Тема 21. БИОКОНВЕРСИЯ ОТХОДОВ СЕЛЬСКОГО
ХОЗЯЙСТВА
В самом начале 60-х годов прошлого века в СССР было признано целесообразным создать новую отрасль - микробиологическую промышленность и дать ей соответствующее развитие. Для руководства этой отраслью при Совете министров было создано Главное управление микробиологической промышленности, известное как Главмикробиопром. Новая отрасль должна была обеспечить потребность животноводства в кормовых белках, антибиотиках и других продуктах микробиологического синтеза. Через 5 лет, в 1973 г. в СССР приступил к работе первый в мире завод кормовых дрожжей мощностью в 70 тыс. т в год. В качестве сырья для микроорганизмов использовались очищенные парафины, полученные из нефти. Кормовые дрожжи выпускались отечественной гидролизной промышленностью еще с середины 1930-х годов, а в качестве исходного сырья с успехом использовали солому, кукурузные кочерыжки, опилки и другие отходы перерабатывающей индустрии и сельскохозяйственного производства. Однако это были маломощные предприятия. Для решения проблемы кормового белка в стране требовался больший размах, качественно иное научное и производственное обеспечение. Под руководством Глав-микробиопрома на крупнейших заводах, перерабатывающих парафины нефти, выпускалось более 1 млн т чистой сухой дрожжевой массы, больше известной под названием белково-витаминного концентрата (БВК), широко использовавшегося в СССР в животноводстве для обогащения растительных кормов белками и витаминами.
Заинтересованность сельского хозяйства в данной продукции микробиологических предприятий объяснить нетрудно. Ведь ее широкое применение решало сразу несколько проблем. БВК, во-первых, сокращал расход фуражного зерна; во-вторых, использование кормовых дрожжей значительно улучшало усвоение белков других питательных веществ основного корма животных; в-третьих, гарантировало стабильно высокие их привесы. В свиноводстве, например, введение в основной рацион 1 т кормовых дрожжей сберегало до 7 т зерна, давало дополнительно от 400 до 600 кг мяса, в птицеводстве результативность использования БВК была и того выше - до 1500 кг мяса или 30 000 штук яиц. Применение БВК на откорме резко увеличивало ежесуточные привесы скота.
Развитие производства белка одноклеточных организмов в СССР было одним из способов решения проблемы нарушения кормового баланса и перерасхода 20—30 млн т зерна в год. Животноводство СССР не успело перейти на интенсивный путь развития, предусматривающий не столько количественное наращивание поголовья, сколько повышение результативности уже существующего. В СССР на каждого жителя приходилось 0,54 условной головы животного, в США - 0.51, а в странах ЕЭС - 0,37. Однако СССР не смог перейти рубеж 70 кг животного белка на душу населения в год, тогда как страны Запада уже в этот период производили более 100 кг белка на душу в год.
Распад СССР и перестройка экономики России привели к краху промышленное животноводство страны — основного потребителя микробного белка. 8 крупнейших заводов БВК и 44 гидролизных завода, производящих кормовые дрожжи, практически прекратили свою производственную деятельность из-за неспособности сельского хозяйства покупать их продукцию. Производство животного белка в России снизилось до 35 кг на душу населения в год, т.е. до уровня, угрожающего здоровью и самой жизни населения. В стране резко увеличилась смертность, в том числе и детская, значительно сократилась средняя продолжительность населения.
В этих условиях целесообразно более глубоко осмыслить роль микроорганизмов в пищевой цепи высших организмов. Началом этой цепи являются автотрофные растительные организмы, способные создавать органические вещества из неорганических, заполнившие в ходе эволюции Земли ее поверхность собственной биомассой и насытившие атмосферу планеты кислородом.
Из макромолекул живой материи на Земле наиболее представленным по массе являете полимер глюкозы целлюлоза — основной структурный компонент растительных организмов. Однако использовать в пишу этот полимер не может ни один из высших организмов, в том числе и растительных, из-за отсутствия в их ферментативных комплексах целлюлолитических ферментов. Между растительной биомассой и организмом растительноядных животных стоят микроорганизмы, имеющие этот целлюлолитический комплекс и делающие целлюлозу доступной для усвоения растительноядными организмами.
Однако наряду с глюкозой — наиболее доступным универсальным источником энергии пища и корм должны содержать и конструкционные материалы, и прежде всего аминокислоты. Растительная биомасса не является полноценным источником аминокислот, так как почти все растительные продукты дефицитны по незаменимым аминокислотам. Высшие организмы синтезировать незаменимые аминокислоты не способны. Такой синтез для них осуществляют микроорганизмы. Микрофлора рубца или слепой кишки у растительноядных животных как раз является источником этих аминокислот. Таким образом, натуральные микробнорастительные продукты — это обязательный компонент рациона растительноядных организмов.
Подобный источник белка достаточно хорошо обеспечивает жизненные потребности растительноядного животного, но он недостаточен для формирования высокой и супервысокой продуктивности по мясу или молоку у современных элитных пород животных. Их рацион должен содержать значительно больше белка, близкого к белку животному по аминокислотному составу. Поэтому необходимо введение в рацион даже растительноядных животных аминокислотных обогатителей растительного (соя и соепродукты) и животного происхождения (молоко и продукты его переработки и даже мясокостная мука). Печальный итог использования последнего продукта (губчатый энцефалит, или коровье бешенство) стал грозным отрезвляющим сигналом в этой гонке за суперпродуктивностью животных. И в этом плане использование, обогатителей микробного происхождения представляется несравненно более физиологичным.
Однако крупнотоннажное дрожжевое производство в нашей стране было разрушено. Выраженный дефицит ценных белков четко сформировался не только в кормопроизводстве, но и в рационе населения России. Какие же возможные пути преодоления этого дефицита просматриваются для нашей страны, у которой нет ни сил, ни средств восстановить разрушенную микробиологи»» по промышленность, но которой тем не менее нужно создавать условия для постепенного возрождения животноводства, в том числе и промышленного, и нужно обеспечить формирование полноценных рационов как для животных, так и для человека?