Грибы как биотехнологические рабочие лошадки
Человечество использует грибы в технологиях тысячи лет: дрожжи для хлеба, пива, вина; плесени для сыров и соевого соуса. Современная промышленная биотехнология строится на использовании грибов — их ферментов, вторичных метаболитов и самой биомассы — для производства сотен промышленно важных соединений. Мировой рынок грибных ферментов — около 6 млрд долларов в год.
Промышленные ферменты
Грибы — главный источник промышленных ферментов, преимущественно из Aspergillus niger и A. oryzae:
- Амилазы: расщепление крахмала — производство сиропа, спирта, пива, хлеба
- Целлюлазы: расщепление целлюлозы — биоэтанол, бумажная промышленность
- Протеазы: расщепление белков — моющие средства, сыроделие, мясопереработка
- Лакказы и пероксидазы: отбелка бумаги без хлора, биоремедиация
- Липазы: расщепление жиров — биодизель, сыроделие
Органические кислоты
Лимонная кислота: мировое производство около 2,5 млн тонн в год — почти всё из Aspergillus niger. Применение: пищевая промышленность (E330), косметика, фармацевтика. Итаконовая кислота: мономер для биополимеров — потенциальная замена нефтяной акриловой кислоты.
Биоматериалы из мицелия
Новейшее направление — использование грибного мицелия как экологичного сырья. Компании Ecovative Design (США) и Mogu (Италия) выращивают мицелий на сельскохозяйственных отходах (солома, шелуха) и формуют в нужные формы. Продукты: лёгкая упаковка (замена пенополистирола), строительные блоки, тепло- и звукоизоляция, кожаные изделия (Mylo от Bolt Threads). Биоразлагаемы, производятся без нагрева — крайне низкий углеродный след.
Альтернативный белок
Mycoprotein (Quorn) — продукт из Fusarium venenatum, выращиваемого ферментацией; текстура напоминает мясо, на рынке с 1985 года. Питательный состав: 45% белка (сухой вес), все незаменимые аминокислоты. Производство требует на 90% меньше воды и земли, чем говядина. Nature's Fynd использует гриб Fusarium strain flavolapis из геотермальных источников Йеллоустона для производства белкового продукта Fy.
Ферментированные продукты
Aspergillus oryzae (коджи) — ключевой гриб азиатской кухни: основа соевого соуса, мисо, саке. Penicillium roqueforti и P. camemberti — голубые и мягкие сыры. Rhizopus oligosporus — темпе. Saccharomyces cerevisiae (дрожжи) — хлеб, пиво, вино, биоэтанол. Индустрия ферментированных продуктов питания — один из наиболее перспективных секторов Food Tech.