Scrigroup - Documente si articole

     

HomeDocumenteUploadResurseAlte limbi doc
AstronomieBiofizicaBiologieBotanicaCartiChimieCopii
Educatie civicaFabule ghicitoriFizicaGramaticaJocLiteratura romanaLogica
MatematicaPoeziiPsihologie psihiatrieSociologie


PROTEINELE

Biologie



+ Font mai mare | - Font mai mic



PROTEINELE

SUBSTANTE FUNDAMENTALE ALE MATERIEI VII

Proteinele, date fiind calitatile lor energetice si plastice, joaca un rol deosebit in viata celulelor, fapt ce impune includerea in alimentatie. Ele raspund necesitatilor celor trei functiuni fundamentale ale materiei vii: nutritie, crestere si reproducere.



Viata nu ar fi posibila fara molecula protetica, care are functii diverse incepand de la formarea materiei contractile a muschiului, la constituirea hormonilor, enzimelor, anticorpilor, trecand la transformarea energiei chimice in lucru mecanic si la transportul oxigenului si hidrogenului.

Digestia proteinelor se face in doua stagii: Coagularea si Hidroliza si degradarea succesiva.

Procesul digestiv dedubleaza proteinele in aminoacizi care sunt absorbiti la nivelul intestinului subtire.

Anumiti acizi aminati sunt indispensabili, deoarece organismul uman e incapabil de a-i sintetiza, aportul lor prin alimente, este obligatoriu.

Proteinele de buna calitate provin din alimente de origine animala: pe de o parte carne, mezeluri, oua iar pe de alta parte din lapte si branzeturi. Unele alimente vegetale (legumele uscate, cerealele, painea) contin mici cantitati de proteide iar valoarea lor biologica este inferioara celor animale.

De aceea este indicat ca cea mai mare parte a proteinelor sa fie obtinute din surse animale decat din surse vegetale.

Carnea, indiferent de origine, prezinta caracteristici nutritionale asemanatoare, continand in medie 15-20% proteine de calitate superioara. Este bogata in acizi aminati esentiali si este asimilata in proportie de 95% de organism.

Laptele contine proteine in proportie de 3,5% sub forma de cazeina.

Spre deosebire de lipide si glucide pe care organismul le poate inmagazina proteinele care depasesc necesarul se pierd.

Astfel este necesara prezenta acestora in alimentatia de zi cu zi intr-o ratie optima.

Carnea si produsele din carne sunt principalele surse de proteine de calitate superioara.

Continutul de proteine variaza invers proportional cu continutul de grasime, in carnurile slabe cantitatea de substante proteice fiind maxima (17.22%) comparativ cu carnurile grase. Proteinele intracelulare care formeaza marea majoritate a carnii macre au o structura amino-acidica echilibrata, adecvata necesarului organismului uman.

Proteinele extracelulare din tendoane, cartilagii, fascii, sunt reprezentate mai ales prin colagen si elastina, lipsite de triptofan si sarace in ceilalti aminoacizi esentiali. Colagenul si elastina scad valoarea nutritiva a tesuturilor care le contin.


COMPOZITIA CHIMICA A CARNII IN

FUNCTIE DE SPECIE SI ZONA ANATOMICA

Regiunea anatomica

Apa

Proteine

Lipide

Kcal/100

g

Bovine

Fleica

Antricot

Pulpa

Vitel

Cotlet

Pulpa

Porcine

Pulpa

Spata

Ovine

Piept

Pulpa

Laptele si produsele lactate contin proteine de calitate superioara, in medie 3.5% la laptele de vaca, cantitati ce se concentreaza de 3.5.8 ori in branzeturi.

COMPOZITIA MEDIE A LAPTELUI DE VACA

(la 100 cm3)

Componente

Lapte de vaca

Apa

87.0 g

Proteine totale

3.4 g

Lipide

3.4 g

Acizi grasi esentiali

0.1 g

Glucide

4.8 g

Substante minerale

0.8 - 0.9 g

Calciu

120 mg

Fosfor

90 mg

Magneziu

12 mg

Sodiu

Potasiu

Fier

Cupru

Vitamina A

80 - 220 UI

Vitamina D

3 - 4 UI

Vitamina B1

0.040 mg

Vitamina B2

Vitamina B6

0.07 - 0.2 mg

Vitamina C

0.5 - 2 mg

Oul este singurul aliment care contine proteine si lipide in cantitati proportionale (13% si respectiv 11% pentru oul de gaina).

Amestecul proteinelor albusului si galbenusului realizeaza cea mai valoroasa proteina din punct de vedere nutritiv, cu continutul amino-acidic cel mai echilibrat, considerata proteina etalon pentru aprecierea valorii nutritive a altor surse alimentare de proteine.

COMPOZITIA CHIMICA MEDIE A OULUI (%)

Componente

Ou intreg

Albus

Galbenus

Apa

Proteine (N 6.25)

Lipide

Glucide

Substante minerale

Produsele cerealiere si leguminoase contribuie si la acoperirea necesarului de proteine. Continutul in aceste componente variaza intre 7.12% in produsele cerealiere si ajunge la 20.34% la leguminoase. Proteinele componente sunt insa proteine de clasa a II-a cele din cereale avand ca aminoacid limitat lizina si cantitati relativ mici din alti aminoacizi esentiali.

Din punctul de vedere al valorii nutritive a proteinelor furnizate, soia ocupa cel mai bun loc, cu o pozitie intermediara intre cereale si produsele de origine animala, iar porumbul contine cea mai deficitara proteina (zeina). Proteinele sunt inegal distribuite intre formatiunile anatomice ale boabelor, fiind concentrate mai ales in embrion si stratul aleuronic.

Continutul in substante nutritive si energie a unor produse

cerealiere si leguminoase (%)

Produsul

Proteine

Lipide

Glucide

Material fibros

Kcal

Paine alba

Paine neagra

Faina alba

Malai

Multe functiuni ale organismelor vii depind de proteine: enzimele -catalizatorii din organismele vii- , hormonii - tot biocatalizatori- ,anticorpii, pigmentii respiratorii s-au dovedit a fi proteine.

Unele proteine formeaza partea componenta a corpului animal: tendoane cartilaje, etc.; altele au rol de protectie: par , pene , copite, coarne; multe constituie substante nutritive de rezerva.

In organism in timpul digestiei, peoteinele sunt hidrolizate enzimatic pana la alfa-amino-acizi. Aceasta hidroliza se desfasoara in doua etape: in prima etapa, proteinazele hidrolizeaza proteinele din alimente pana la peptide mari care apoi, in a doua etapa, sunt hidrolizate in continuare de peptidaze pana la amino-acizi.

Cele mai multe proteine au fost considerate substante amorfe; sunt insa proteine care au fost izolate in stare cristalina, de exemplu hemoglobina din sange , proteina din ou, etc.

Proteinele naturale sunt optic active. Din punct de vedere al solubilitatii, unele proteine sunt solubile in apa sau in solutii diluate de electroliti, iar altele sunt insolubile in acesti dizolvanti , de exemplu cheratina sau colagenul. In masura in care se poate dilua , proteinele formeaza solutii coloidale.

Albuminele sunt cele mai cunoscute proteine. Ele sunt raspandite mai ales in regnul animal; se gasesc in serul sanguin (albumina din ser), in albusul de ou (albumina din ou), in lapte (lactalbumina)etc. In regnul vegetal se intalnesc albumine, desi in mai mica masura, ca de exemplu in semintele de grau (leucosina) sau de ricin (ricina).

Albuminele sunt usor solubile in apa si in solutii diluate de electroliti; prin incalzire coaguleaza din solutie; Ele contin mult acid glutamic; in solutie au aproape reactie neutra.

Globulinele se deosebesc de albumine prin insolubilitatea lor in apa; sunt insa solubile in solutii diluate de electroliti. Ele se coaguleaza cu multa usurinta. Contin mari cantitati de acid glutamic (40%) si acid asparagic. Spre deosebire de albumine contin glicocol.

Se gasesc in organismul animal, in lichide (globuline humorale), cat si in tesuturi (globuline celulare). Ca exemplu de globuline humorale se mentioneaza fibrinogenul, care se gaseste dizolvat in plasma sanguina alaturi de abumine si globuline. El este un factor important, intrucat , sub influienta unei enzime (trombina), trece , prin scindare de peptide, in fibrina, care este insolubila; aceasta coagulare este ireversibila.

Deosebita importanta au globulinele din serul sanguin. Ele au putut fi separate in trei fractiuni.

Laptele sau albusul de ou contin de asemenea globuline humorale.

Ca exemplu de globuline celulare se indica miosina, cea mai importanta globulina din muschi.

Globulinele din regnul vegetal au caracter acid si coaguleaza la cald mai greu decat globulinele animale. Ele sunt mult raspandite in seminte de oleaginoase, ca edestina din samata de canepa , in leguminoase ca legumina din mazare, cartofi , spanac etc.

Prolaminele sunt proteine din seminte de cereale. Astfel, glutenul contine drept component principal gliadina, care este o prolamina. Zeina, din boabele de porumb, si hordeina, din orz, sunt de asemenea prolamine. Nu sunt solubile in apa si alcool.

Protaminele sunt proteine simple cu masele moleculare mici. Ele apar in organismul pestilor, unde sunt legate de acizi nucleoici. Sunt usor solubile in apa si nu coaguleaza prin incalzire. Au caracter puternic bazic, datorita unui procent foarte mare de diamino-acizi, in special de arginina (87%). Din aceasta cauza, cu acizii formeaza saruri cristalizate.

Histonele formeaza o grupa intermediara intre protamine si albumine. Ele apar in globulele rosii ale sangelui, in leucocite, in icre de peste etc. Sunt solubile in apa, cu reactie puternic alcalina; cantitati mici de saruri sau de amoniac le precipita din solutie. Specific este caracterul lor bazic, datorat continutului de diamino-acizi ( mai ales arginina).

Proteine insolubile (scleroproteine).

Acestea sunt proteine ale tesuturilor de sustinere ale animalelor. Au deci rolul celulozei in regnul vegetal. Sunt insolubile in apa si in solutii diluate de saruri neutre, acizi sau baze; prezinta mare rezistenta fata de agentii de hidroliza. Din aceasta cauza nu pot fi digerate de organismul animal.

Cele mai importante scleroproteine sunt keratina, colagenul, elastina si fibrina.

Keratina este componentul principal al parului, al unghiilor , coarnelor, copitelor, penelor etc. Ea contine un procent mare de cisteina, de tirosina si urme de diamino-acizi.

Este insolubila in apa, rezistenta fata de reactivii chimici si nu este hidrolizata de enzimele din aparatul digestiv.

Colagenul este componentul principal al tendoanelor, al cartilajelor, al pielii si al oseinei din oase. Nu este solubil in apa rece. Prin fierbere cu apa sub presiune se transforma in gelatina sau clei, care este un produs de degradare partiala.

Prin dizolvarea gelatinei in apa calda se formeaza solutii care, prin racire, trec in geluri. Taninul , clorura ferica, clorura mercurica, intaresc colagenul facandu-l imputrescibil.

Colagenul se deosebeste de celelalte proteine printr-un continut mai mare de azot. El nu contine cisteina si triptofan. Cele mai importante produse de scindare hidrolitica a colagenului sunt glicocolul, prolina si hidroxiprolina.

Elastina este componentul fibrelor elastice si al ligamentelor. Ca si keratina, este rezistenta fata de agentii chimici. Elastina este bogata in amino-acizi monocarboxilici; contine insa foarte putin sulf.

Fibrina este proteina fibrelor de matase bruta. Este formata din glicocol, alanina si tirosina. Ea se obtine prin fierberea fibrelor de matase cu o solutie foarte diluata de hidroxid de sodiu, care indeparteaza cleiul de pe firul de matase (sericina) ; fibrina ramane nedizolvata.

Alaturi de glucide si lipide, ele furnizeaza energie pentru organism, dar ajuta si la refacerea tesuturilor lovite. Pe langa acestea, ele intra in structura tuturor celulelor, si ajuta la cresterea si refacerea celulelor. Unii hormoni contin proteine, acestea avand rol in reglarea activitatii organismului. Patricipa la formarea anticorpilor , ajutand la debarasarea de toxine si microbi. Formarea unor enzime si fermenti necesita prezenta proteinelor. Si nu in ultimul rand, ele participa la formarea dioxidului de carbon, a apei, prin aportul energetic rezultat din arderea lor.

Alimentatia zilnica contine un amestec de aminoacizi. Din acest amestec, majoritatea aminoacizilor pot fi sintetizati de organism, dar 8 dintre ei pot fi introdusi in organism numai prin alimentatie.

Prin alimentatie, in organism sunt introduse proteine ce provin din 2 surse: vegetala si animala. Cele de origine animala (carne, lapte, oua) , care sunt indispensabile intr-o alimentatie rationala, prezinta avantajul ca sunt bogate in proteine, dar , dezavantajul ca sunt scumpe, se realizeaza cu un consum mare de produse vegetale si sunt deficitare din punct de vedere cantitativ. Cele de origine vegetala (cereale, seminte oleaginoase si leguminoase), sunt cele mai ieftine, deci disponibile in cantitatea cea mai mare pentru populatia globului.

Unele proteine vegetale pot inlocui cu succes proteinele animale, de exemplu proteinele din ou pot fi inlocuite de soia. Semintele de plante oleaginoase, dau de asemenea procente ridicate de proteine : floarea-soarelui, arahide, bumbacul.

Valoarea biologica reperezinta procentul de azot retinut de organism. Acesta, este determinat de prezenta sau lipsa anumitor aminoacizi, in anumite proportii, in cadrul proteinelor. Dupa aceasta valoare biologica, putem clasifica proteinele din alimentatie in:

proteine complete , care contin toti aminoacizii esentiali (lizina, metionina, izoleucina, triptofan), necesari in mentinerea echilibrului proteic al organismului, in proportii optime pentru sintetizarea echilibrului proteic al organismului. In cantitate normala , ele intretin cresterea. Ex: lapte, branzeturi, oua, carne

proteine partial complexe , care contin si ele toti aminoacizii esentiali(lizina, metionina, izoleucina, triptofan), dar nu in proportii optime pentru sintetizarea echilibrului proteic al organismului . Pentru a intretine cresterea organismului, este nevoie de un aport dublu fata de proteinele complete. Ex: graul , orezul, ovazul , anumite plante leguminoase uscate.

Proteinele incomplete au o valoare biologica scazuta, datorata lipsei unor aminoacizi esentiali, si a dezechilibrului proportiei necesare mentinerii echilibrului proteic al organismului. Datorita acestui fapt, este recomandata folosirea lor ca o completare a celorlalte clase, de proteine, si nu ca o clasa de baza. Datorita dezechilibrului, ele nu pot intretine singure cresterea organismului. Ex: cartilagiile, tendoanele, gelatina din oase.

Datorita cresterii populatiei, se pune, tot mai accentuat , problema obtinerii alimentelor prin biosinteza, sau folosirea unor surse alternative de alimente.

Mediul acvatic reprezinta o importanta sursa alternativa de alimente cu un procent ridicat de substante proteice, dar pentru consumul uman exista restrictii, numai anumitor specii .

In tarile cu o dezvoltare industriala ridicata, au fost puse la punct procedee de obtinere a unor organisme monocelulare in cantitati industriale (bacterii , drojdii, mucegaiuri , alge) obtinandu-se astfel dirijat o "biomasa" , o sursa importanta de proteine. Biomasa este o materie prima bogata in proteine, care se separa din mediu respectiv si se supune apoi unor prelucrari care au ca scop final obtinerea unor concentrate proteice din masa celulara. Concentratele proteice sunt transformate apoi prin texrurare, in fibre care se vor asemana cu cele de carne de bovine, porcine, pasare.

Surse de proteine

Continutul in proteine exprimat in %

Surse de proteine

Proteine

Animal

Vegetal

Surse Clasice

Carne

Lapte

Oua

Peste

Branzeturi

Paine

Grau

Linte

Orz

Soia

Porumb

Orez

Bumbac

Susan

Naut

Alune

Floarea-soarelui

Nuci

Surse Alternative

Alge

Plante Verzi

Proteine de biosinteza

Proteine sintetice

Una dintre cele mai promitatoare cai de combatere a flagelului foametei a aparut, ca in alte cazuri, de-a lungul istoriei stiintei, ca rezultat al unei intamplari. Incercand sa aplice, la sfarsitul anilor '50, un procedeu biologic de epurare a rezidurilor petroliere, inginerul francez Alfred Champagnat a constatat ca acestea constituie un mediu de cultura extrem de adecvat pentru cresterea si inmultirea microorganismelor. Din deseurile poluante se puteau obtine, rapid si ieftin, proteine.

Ideea, ca orice idee noua, s-a impus la inceput cu o oarecare greutate. Totusi, cercetarile efectuate in laborator dadeau rezultate din ce in ce mai promitatoare. Nu numai ca se obtineau, cu ajutorul diferitelor specii de microorganisme, fainuri proteice, in cadrul unor procese de mare viteza si randament, dar aceste fainuri au dat rezultate excelente in urma testarii pe animale. Astfel incercarile efectuate pe pui de gaina si porci au aratat ca, in comparatie cu martorii de control, furajati cu faina de soia, proteinele obtinute din petrol erau foarte bine asimilate si suportate. Mai mult chiar, circa 90% ditre animalele de experienta au prezentat sporuri de greutate superioara celor realizate de martori.

In urma acestor constatari s-a trecut la realizarea unor procese semiindustriale de obtinre a pretioaselor furaje din petrol. In 1971 si 1972 au fost realizate, la Lavera, in sudul Frantei, si in localitatea scotiana Grangemouth, primele instalatii cu o capacitate de productie mai importanta. In prezent, asemenea procedee sunt aplicate in mai multe tari ale lumii.

Care este insa calea de obtinere a proteinelor din petrol? S-au impus pana in prezent in aceasta directie doua procedee. Primul foloseste ca materie prima o fractiune de la distilarea la 300 - 380 grade C a titeiului, asa - numitul "petrol greu", care contine parafine normale, neramificate, cu un numar de 15 - 30 atomi de carbon in molecula. Petrolul in amestec cu apa, saruri minerale, amoniac si specia cea mai indicata de drojdie sunt introduse in tancul de fermentatie. Acesta este alimentat, prin partea sa inferioara, cu aer, care aduce oxigenul necesar culturii si, in acelasi timp, asigura un amestec intim al mediului de cultura. Prin intermediul unei supravegheri atente a temperaturii, a valorii pH-ului (cu ajutorul amoniacului) si a concentratiei solutiei se obtin conditiile optime care asigura dezvoltarea exclusiva a speciei de ciuperca monocelulara aleasa. In acest fel se poate renunta la sterilizarea prealabila a instalatiei si a solutiilor.

Produsele de fermentatie sunt supuse centrifugarii, in urma separarii solutiei nutritive ramanand un amestec apos ce contine cca 15% substante celulare solide.

Cea de-a doua metoda de obtinere a proteinelor utilizeaza parafine normale de puritate inalta (97,5 % ), cu 10 - 23 de atomi de arbon in molecula. Fermantatia are loc in tancuri inchise ermetic, in care se introduc, in afara parafinelor, apa, amoniac, aer, potasiu, magneziu, sulfati si fosfati, - componente care sunt in prealabil supuse unei termosterilizari. Apoi sunt insamantate celulele de cultura, care se inmultesc intr-un proces continuu. Dintr-o tona de parafina se obtine circa o tona de substanta celulara.

Avantajele esentiale ale acestor procedee, considerate pe buna dreptate revolutionare, tin pe de o parte de viteza extraordinara de crestere in greutate a masei de cultura. Astfel, in timp ce vegetalele au nevoie de una pana la doua saptamani pentru a-si dubla greutatea, iar bovinele la doua saptamani pentru a-si dubla greutatea, iar bovinele, de exemplu, de 5-8 saptamani, culturile de microorganisme ating dublul greutatii initiale in numai 24-120 de minute. Pe de alta parte, calitatea nutritiva a proteinelor obtinute prin cilturi celulare este deosebita: continutul de proteine este 50-80% in produsul finit (uscat), cifre care nu sunt atinse decat soia, carnea de peste sau cea animala. Mai mult, proteinele obtinute sunt formate in proportie de peste 90 % din aminoacizi; dintre acestia esentiali (in grame la 16 g azot) al fainurilor obisnuite prin cultura de microorganisme, faina de peste si de soia.


Aminoacizi

Esentiali

Fainuri proteice

Procedeul    Procedeul

"normal "petrol

parafinic " greu"

Faina

De

Peste

Faina

De

Soia

Izoleucina

Leucina

Fenilalanina

Tirazina

Treamina

Triptofan

Valina

Arginina

Histidina

Cristina

Metionina

Proteina bruta(% in substanta uscata)

Concentrandu-si eforturile in directia sintezei industriale a proteinelor, cunoscuta firma japoneza "Dainipon Ink. Corporation" a realizat un procedeu de cultura a microorganismelor pe fractii petroliere, mai precis pe normal parafine cu un numar de 13 - 20 de atomi de carbon in molecula. Datorita nivelului tehnologic ridicat atins in ultimii ani, industria chimica romaneasca a fost capabila sa asimileze procedeul elaborat de specialistii niponi. Rezultatul acestei cooperari il constituie Societatea mixta romano-japoneza RONIPROT, care a construit la Curtea de Arges o instalatie de producere a proteinelor pe baza de normal parafine cu o capacitate de 60000 t/an. Ea a intrat in functiune in luna iunie 1980.

Avand la baza un procedeu de inalta tehnologie, fabrica de furaje din petrol asigura obtinerea continua de proteine in fermentatoare de mare capacitate. Procesul este condus cu ajutorul calculatorului electronic, iar productia este verificata pe tot parcursul ei, de la analiza puritatii materiilor prime si pana la calitatea produsului finit, cu ajutorul celor mai moderne metode de analiza si control.

Proteinele din normal parafine au nu numai avantajul unei foarte mari viteze de obtinere in comparatie cu cele vegetale sau animale, ci si al unei compozitii extrem de avantajoase. Aceste furaje au un continut ridicat de proteine apropiat de cel al fainii de peste si deplasandu-l pe cel al fainilor de soia. Mai mult proteinele din normal parafine au un continut mai ridicat de aminoacizi si vitamine. Datorita acestei compozitii, aplicarea lor in hrana animalelor a dus in mai multe tari din lume, ca si in tara noastra, la obtinerea unor rezultate spectaculoase. Fata de loturile martor, carora li s-au administrat furaje agricole clasice, animalele hranite cu petroproteine au avut sporuri de greutate net superioare: in medie 58,3 g la pui si 46,5 g la porci.

Marii producatori de furaje naturale se opun insa introducerii proteinelor sintetice, asa cum, la vremea lor, producatorii de gaz de iluminat au combatut becul cu incandescenta, iar mai tarziu fabricantii acestuia din urma au atacat lampile fluorescente. Argumentul adus de ei consta in faptul ca petroproteinele ar produce cancerul.

Preocupate de elucidarea acestei probleme, organismele specializate O.N.U. au organizat un mare experiment. Dintre produsele cancerigene ce s-ar putea gasi in petroproteine cel mai periculos a fost apreciat a fi, de departe, benzpirenul. Ori, analizele cele mai atente efectuate pe baza unor metode extrem de perfectionate au aratat ca salata verde contine 0,38 parti per miliard benzpiren, cafeaua 1,3, varza 15,6, spanacul 7,41, uleiul de floarea soarelui 20,2 carnea afumata 23, iar aerul unor mari orase infinit mai mult (Londra 23, Sapporo580), in vreme ce normal parafinenle insesi nu contin decat 0,50 parti per miliard benzpiren. Studii internationale minutioase au demonstrat ca proteinele pe baza de normal parafine nu produc nici un fel de imbolnavire de-a lungul a 19 generatii succesive de sobolani si a 28 de generatii de prepelite.

Se pare ca situatia proteinelor sintetice este perfect asemanatoare cu cea a energeticii nucleare. Chiar daca ele sunt incriminate ca fiind periculoase pentru mediu ambiant, chiar daca obtinerea lor este - sub aspect tehnologic - complexa, iar sub aspect economic destul de costisitoare inca, ele se vor dovedi, in viitor, singura alternativa posibila. Pentru tara noastra este un avantaj deosebit acela de a-si asigura inca de pe acum un bun start in asemenea tehnologii ale viitorului.

In prezent, cercetatorii isi concentreaza atentia asupra unor noi cai de obtinere a concentratelor proteice prin culturi de microorganisme. Mult mai avantajoasa pare a fi cresterea in combinate industriale a bacteriilor. Intr-a-devar, fata de drojdii, ele au avantajul de a produce o cantitate net superioara de proteine. Se cauta, de asemenea, folosirea unor noi medii de cultura, cum ar fi, de exemplu, alcoolul metilic, prin intermediul carora sa se obtina o calitate din ce in ce mai ridicata a concentratelor proteice. In perspectiva, o data cu "rafinarea" procedeelor de obtinere si a produselor finale, proteinele obtinute prin culturile din microorganisme vor depasi, dupa parerea specialistilor, stadiul limitat al folosirii ca furaje, patrunzand in alimentatia directa a omului.

In cercetarile lor menite sa duca la identificarea de noi medii de cultura pentru microorganismele capabile de a produce proteine sintetice, specialistii s-au orientat chiar si spre . deseuri. Astfel, oamenii de stiinta au dovedit prin experimente de laborator deplina valabilitate a posibilitatilor de utilizare a deseurilor de hartie pentru obtinerea a numeroase substante utile in chimia organica de sinteza, antibiotice si chiar furaje. Hartia, care nu este altceva decat o pasta celulozica, poate fi degradata pe cale chimica, cu obtinerea unor solutii bogate in zaharuri. Aceste solutii pot servi ca medii de cultura pentru microorganisme, proces prin care se obtin concentrate proteice cu o valoare nutritiva ridicata. Deosebit de indicate pentru a fi cultivate in aceste medii nutritive par a fi algele, in special cele filamentoase, al caror continut in substante cu rol biologic important este ridicat, procedeele pentru asigurarea asimilarii acestora in proportii cat mai mari de catre organism sunt simple, iar indeplinite atat de tarile calde, cat si de cele temperate.

O utilizare similara isi pot gasi deseurile de materiale plastice. O echipa de cercetatori de la departamentul de biochimie medicala al Universitatii din Manchester, Marea Britanie, au pus la punct un porcedeu de degradare a polimerilor din care sunt constituite deseurile de plastic, in urma carora rezulta o materie prima adecvata folosirii ca mediu de nutritie pentru cultura microorganismelor.

Acelasi procedeu de cultura a organismelor monocelulare pentru obtinerea de proteine furajere poate fi aplicat cu multa eficienta, sustin specialistii, pentru valorificarea deseurilor de grasimi si uleiurilor din diferite domenii industriale. Tot un grup de cercetatori englezi a investigat posibilitatea de a spori aportul alimentar in grasimi prin intermediul folosirii unei specii de drojdie, numita Candida. Aceasta are proprietatea de a se inmulti rapid pe deseurile de ulei si grasimi, precum si de a acumula, in interiorul celulei, o insemnata cantitate de grasimi nutritive, al caror consum pe locuitor se cifreaza in unele tari, conform rapoartelor Organizatiei Mondiale a Sanatatii, la numai jumatate din cantitatea socotita ca minimul necesar unei alimentatii normale. Specialistii de la Universitatea din Hull au gasit doua metode de crestere a continutului si, in acelasi timp, de a imbunatati calitatea grasimilor cuprinse in celulele de Candida

Primul dintre ele presupune adaugarea in mediu nutritiv a unor substante chimice ce faciliteaza acumularea anumitor grasimi in microorganisme. Cel de-al doilea se bazeaza pe suprimarea aprovizionarii cu azot a culturii de celule. Se stie ca orice proteina contine azot, iar orice organism care este privat de acest element isi transforma proteinele proprii in grasimi. Folosind acest din urma procedeu, echipa de cercetatori amintita a reusit sa creasca pe deseuri de uleiuri vegetale netratate chimic, celulele de Candida care sub microscop apareau ca adevarate micropicaturi vii de grasime.

Nici apele reziduale organice nu au fost uitate. Pentru prevenirea poluarii, apele uzate de la fabricarea hartiei, de la abatoarele si fabricile de conserve de peste ori legume sunt filtrate, rezidurile organice fiind retinute cu ajutorul unor tehnici de mare randament, cum ar fi schimbul ionic sau ozmaza. Daca pana in prezent aceste reziduri organice filtrate provocau, prin acumularea lor, probleme extrem de dificil de solutionat, in prezent se contureaza cu tot mai multa fermitate perspectiva folosirii lor ca medii de cultura pentru microorganisme in scopul obtinerii de mase proteice furajere.

Petroproteinele pot fi "crescute" chiar si pe . gaz metan. Intr-adevar, metanul pare sa devina o promitatore sursa de carbon pentru obtinerea unei productii industriale de proteina microbiana. De altfel, unii cercetatori apreciaza ca gazul natural este cea mai economica sursa pentru producerea de hrana proteica in comparatie cu metanolul, petrolul sau n-alcanii. La o recenta conferinta a gazului natural, G. Hamer de la "Shell" a aplicat un astfel de procedeu. El a aratat ca proteinele produse prin aceasta tehnologie ar putea sa fie, din ambele puncte de vedere, nutritional si microbiologic, superioare tuturol alimentelor traditionale ce se consuma astazi.

Concluzii similare au fost prezentate si de catre A.N.Grigorian de la Institutul de biosinteza a proteinelor din Moscova care a cutivat amestecuri bacteriene. Cultura bacteriana a fost crescuta in fermentoarele cu un volum variind intre 6 si 40 litri, cu rata de scurgere a amestecului natural de gaz, oxigen si azot de 60 litri pe ora; procesul a decurs la un pH de 6,7 si o temperatura de 33 grade C. Operand cu acesti parametri, Grigorian a obtinut o biomasa cu un continut de 65% proteina bruta. Evaluarea economica a cestei metode de producere a proteinei din gaz natural se dovedeste competitiva cu aceea din alte surse.



Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare



DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 2138
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved