Результаты исследования ученые опубликовали в сборнике материалов всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Химия. Экология. Урбанистика» (2022).
«Мы предложили получать корма с помощью биоконверсии отходов зернового сырья и изучили, как состав питательной среды влияет на образование протеолитических ферментов, которые производят бактерии.
Именно они позволяют «превращать» корма на основе отрубей в полезные продукты, которые будут легко усваиваться животными», — рассказывает руководитель проекта, доцент кафедры «Химия и биотехнология» Пермского Политеха, кандидат химических наук Анна Портнова.
Ученые применили в качестве питательного субстрата для микроорганизмов пшеничные отруби, а пробиотиком выступила сенная палочка Bacillus subtilis. Основа для культивирования содержала набор солей, которые обеспечивали потребность бактерий в ионах магния, кальция, натрия и калия, а также пяти процентов отрубей.
В качестве источника углерода исследователи использовали глюкозу в различных концентрациях. Они внесли культуру бактерий в питательные среды в количестве одного процента. Далее ученые провели инкубирование в течение семи суток с помощью термостатированного орбитального шейкера, соблюдая температуру 37 градусов и скорость перемешивания 130 оборотов в минуту. Каждые 24 часа они определяли количество образующихся аминокислот.
«Мы узнали, что при расщеплении белка происходит разрыв его пептидных связей и увеличение карбоксильных и аминных групп. Ферменты действуют на добавленные в питательные среды отруби и разлагают белки до аминокислот. Это позволяет преобразовать корма в легкоусвояемую форму. При добавлении в смесь глюкозы процесс происходит активнее», — поясняет одна из разработчиков, выпускница магистратуры кафедры «Химия и биотехнология» Пермского Политеха Инесса Анашкина.
На основе экспериментальных данных исследователи составили технологическую схему получения кормовой добавки из отходов зернового производства и бактерий Bacillus subtilis. Они провели расчеты для необходимого оборудования и оптимизировали параметры технологии.
По словам биотехнологов, новая кормовая добавка оказывает пробиотический эффект, поддерживая здоровую микрофлору кишечника животных. Разработка позволит отказаться от профилактического использования антибиотиков в животноводстве и повысит уровень биологической безопасности продукции.