Szám:                                         SK_000012_H

Szerzők:                                   Jackuliak, Ondrej ; Paulínyová, Emília ; Pivková, Zuzana ; Belianský, Peter

Cikk címe:                                A bükk faforgács enzimatikus hidrolizálhatósága az extraktumok leválasztásával történő hidrotermikus kezelés után

Kiadvány neve:                       Drevársky Výskum, 1989. évfolyam, 121. kötet, 19 – 32. oldal, Štátny drevársky výskumný ústav (ŠDVU), ALFA, Bratislava 1989.

Lásd az eredeti cikket:

http://library.envifor.eu:8282/greenstone/collect/PDF/SK_000012.pdf

Kulcs szavak: enzimatikus hidrolizálhatóság, bükk faforgács, hidrotermikus kezelés, a fában lévő poliszacharidok

Az eredeti rezümé nem lektorált fordítása:

A lombos fák faanyagának hulladékából a kérődző állatok számára készített takarmány kutatása az Állami Faipari Kutatóintézetben (Státny Drevársky Vyskumny Ústav). Bratislava (Pozsony) az előző években megoldott munkákhoz kapcsolódik. A hidrotermikus kezelés jelenleg kifejlesztett módszereire az jellemző és az bennük az újdonság, hogy egy lépésen valósítják meg a hidrotermikus kezelést és a takarmányban nemkívánatos kis molekulájú fenol anyagokat. Ehhez az extraháláshoz a forgácskezelés során magasabb hidromoduluszok alkalmazására van szükség. A lombos fa takarmány céljára történő hidrotermikus kezelésének alapvető követelménye, hogy oly módon szabadítsák fel a fa sejtfalának poliszacharid részét, hogy a kérődzők emésztőtraktusában növekedjék a fa hidrolizálhatósága, azaz az emészthetősége. A kezeletlen faanyag emészthetősége 0-20% között mozog. Ezt in vitro szabványos módszerrel határozták meg. Még a 20%-os emészthetőség sem megfelelő, hogy fedezze magának az emésztésnek az energiaszükségletét. A kezeletlen anyagok kedvezőtlen hatással lennének az állatok emésztőrendszerének energia mérlegére. A lignin magas hőmérsékleten és nyomáson történő gőzölése következtében a lignin plasztikussá válik, és a hemicellulóz, valamint a lignin egy része is a vizes oldatokká válik. A cellulóz és a többi cukormaradvány a lignin jelenléte ellenére enzimatikusan hidrolizálhatóvá válik. A lignin egy része szerves oldószerekkel és vízzel extrahálható. A hidrotermikus kezeléssel 3 frakciót nyerünk: illékony anyagok kondenzátumai (furfurol, ecetsav) és rostos anyagok (cellulóz és a lignin egy része), (a hemicellulóz, a lignin egy részének és az extraktív   anyagoknak) a vizes kivonata. Az emészthetőség takarmány rostos anyagának egyik alapvető kritériuma a hidrotermikus kezelés után.  Az emészthetőség közvetlen etetéssel (in vitro) történő meghatározása sok anyagot igényel és hosszadalmas. Kevesebb takarmányt és időráfordítást igényel, ha az emészthetőséget beoperált fisztulával határozzák meg, melyen keresztül a bendőbe közvetlenül juttathatják be a növényi anyagmintákat, és az adott inkubációs idő eltelte után a tömegveszteség alapján állapitják meg az emészthetőséget. Laboratóriumi feltételek mellett az emészthetőség, in vitro meghatározására bendőnedvet használnak.

Ezeknél a módszereknél kísérleti állatokat kell biztosítani a vizsgálatokhoz. Próbálták egyszerűbb módon, vegyszerekkel is meghatározni az emészthetőséget. Az utolsó csoportot képviselik a biokémiai módszerek, melyek esetében cellulolitikus aktivitással rendelkező enzimeket alkalmaznak. A munka során az „Ono- f zuka SS“ celluláz komplexen kívül a Streptomycetes griseus gombából kinyert proteolitikus enzimet is alkalmazták. A leírt munka kisérleti részében ismertették a takarmányminták enzimatikus hidrolizálhatóságának meghatározására szolgáló módszert, amely a mi kisérleti feltételeink során helyettesítette az emészthetőségnek a bendőnedv segítségével történőin vitro meghatározási módszerét.

A jelenlegi és további munkák célja az, hogy az előzetese optimális hidrotermikus kezelés után a bükk faforgácsot mikroorganizmusok segítségével nitrogéntartamú anyagokkal dúsítsák.

Ebben a cikkben ismertetik a kérődzők számára készített takarmány enzimatikus hidrolizálhatóságának meghatározása során nyert eredményeket, melynek során a takarmányt a bükkfa forgács hidrotemikus kezelési eljárásával állították elő. A celluláznak DK-86 jelzésű enzimpreparátumát használták, melyet a Szlovák Tudományos Akadémia (Bratislava) Vegyi Kutatási Központjának Kémiai Intézete állított elő. A kidolgozott módszer szigorúbb követelményeket támaszt az előállított takarmány emészthetőségének értékelése során, mint az a módszer, melynek során in vitro bendőnedvet alkalmaznak. A szerzők által tanulmányozott reakciófeltételek közül elsősorban a hidromodulusznak a minták enzimatikus hidrolizálhatóságra kifejtett hatását emelik ki. A javasolt technológia optimális feltételei mellett érték el a legjobb 60%-os értéket, amely a következő volt: 1:3,6 arányú hidromodulusz, a reakciókeveréket nyomástartó edényben 1,7 mPa nyomás és 203 C-fok mellett 30 percen át keverték.

1.    táblázat

A hidrotermikusan kezelt aprítatlan bükk faforgács enzimatikus hidrolizálhatósága DK-86 jelzésű celluláz felhasználásával a tömegveszteség alapján számítva

2.    táblázat

A hidrotermikusan kezelt aprított bükk faforgács enzimatikus hidrolizálhatósága DK-86 jelzésű celluláz felhasználásával a tömegveszteség alapján számítva

3.    táblázat

A hidrotermikusan kezelt aprítatlan bükk faforgács enzimatikus hidrolizálhatósága DK-86 jelzésű celluláz felhasználásával, a felszabadult glükóz mennyiségének és az eredeti tömeg arányának megadásával

4.    táblázat

A hidrotermikusan kezelt aprított bükk faforgács enzimatikus hidrolizálhatósága DK-86 jelzésű celluláz felhasználásával, a felszabadult glükóz mennyiségének és az eredeti tömeg arányának megadásával

1.    táblázat

A hirdotermikusan kezelt aprítatlan bükk faforgács enzimatikus hidrolizálhatósága DK-86 jelzésű celluláz felhasználásával a tömegveszteség %-ában megadva

5.    táblázat

A hidrotermikusan és biológiailag kezelt bükk faforgács enzimatikus hidrolizálhatósága (EH)

2.    ábra

A hidrotermikusan kezelt aprított bükk faforgács enzimatikus hidrolizálhatósága (EH) DK-86 jelzésű celluláz felhasználásával, a tömegveszteség %-á ban kifejezve

3.    ábra

A hidrotermikusan kezelt aprítatlan bükk faforgács enzimatikus hidrolizálhatósága DK-86 jelzésű celluláz felhasználásával, a felszabadult glükóz mennyiségének és az eredeti tömeg arányának megadásával

4.    ábra

A hidrotermikusan kezelt aprított bükk faforgács enzimatikus hidrolizálhatósága DK-86 jelzésű celluláz felhasználásával, a felszabadult glukóz mennyiségének és az eredeti tömeg arányának megadásával

5.    ábra

A kezelt bükk faforgács enzimatikus hidrolizálhatósága (EH) (folytonos vonallal jelölt: aprított, a szaggatottal: aprítatlan)

6.    ábra

A hidrotermikusan kezelt bükk faforgács enzimatikus hidrolizálhatóságának (EH) alakulása A DK-86 jelzésű celluláz enzim koncentrációjának függvényében