Подпитка газом. Что такое биопротеин и кого им кормят
Фото: Роман Пименов
Произвести корм для рыб из бактерий, подпитанных горючим газом — не перспективы ученых на будущее, а разработанная технология в настоящем. Что такое биопротеин и с чем его едят, разбиралась журналист делового журнала «Бизнес Дневник» Елизавета Наливайко.
Усовершенствование существующего
В июне этого года российский научно-производственный коллектив усовершенствовал технологию создания кормовых добавок, созданных с помощью бактерий. Чтобы их получить, нужно подкормить бактерии растворенными в воде метаном, кислородом, солями, после чего они начнут расти и размножаться в биореакторе, формируя биомассу. В последствии ее высушат и превратят в гранулы — биопротеин. По задумке ученых, такие гранулы могут полностью заменить рыбную муку, которая составляет основу кормов для аквакультуры и животноводства.
Сегодня в производство биопротеина вкладываются крупные нефтяные компании. Например, в 2022 году ПАО «Татнефть» учредило новую дочернюю компанию — «ТН-Биопротеин», основной специализацией которой стало производство кормового микробиологического белка, премиксов, кормовых витаминов, антибиотиков, аминокислот и ферментов. В прошлом году в Кировской области открылась первая в России опытно-промышленная установка по производству биопротеина, над которым работала компания «Биопрактика».
Однако биопротеин — разработка далеко не XXI века. Еще в 1970-е, в период, когда рыбной муки как источника протеина не хватало, научный потенциал был направлен на поиски ее замены. Тогда в СССР развернулось массовое производство «БВК» (белково-витаминного концентрата), который позже стали называть паприн. Его получали с помощью технологии культивирования дрожжей рода Candida на парафинах нефти. Позже началось производство гаприна — того самого продукта, который сейчас называют биопротеином. Изначально он разрабатывался как источник протеина в первую очередь для сельскохозяйственных животных и только во вторую — для рыб.
Об истории развития этого продукта в разговоре с «БД» рассказал Дмитрий Аршавский, ихтиолог и кандидат биологических наук, более 20 лет занимающийся производством комбикормов для аквакультуры. По словам эксперта, сам по себе термин биопротеин является неправильным, потому что любой протеин имеет биологическое происхождение — а небиологического протеина не бывает. Куда уместнее называть это гаприном. «Гаприн — биомасса метанокисляющей бактерии Methylococcus capsulatus. Этот продукт обладает очень хорошим аминокислотным составом и высоким содержанием протеина. Сейчас он рассматривается и пиарится как панацея в производстве кормов для рыб», — поделился Дмитрий Аршавский.
Он отметил, что в 1980-х заводы по изготовлению БВК массово прекращали работу в результате развернутой компании против использования продуктов микробиального синтеза в кормах для животных с аргументами, что «ученые сознательно травят народ». История производства прервалась почти на 30 лет и возобновилась лишь недавно, в 2021-м, но уже не в таких масштабах, какие были во времена СССР.
«Над созданием технологии индустриальные партнеры работают с 2018 года. За последние три года были достигнуты значительные результаты, включая успешный запуск эжекционных и классических биореакторов с высокой эффективностью массопереноса, обеспечивающих стабильно высокую продуктивность биосинтеза. Экспериментально подтверждены характеристики произведенных образцов биопротеина, демонстрирующие перспективы для масштабного промышленного применения», — сообщал главный научный советник проекта «Биопротеин» АО «Биотех» Максим Захарцев.
Газ — всему основа
Одна из важных задач при производстве биопротеина — растворить метан в жидкости, чтобы сделать его доступным для бактерий. Сам по себе метан в промышленности используется преимущественно как топливо. По словам ведущего научного сотрудника лаборатории моделирования многофазных физико-биологических сред УрФУ Ильи Стародума, растворить этот газ в воде c минимальными затратами энергии непросто. Для этого нужны специальные биореакторы. И чем сложнее их конструкция, тем выше стоимость готового продукта. А следовательно — востребованность и конкурентоспособность на рынке.
Производство биопротеина происходит на основе природного газа, но в состав конечного продукта он не входит. «Природный газ подается в культуральную среду и служит источником углерода для метанокисляющих бактерий. Гаприн — отделенная от культуральной среды и высушенная биомасса бактерий, метана в ней нет», — объяснил Дмитрий Аршавский.
По мнению биолога, в то время как рыбную муку делают там, где есть подходящая для этого рыба (из-за чего готовый продукт порой надо вести через половину земного шара), то производство гаприна можно развернуть на выработанных месторождения газа — там, где давление уже недостаточно для транспортировки по газопроводам, но получать газ низкого давления еще есть возможность.
Будущий премиальный сегмент
Авторы усовершенствованной технологии уверены: биопротеин на ранних стадиях выращивания, когда необходим быстрый набор массы и формирование иммунной системы, может стать отличной добавкой для карповых, осетровых, лососевых и креветок. Причем они уверены, что продукт будет востребован как на российском, так и зарубежном рынке из-за соотношения качества и стоимости.
«По предварительным оценкам, цена на наш биопротеин будет сопоставима с ценой рыбной муки премиального сегмента и вполне может стать ее дополнением, так как содержит не только белок, но и другие полезные вещества», — отмечал Максим Захарцев.
Впрочем, Дмитрий Аршавский в такой перспективе сомневается. Он склоняется к тому, что рыбная мука все равно останется в качестве «ядра» корма. «Не будем забывать, что в аквакультуре производятся разные виды рыб, одни из которых слабо зависят от количества рыбной муки в корме, а другие (например, угорь) — очень сильно», — отмечает он.
А если при этом гаприн будет иметь стоимость равную рыбной муке, то коммерческий успех вряд ли возможно обеспечить. Пока что интерес к биопротеину (гаприну), ограничивается лишь попытками начать его производить в больших масштабах. Запрос на ингредиенты, исчисляемые в тоннах, а не килограммах, новая разработка пока что удовлетворить не сможет, поэтому говорить о полной замене рыбной муки, кажется, пока что рано.
Автор – Елизавета Наливайко
