Czym jest namok kukurydziany?

Namok kukurydziany to produkt uboczny powstający w wyniku namaczania kukurydzy w celu uwolnienia z niej skrobi. Ze względu na znaczne różnice w sposobie hodowli, klimatu oraz odmian kukurydzy może on składać się z różnych substancji, a opracowanie metody wykrywającej wszystkie jest wyzwaniem dla naukowców. Poznanie składu tego surowca jest kluczowe do odpowiedniego wykorzystania go w innych procesach. Dlatego do zidentyfikowania składników namoku korzysta się z metod, takich jak: spektroskopia w podczerwieni do wykrycia azotu, siarki i określenia kwasowości, spektroskopia masowa do wykrywania kwasu mlekowego i glikolowego oraz kwasów tłuszczowych, absorpcyjna spektrometria atomowa do wykrywania obecności metali czy chromatografia cieczowa do określenia występowania aminokwasów i witamin. Za pomocą tych metod dowiedziono, że namok kukurydziany zawiera głównie aminokwasy, witaminy, kwas mlekowy, cukry i związki siarki. To właśnie siarka powoduje, że w wyniku odprowadzania namoku prosto do środowiska mogą nastąpić jego nieodwracalne i szkodliwe zmiany. Aminokwasy obecne w namoku to przede wszystkim: izoleucyna, asparagina, lizyna i metionina, choć może się to różnić w zależności od hodowli. Za pomocą chromatografii cieczowej wyizolowano również kilka witamin z grupy B.

Zastosowanie namoku kukurydzianego

W biotechnologii namok wykorzystywany jest jako tanie źródło podłoża fermentacyjnego. Zakup pożywki to ok. 30% kosztów całego procesu fermentacji, a użycie namoku zmniejsza ten koszt ze względu na to, że jest produktem ubocznym innego procesu. Pełni funkcję źródła węgla, azotu i witamin. Dodatkowo może być substratem w produkcji kwasu mlekowego, glutaminowego i hialuronowego, a także penicyliny, która jest jednym z najpopularniejszych antybiotyków. Namok jako tanie źródło węgla i azotu wykorzystywany jest do produkcji celulozy bakteryjnej, mającej zastosowanie w leczeniu trudno gojących się ran, konserwacji żywności i jako filtr powietrza. Użycie namoku kukurydzianego znacząco obniża koszty i przyspiesza produkcję tego materiału.

Drogim i czasochłonnym procesem, który można usprawnić, stosując namok kukurydziany, jest również produkcja niektórych enzymów. Badania wykazały, że szczep bakterii Streptomyces malaysiensis może wytworzyć proteazę z namoku, a Bacillus sp. – jednocześnie proteazę i α-amylazę. Enzymy te miały podobną aktywność, co wytwarzane konwencjonalnymi metodami. Może być to zatem rozwiązanie zmniejszające koszty produkcji detergentów, skóry i tekstyliów. Kolejnym enzymem, którego koszty wytwarzania znacznie obniżyło zastosowanie namoku kukurydzianego, jest enzym fibrynolityczny, szeroko używany w medycynie. Namok skutecznie zwiększył produkcję również takich substancji, jak endoglukanaza oraz lakaza, w której pełni funkcję źródła azotu oraz kwasu wanilinowego. Prowadzone są również badania nad wykorzystaniem namoku do produkcji ureazy z bakterii Sporosarcina pasteurii.

Kolejnymi produktami, w których namok kukurydziany odgrywa ważną rolę przy obniżaniu kosztów, są kwasy organiczne, takie jak: kwas bursztynowy, jabłkowy, mlekowy i cytrynowy. Tutaj także namok jest wykorzystywany jako tanie źródło azotu, korzystnie wpływa również na przemiany metaboliczne. Namok kukurydziany jest też istotnym czynnikiem produkcji biosurfaktantów, takich jak: glikolipidy, lipopeptydy i lipidy polisacharydowe, szeroko stosowanych w medycynie i kosmetyce. 

Oprócz produkcji wielu związków organicznych namok kukurydziany był badany jako pasza dla zwierząt hodowlanych. Ze względu na dużą zawartość aminokwasów i witamin jest dobrym źródłem składników odżywczych. Suplementacja namoku zwiększa masę ciała jagniąt oraz bydła mięsnego. Aby jednak móc bez przeszkód stosować go przez długi czas, należy oczyścić go z zawartej w nim siarki. Nagromadzenie związków siarki w organizmach zwierząt prowadzi bowiem do zatrucia, dlatego namok poddawany jest oczyszczaniu za pomocą plazmy i nadtlenku wodoru, co generuje z kolei duże koszty.