RUDN Journal of Ecology and Life SafetyRUDN Journal of Ecology and Life SafetyВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности2313-23102408-8919Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)5049810.22363/2313-2310-2026-34-2-306-320PCWYYEIndustrial EcologyПромышленная экологияResearch ArticleResearch of the physico-chemical properties and microbiocenosis of cellulose-containing fiber - a by-product of the production of animal feedИсследование физико-химических свойств и микробиоценоза целлюлозосодержащего волокна - побочного продукта производства кормов для животныхhttps://orcid.org/0000-0002-2975-81524233-9699KurzenevIvan R.КурзенёвИван Романович

graduate student

аспирант

spandwaryandex@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-4908-49062911-5489VasilenkoTatyana A.ВасиленкоТатьяна Анатольевна

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

кандидат технических наук, доцент

land-vna78@list.ruBelgorod State Technological University named after V.G. ShukhovБелгородский государственный технический университет05062026342VOL 34, NO2 (2026)ТОМ 34, №2 (2026)30632005062026Copyright ©; 2026, Kurzenev I.R., Vasilenko T.A.Copyright ©; 2026, Курзенёв И.Р., Василенко Т.А.2026Kurzenev I.R., Vasilenko T.A.Курзенёв И.Р., Василенко Т.А.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://journals.rudn.ru/ecology/article/view/50498

The physicochemical and toxicological properties of cellulose-containing fiber, which is a by-product of animal feed production, have been investigated and a consortium of microorganisms has been established, which is developing at the facility under study. The chemical composition of cellulose-containing fiber is as follows: moisture - 47.00%; ash - 1.16%; organic matter - 51.84% (including: starch - 25.10%; fats - 4.40%). The nitrogen and phosphorus content in the test sample is 2.43 and 1.90%. The dependence of changes in pH and humidity on the time of natural fermentation of the sample studied is investigated. The ash of the studied by-product was analyzed, in which oxides predominate: silicon SiO2 - up to 51.30%; phosphorus P2O5 - up to 17.63%; aluminum Al2O3 - up to 10.25%. Microbiocenosis of aqueous extracts from cellulose-containing fiber has been established when seeded on solid agarized media; microorganisms belonging to the genera Penicillium , Cladosporium , Bacillus , Saccharomyces , Schizosaccharomyces and Escherichia are predominant. The multiplicity of dilution of aqueous extract from the studied object, in which there is no harmful effect on aquatic organisms, is equal to 100, which corresponds to low-hazard waste in terms of the degree of negative impact on the environment.

Исследованы физико-химические, токсикологические свойства целлюлозосодержащего волокна, являющегося побочным продуктом производства кормов для животных, и установлен консорциум микроорганизмов, который развивается на исследуемом объекте. Химический состав целлюлозосодержащего волокна следующий: влажность - 47,00 %; зола - 1,16 %; органическое вещество - 51,84 % (в том числе крахмал - 25,10 %; жиры - 4,40 %). Содержание азота и фосфора в исследуемом образце составляет 2,43 и 1,90 %. Исследована зависимость изменения pH, влажности от времени естественной ферментации исследуемого образца. Был проведен анализ золы исследуемого побочного продукта, в котором преобладают оксиды: кремния SiO2 - до 51,30 %; фосфора P2O5 - до 17,63 %; алюминия Al2O3 - до 10,25 %. Установлен микробиоценоз водной вытяжки из целлюлозосодержащего волокна при посеве на твердые агаризованные среды; преобладающими являются микроорганизмы, относящиеся к родам: Penicillium , Cladosporium , Bacillus , Saccharomyces , Schizosaccharomyces и Escherichia . Кратность разведения водной вытяжки из исследуемого объекта, при которой вредное воздействие на гидробионты отсутствует, равна 100, что соответствует малоопасному отходу по степени негативного воздействия на окружающую среду.

fermentationgrain fiber of cereal cropsmicroorganismsферментацияволокно зерна злаковых культурмикроорганизмыРабота выполнена в рамках реализации федеральной программы поддержки университетов «Приоритет 2030» с использованием оборудования на базе Центра высоких технологий БГТУ им. В.Г. ШуховаThis work was realized in the framework of the Program “Priority 2030” on the base of the Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov. The work was realized using equipment of High Technology Center at BSTU named after V.G. Shukhov.Lopata FF. Veterinary and sanitary assessment of organic waste from livestock farming. Agrarian Bulletin of the Urals. 2008;(2):72–75. (In Russ.) EDN: IJERABЛопата Ф.Ф. Ветеринарно-санитарная оценка органических отходов животноводства // Аграрный вестник Урала. 2008. № 2 (44). С. 72–75. EDN: IJERABSun L, Liu T, Müller B, Schnürer A. The microbial community structure in industrial biogas plants influences the degradation rate of straw and cellulose in batch tests. Biotechnology for Biofuels and Bioproducts. 2016;9:128. https://doi.org/10.1186/s13068-016-0543-9 EDN: WVNABRSun L., Liu T., Müller B., Schnürer A. The microbial community structure in industrial biogas plants influences the degradation rate of straw and cellulose in batch tests // Biotechnology for Biofuels and Bioproducts. 2016. Vol. 9. Article no. 128. https://doi.org/10.1186/s13068-016-0543-9 EDN: WVNABRGallego-García M, Moreno AD, González A, Negro MJ. Efficient use of discarded vegetal residues as cost-effective feedstocks for microbial oil production. Biotechnology for Biofuels and Bioproducts. 2023;16:21. https://doi.org/10.1186/s13068-023-02268-5Gallego-García M., Moreno A.D., González A., Negro M.J. Efficient use of discarded vegetal residues as cost-effective feedstocks for microbial oil production // Biotechnology for Biofuels. 2023. Vol. 16. Article no. 21. https://doi.org/10.1186/s13068-023-02268-5Rafikova GF, Stolyarova EA, Muhamatdyarova SR, Loginov ON. Microbiological processing of livestock waste into concentrated organic fertilizer. Ecology and Industry of Russia. 2020;24(7):24–29. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2020-7-24-29 EDN: HDDXFNРафикова Г.Ф., Столярова Е.А., Мухаматдьярова С.Р., Логинов О.Н. Микробиологическая переработка отходов животноводства в концентрированное органическое удобрение // Экология и промышленность России. 2020. Т. 24. № 7. С. 24-29. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2020-7-24-29 EDN: HDDXFNShamtsyan MM, Klepikov AA, Kolesnikov BA, Kasyan OV. Biotechnological processing of agricultural and food industry waste. Rossijskij Himicheskij Zhurnal. 2011;55(1):17–25. (In Russ.) EDN: NTXWHZШамцян М.М., Колесников Б.А., Клепиков А.А., Касьян О.В. Биотехнологическая переработка отходов сельского хозяйства и пищевой промышленности // Российский химический журнал. 2011. Т. 55. № 1. С. 17–25. EDN: NTXWHZSemenova MV, Gusakov AV, Telitsin VD, Sinitsyn AP. Enzymatic destruction of cellulose: characteristics of the kinetic interaction of lytic polysaccharide monooxygenases and individual cellulases. Applied Biochemistry and Microbiology. 2021;57(5):618–625. (In Russ.) EDN: TIZWGPСемёнова М.В., Гусаков А.В., Телицин В.Д., Синицын А.П. Ферментативная деструкция целлюлозы: особенности кинетического взаимодействия литических полисахаридмонооксигеназ и индивидуальных целлюлаз // Прикладная биохимия и микробиология. 2021. T. 57. № 5. C. 477–484. EDN: DOQRDDLitti YV, Russkova YI, Zhuravleva EA, Parshina SN, Kovalev AA, Kovalev DA, Nozhevnikova AN. Electromethanogenesis: a promising biotechnology for the anaerobic treatment of organic waste. Applied Biochemistry and Microbiology. 2022;58(1):19–36. (In Russ.) EDN: KHEFLNЛитти Ю. В., Русскова Ю.И., Журавлёва Е.А., Паршина С.Н., Ковалёв А.А., Ковалёв Д.А., Ножевникова А.Н. Электрометаногенез — перспективная биотехнология анаэробной переработки органических отходов (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. 2022. T. 58. № 1. C. 23–43. EDN: IPOJRVBryukhanov AL, Khijniak TV. Application of sulfate-reducing bacteria in bioremediation from heavy metals and metalloids (review). Applied Biochemistry and Microbiology. 2023;59(2):133–149 (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S0555109923020034 EDN: LKVILKБрюханов А.Л., Хижняк Т.В. Использование сульфатредуцирующих бактерий в биоремедиации от тяжелых металлов и металлоидов (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. 2023. T. 59. № 2. С. 133–149. http://doi.org/10.31857/S0555109923020034 EDN: LKVILKIlyina GV, Sashenkova SA, Ilyin DYu, Dashkina AR. Ecologically justified methods of selection of strains of micromycetes with high cellulase activity. Volga Region Farmland. 2022;1(12):1010. (In Russ.) EDN: GIKRWUИльина Г.В., Сашенкова С.А., Ильин Д.Ю., Дашкина А.Р. Экологически обоснованные приемы селекционного отбора штаммов микромицетов с высокой целлюлозной активностью // Нива Поволжья. 2022. 1 (61). Article no. 1010. EDN: YYOUHHPendyurin EA, Rybina SYu, Smolenskaya LM, Latypova MM. Research on some physicochemical parameters of artificially created soil mixtures. Ecology and Industry of Russia. 2020;24(9):27–31. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2020-9-27-31 EDN: ZVEMHFПендюрин Е.A, Рыбина С.Ю., Смоленская Л.М., Латыпова М.М. Исследование некоторых физико-химических показателей искусственно созданных почвосмесей // Экология и промышленность России. 2020. Т. 24. № 9. С. 27–31. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2020-9-27-31 EDN: ZVEMHFNozhevnikova AN, Mironov VV, Bochkova EA, Litti YuV, Russkova YuI. Composition of the microbial community at different stages of composting, prospects for obtaining compost from municipal organic waste (review). Applied biochemistry and microbiology. 2019;55(3):211–221. (In Russ.) https://doi.org/10.1134/S0555109919030103Ножевникова А.Н., Миронов В.В., Бочкова Е.А., Литти Ю.В., Русскова Ю.И. Состав микробного сообщества на разных стадиях компостирования, перспектива получения компоста из муниципальных органических отходов (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология, 2019. T. 55. № 3. С. 211–221. https://doi.org/10.1134/S0555109919030103Saha N, Mukherjee D, Sen S, Sarkar A, Bhattacharaya KK, Mukhopadyay N, Patra PK. Application of highly efficient lignocellulolytic fungi in cocomposting of paddy straw amended poultry droppings for the production of humus rich compost. Compost Science & Utilization. 2012;20(4):239–244. https://doi.org/10.1080/1065657X.2012.10737054 EDN: KRZVALSaha N., Mukherjee D., Sen S., Sarkar A., Bhattacharaya K. K., Mukhopadyay N., Patra P.K. Application of highly efficient lignocellulolytic fungi in cocomposting of paddy straw amended poultry droppings for the production of humus rich compost // Compost Science & Utilization. 2012. Vol. 20. Iss. 4. P. 239–244. https://doi.org/10.1080/1065657X.2012.10737054 EDN: KRZVALAkintunde MO, Adebayo-Tayo BC, Ishola MM, Zamani A, Horváth IS. Bacterial cellulose production from agricultural residues by two Komagataeibacter sp. strains. Bioengineered. 2022;13(4):10010–10025. https://doi.org/10.1080/21655979.2022.2062970 EDN: GVWSUPAkintunde M.O., Adebayo-Tayo B. C., Ishola M.M., Zamani A., Horváth, I.S. Bacterial cellulose production from agricultural residues by two Komagataeibacter sp. strains // Bioengineered. 2022. Vol. 13. Iss. 4. P. 10010–10025. https://doi.org/10.1080/21655979.2022.2062970 EDN: GVWSUPNazarova NB, Liyaskina EV, Revin VV. The production of bacterial cellulose by co-cultivation of Komagataeibacter sucrofermentans with dextran producers Leuconostoc mesenteroides and xanthan Xanthomonas campestris. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya = Tomsk State University Journal of Biology. 2022;60:23–42. (In Russ.) https://doi.org/10.17223/19988591/60/2 EDN: BFZUBCНазарова Н.Б., Лияськина Е.В., Ревин В.В. Получение бактериальной целлюлозы при совместном культивировании Komagataeibacter sucrofermentans с продуцентами декстрана Leuconostoc mesenteroides и ксантана Xanthomonas campestris // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2022. № 60. С. 23–42. https://doi.org/10.17223/19988591/60/215 EDN: BFZUBC