным, не привлекает насекомых.

После анаэробной обработки в навозе значительно уменьшается содержание

пахнущих веществ При анаэробной обработке наличие поливирусов

снижается на 98,5 %, индекс Э. коли — от 10

до 10

—10

и зародышей паразитов

на 90—100%.

Экологические требования к природоиспользованию приобретают особое

значение в условиях хозрасчета, когда требуется возмещение использованных

природных ресурсов законодательными актами. При высоких ценах на энергию

перспективной становится малоэнергоемкая анаэробная биологическая очистка с

положительным выходом энергии в виде

Получение микробных препаратов-стимуляторов и регуляторов роста

Микроорганизмы, фиксирующие азот из воздуха, подразделяют на

свободноживущие в природных условиях и на симбиотические с растениями и

другими микробами.

К свободноживущим относят азотобактерии, актиномицеты, к микробным

симбионатам-азотоспириллы, симбиоты бобовых растений.

Микробы-азотофиксаторы ежегодно фиксируют примерно 18 10

молекулярного азота из воздуха, из которых 15% приходится на цианобактерии.

К микробным стимулятороам и регуляторам роста - гиббериллины,

фузикокцин, ауксины.

К удобрителям почв можно отнести ризотрофин. Представляет собой

торфяную основу, смешанную с ризобактериями. Технологический процесс

включает подготовку клубеньковых бактерий и получение инокулята. Инокулят

готовят в условиях умеренной аэрации на средах содержащие растительные

экстраты и дополнительно вводят неорганические соли фосфаты и карбонаты.

Накапливают 5 млрд. клеток в 1 мл. Такую суспензию вносят в “ кислый” торф

при 10-15 С. Торф до “обсеменения” бактериями должен быть гомогенным,

подсушенным, увлажненным. В подготовленный торф вносят 50 мл суспензии

бактерий, перемешивают во вращающем барабане и сохраняют до полугода при

5-10С.

Как регуляторы роста применяется в промышленности. Гиббериллиновая

кислота синтезируется микромицетом, относится к группе растительных