Биология. В 3-х томах. Т. 1

Млекопитающие и другие животные не могут переваривать целлюлозу, так как у них нет фермента целлюлазы. Основную же массу пищи, поедаемой травоядными животными, составляет клетчатка. Однако у них в кишечнике живут симбиотические бактерии и простейшие, переваривающие клетчатку. У кроликов такие бактерии живут в слепой кишке и червеобразном отростке, а у коров и овец — в рубце. Косвенным образом эти бактерии служат и человеку, поскольку он использует мясо домашних животных в пищу.

Более непосредственное отношение к человеку имеет "микрофлора" его собственного кишечника. В кишечнике живут многие бактерии, при этом некоторые из них, например Е. coli, синтезируют витамины группы В и витамин К.

Некоторые бактерии, живущие на коже человека, предохраняют его от заражения патогенными организмами.

2.3.4. Промышленные процессы брожения

Многие полезные органические продукты получаются в результате брожения (см. также разд. 3.1.6), и человек использует их уже несколько тысяч лет. Продукты брожения становятся все более важными как новый источник пищи и топлива. Этими вопросами занимаются многие ученые и технологи. В табл. 2.5 приведены некоторые характеристики наиболее известных процессов.

Таблица 2.5. Некоторые полезные процессы брожения

При производстве сыра молочный сахар лактоза сбраживается до молочной кислоты, а кислота заставляет свертываться белок молока казеин. Твердые сгустки, состоящие из белка и жиров, отделяют от жидкой сыворотки и затем инокулируют бактерии и (или) грибы. Для получения разных сортов сыра используют разные микроорганизмы, так, например, чеддер получают с помощью различных видов Lactobacillus. Молочнокислые стрептококки сквашивают сливки и придают сливочному маслу характерный вкус и аромат. Молочнокислые бактерии из рода hictobacillus применяют также для квашения капусты, приготовления различных солений и маринадов, для получения силоса.

2.3.5. Антибиотики

С 30-х годов нашего столетия многие исследователи начали заниматься выделением из бактерий и грибов природных веществ, обладающих антибиотическими свойствами, т. е. способных либо подавлять рост, либо совсем убивать других микробов. Эти исследования продолжаются по сей день. Антибиотики находят применение в медицине, ветеринарии, сельском хозяйстве, промышленности и чисто научных исследованиях. Самый богатый источник антибиотиков — организмы, живущие в почве. В почвенных микроэкосистемах чрезвычайно развита конкуренция между отдельными обитателями, а антибиотики входят в тот природный "арсенал", который нужен для захвата экологической ниши. Образцы почв из всех районов мира постоянно анализируют в поисках новых сильнодействующих антибиотиков.

Одним из самых продуктивных источников антибиотиков служит род Streptomyces. К этому роду принадлежат многие виды актиномицетов, у которых обнаружено и идентифицировано свыше 500 антибиотиков. Свыше 50 таких антибиотиков широко применяется в практике; к их числу относятся стрептомицин, хлорамфеникол и различные антибиотики тетрациклинового ряда. Стрептомицин был открыт вскоре после пенициллина (который образуется одним из видов грибов, см. разд. 3.1.6). Этот антибиотик оказался чрезвычайно эффективным, что позволило расширить круг заболеваний, которые можно лечить этими препаратами. Например, в отличие от пенициллина стрептомицин действует на туберкулезную палочку. Некоторые виды рода Bacillus также образуют антибиотики, например Bacillus brevis образует грамицидин.

2.3.6. Последние достижения биотехнологии и генетической инженерии

Новые источники питания

В последние годы появился новый источник пищи; это так называемый белок одноклеточных, который получают из микроорганизмов. Использование микроорганизмов для этого дает целый ряд преимуществ: не нужно больших площадей для посевов, не нужно помещений для скота; микроорганизмы быстро растут на самых дешевых или побочных продуктах сельского хозяйства или промышленности (например, на нефтепродуктах, метаноле или бумаге). Белок одноклеточных можно использовать на корм скоту вместо продуктов, которые годятся людям. Так, например, в США фермеры скармливают животным очень много зерна, и замена этих кормов на белок одноклеточных поможет сохранить эти продукты сельского хозяйства для людей.

Сырье и ферментная технология