Спосіб одержання добавки дієтичної міпровіт

Спосіб одержання добавки дієтичної, що включає глибинне культивування мікроорганізмупродуцента, виділення та висушування біомаси продуцента, який відрізняється тим, що як мікроорганізм-продуцент використовують штам 3 27969 Великомасштабне культивування мікроорганізмів в якості прямого джерела білка для харчування людини і тварин розглядалось як спосіб вирішення проблеми дефіциту їжі в Німеччині ще в період першої світової війни. Був розроблений в Берліні Дельбрюком перший технологічний процес культивування живих дріжджів (Saccharomyces cerevisiae). Білки одноклітинних організмів мають великі переваги: 500кг дріжджів за добу дають 80т білків (що складає 40-50% всієї біомаси), тоді як у тваринибика масою 500кг приріст білка за цей період складає 400-500г, а у курчати цей приріст досягає до 2кг м'яса за два місяці, при цьому для годівлі використано 8,4кг рослинного білка. Проте, незважаючи на всі переваги одержання харчового білка одноклітинних організмів мікробіологічним способом, потрібно мати всі передумови в країні для впровадження таких технологій: сприятливі економічні, природні, кліматичні та соціальні фактори. Це і наявність сировинної та виробничої бази рентабельного збуту продукції, високого розвитку економіки, одержання продукції високої смакової якості, що досить важливо для підвищення на неї попиту населення. Основними критеріями відбору продуценту є накопичення біомаси, що є одним із головних показників збільшення виходу готової продукції, а також склад поживного середовища, який забезпечує ріст біомаси вищої якості. Найбільш близьким штамом прототипом до заявленого є штам грибу Fusarium culmorum ВСБ927 - продуцент білкової біомаси і біологічно активних речовин, депонований в колекції Центрального музею промислових мікроорганізмів під номером ЦМПМ F-258 (Росія, АС 1272695). На виробничому середовищі, що містить мелясу, азотнокислий амоній, фосфорнокислий калій, штам забезпечує накопичення біомаси до 15г/л абсолютно сухи х речовин (АСР) з виходом продукту 40-75% від заданих вуглеводнів. Суттєвими недоліками вказаного штаму є низький вихід біомаси, вірогідність наявності в готовому продукті пестицидів, токсичних елементів через застосування меляси основного компонента поживного середовища. Найбільш поширений спосіб одержання міцелію вищих грибів базується на принципі глибинного культивування монокультури вищих грибів в строго контрольованих умовах з використанням традиційних джерел поживних речовин (меляса бурякова, екстракт кукурудзяний і т.п.). При цьому одержану біомасу грибу виділяють із культуральної рідини методом фільтрації на фільтр-пресі, висушують до заданої вологості, подрібнюють до необхідної тонини помолу. Проте вищеназваний спосіб має ряд недоліків, а саме: - можливість (вірогідність) надходження до складу готового продукту пестицидів, токсичних елементів через наявність в виробничому поживному середовищі основного джерела вуглеводів - меляси бурякової; 4 - якість готового продукту за кольором потребує покращення. Метою даної корисної моделі є розробка способу одержання екологічно чистого препарату з дієтичними та оздоровчими властивостями. Поставлена задача вирішується тим. що спосіб одержання добавки дієтичної Міпровіт передбачає глибинне культивування мікроорганізму-продуценту, виділення та висушування біомаси продуценту і відрізняється тим, що як мікроорганізм-продуцент використовують штам грибу Fusarium sambucinum Fuck.var.ossicolum (Derk.et Curt) Bilai ВСБ-917, депонований в Депозитарії Інституту мікробіології і вірусології України як штам Fusarium sambucinum. var. ossicolum IMB F - 100048, культивування здійснюють на стерильному оптимізованому поживному середовищі, яке містить % мас: амоній азотнокислий 0,2-0,4 калій фосфорнокислий однозаміщений 0,1-0,3 цукор-пісок 2,0-3,0 екстракт кукурудзяний 0,2-0,4 вода питна решта, а сушку відокремленої біомаси грибу проводять методом киплячого шару в два етапи з подальшим подрібненням біомаси та капсулюванням порошку міцелію грибу в желатинові капсули. Впровадження запропонованого способу одержання добавки дієтичної Міпровіт надає можливість використовувати екологічно чистий препарат в раціонах харчування з метою надання їм дієтичних, оздоровчих та профілактичних властивостей, для забезпечення нормальних функцій організму. Міпровіт - джерело біологічно активних речовин, які є незамінними компонентами для життєдіяльності організму людини: містить від 40% до 55% білкових речовин, 21% вуглеводів, до 6% ліпідів, макро - і мікроелементи, вітаміни групи В (у тому числі фолієвуі пантотенову кислоту), убі хінони (Q10 іQ6). Білкові речовини Міпровіту добре збалансовані по амінокислотному складу і містять весь комплекс незамінних амінокислот. Вуглеводна частина Міпровіту складається з полісахаридів (глюканів), які містять в 100г маси препарату 939мг глюкози і 84мг фруктози. Ліпіди Міпровіту - в основному, біологічно активні фосфоліпіди (фосфатидилетанол, фосфа тидилхолін, фосфатидилсерин) і ненасичені есенційні жирні кислоти: пальмитеолеїнова, олеїнова, лінолева і ліноленова. Загальна кількість ненасичених жирних кислот в препараті становить від 80% до 90% від кількості ліпідів. Кількісний вміст лінолевої кислоти становить 70% від кількості ненасичених кислот. В 100г ліпідів Міпровіту міститься 151мг убі хінонів Q10 і Q6В 100г Міпровіту містяться макро - і мікроелементи: 0,239мг калію, 0,397мг кальцію, 30,4мг магнію, 206мг фосфору, 47,2мг заліза (в легкозасвоюваній формі), а також життєво важливі мікроелементи - хром, марганець, цинк, натрій, нікель, мідь, кобальт, молібден. 5 27969 Міпровіт містить вітаміни: Вітамін В1 (Тіамін) 12,8мкг/г; Вітамін В2 (Рибофлавін) 56,8мкг/г; Вітамін В4 (Холін) сліди; Вітамін В6 (Піридоксин) 21,8мкг/г; Вітамін В12 (Ціанкобаламін) 8,5мкг/г; Пантотенова кислота 61,0мкг/г; Вітамін РР (Нікотинова кислота) 380,0мкг/г; Фолієва кислота 18,0мкг/г; Вітамін Н (Біотин) 2,0мкг/г. Проведені медично-біологічні дослідження дозволили встановити абсолютну нешкідливість Міпровіту. Вивчення токсичності встановило, що при пероральному введенні навіть в максимально можливих дозах (більше ніж 5000мг/кг) препарат не викликає токсичних ефектів, а також не має кумулятивних і шкірно-резорбтивних властивостей, не виявляє подразнюючої дії на шкіру і слизові оболонки організму. Встановлено, що Міпровіт позитивно впливає на білковий і ліпідний обмін, кровотворну функцію кісткового мозку; має протиалергенну і радіопротекторну дію, нормалізує процеси саморегуляції, при цьому не викликає побічних ефектів і не виявляє алергічних властивостей. Антиоксидантна дія препарату проявляється в нейтралізації надлишку вільних радикалів, які виявляють руйнуючу дію на клітини організму, в підвищенні енергетичного обміну в тканинах і нормалізації функцій життєво важливих органів (серця, печінки, нирок), а також загальнообмінних процесів в організмі. При лікувальному опроміненні онкологічних хворих Міпровіт проявляє адаптогенну дію, попереджуючи розвиток анемії, лейкопенії і тромбоцитопенії. Зв'язує і прискорює виведення з організму радіонуклідів, солей важких металів, аутотоксинів. Препарат підвищує опірність організму при несприятливій екології, при психоемоційних перевантаженнях і недостатньому зниженому харчуванні. Міпровіт має виражену імуномодулюючу дію, знижуючи і стабілізуючи рівень імуноглобулінів класу Е одночасно по всьому спектру алергенів (при полівалентних алергозах), а також знижує кількість циркулюючих протиорганних аутоантитіл і агресивних антитіл до патогенної мікрофлори. Препарат підвищує резистентність організму в результаті синтезу секреторного імуноглобуліну А і лізоциму, збільшення кількості Т-лімфоцитів, відновлення фагоцитарної активності лейкоцитів, а також нормалізації складу мікрофлори носоглотки, кишечника і шкіри. Міпровіт значно знижує гіперхолестеринемію і гіпертензію, позитивно впливає на рівень гепатобілліарної системи шлунково-кишкового тракту, покращує склад мікрофлори кишечника. Спільними з прототипом ознаками є: - використання в якості мікроорганізмупродуценту штаму роду Fusarium - виділення біомаси грибу із культуральної рідини Відмінними ознаками є: використання удосконаленого штамупродуценту 6 - використання оптимізованого поживного середовища у виробничому ферментаторі, а саме: внесення цукру-піску, як джерела вуглеводів та очищеного кукурудзяного екстракту, як фактору росту; - одержання екологічно чистого готового продукту, в зв'язку з зниженням вірогідності надходження з сировиною до його складу пестицидів та токсичних елементів; - одержання більш якісного готового продукту за кольором та смаком, в зв'язку з заміною у поживному середовищі меляси бурякової на цукор-пісок. Штам Fusarium sambucinum Fuck.var.ossicolum (Derk.et Curt) Bilai ВСБ-917 депонований в Депозитарії Інституту мікробіології і вірусології НАН України в травні 2006 року з реєстраційним номером Fusarium sambucinum var. ossicolum 1MB F-100048. Штам виділений з природного середовища за робочим номером PS-64 і має слідуючі характеристики: Культурально-морфологічні та фізіологобіохімічні особливості штаму: На сусло-агарі ріст біомаси пишний, колонії круглі білі, вростаючі у агар. На другу добу діаметр 12мм, пухнасті, однорідні, край колонії невизначений павутинний, профіль - круглий, реверзум безбарвний; колір середовища не змінюється; на 4-ту добу - діаметр (30-40)мм; поверхня неоднорідна - центр більш піднятий, край менш щільний, павутинний; не вростає в агар, реверзум безбарвний; колір середовища трохи висвітлюється; на 6-ту добу діаметр (35-45)мм. Колір стає світло-коричневим, центр колонії - щільний, піднятий (до 5мм), край шириною (11-12)мм, консистенція пластівчастовойлочна; реверзум - коричневий; середовище висвітлюється. На середовищі Роулен-Тома з кукурудзяним екстрактом ріст біомаси пишний, колонії круглі, ворсисті, білі на початку росту, жовтуваті - на 6-7 добу; діаметр - 25мм - на 4-ту добу, 60мм - на 7 добу, центр піднятий на (2-6)мм, щільний, край менш щільний шириною (2-5)мм, колонія вростаюча у агар, реверзум безбарвний, колір середовища не змінюється. Фізіолого-біохімічні ознаки штаму: Аероб, мезофіл. Оптимальна температура росту (2630)°С. Росте в інтервалі рН 3,0-7,5. Оптимум при рН 5,6-6,0. Із джерел азоту добре засвоює амонійні і нітратні сполуки, але краще росте на складних джерелах - кукурудзяному, дріжджовому екстрактах. Із джерел вуглецю засвоює сахарозу, глюкозу, фр уктозу, крохмаль, мелясу. Ознаки штаму стабільні. Галузь використання штаму: біотехнологія. Продукт, що синтезується штамом: біомаса гриба. Активність штаму (з вказівкою умов культивування та способу визначення активності): Поживне середовище, %: амоній азотнокислий 0,3; калій фосфорнокислий однозаміщений - 0,2; меляса - 4,0; вода дистильована - до 1л; рН 5,06;0, об'єм 150мл в колбі об'ємом 750мл; термін культивування (36-48) годин при температурі (2628)°С на качалці з 180об/хв. Визначають вихід біомаси ваговим методом. 7 27969 Генетичні особливості: (стійкість до антибіотиків та фагів): Не досліджувалася. Непатогенний. Прототроф. Культивування в виробництві здійснюють глибинним методом в аеробних умовах, при перемішуванні, температурі (27±1)°С, природному значенні рН, протягом 24-36 годин на стерильному поживному середовищі, що містить амоній азотнокислий, калій фосфорнокислий однозаміщений, цукор-пісок, екстракт кукурудзяний, піногасник, воду питну. В одержаній культуральній рідині вміст вологої маси складає не менше 35мг/мл, водневий показник рН не вище, ніж (5,0±0,1). Процес виділення біомаси грибу із культуральної рідини проводять шляхом фільтрації культуральної рідини на фільтр-пресі. Показником якості процесу фільтрації є вологість біомаси грибу, яка повинна бути не вища, ніж (7075)%. Відфільтровану і промиту біомасу подрібнюють у грануляторі вузла сушки до частинок розміром (3-5)мм і висушують в сушарці киплячого шару в два етапи: в м'яких умовах при температурі входу 65°С і температурі виходу 60°С та жорстких умовах при температурі входу 100°С і температурі виходу 95oС. Вологість біомаси грибу після сушки повинна бути не більше, ніж 7%. Суху біомасу грибу подрібнюють на подрібнюючому пристрої до тонини помолу 6070мкм. Порошок міцелію грибу фасують в подвійні поліетиленові пакети по (5,0±0,1)кг і передають на капсулювання по (0,2±0,01)г у тверді желатинові капсули на автоматі для капсулювання. Вихід готового продукту по масі по відношенню до культуральної рідини складає (70-80)%. Технічне розв'язання поставлених завдань пояснюється наступними прикладами. Приклад 1. Для одержання біомаси грибу приготували рідке поживне середовище, що містить, % мас: в якості джерела азоту - амоній азотнокислий 0,2, фактору росту - кукурудзяний екстракт 0,2, в якості джерела вуглеводів - цукор-пісок 2,0, а також мінеральну сіль - калій фосфорнокислий одно заміщений 0,1. Культуральну рідину вирощували на качалці з числом обертів 180об/хв при температурі (26-28)°С, рН 5,0-6,0 протягом 36 годин. В одержаній культуральній рідині (об'єм 10л) визначали вміст вологої біомаси, який склав 35мг/мл. Відфільтровану і промиту біомасу подрібнювали, висушували в сушарці киплячого шару поетапно в м'яких (t°вx=65°С і t°вих 60°С) умовах та жорстких (t°вх=100°С і t°виx 95°С) умовах. Суху біомасу грибу подрібнювали до тонини помолу 65мкм. З операції одержано 78г готового продукту з вологістю 7%. Вихід продукту по відношенню до культуральної рідини склав 70%. Приклад 2. Препарат одержували аналогічно описаному вище способу, але в виробничих умовах, в ферментаторі ємкістю 1,0м 3. Приготували рідке поживне середовище, що містить, % мас: в якості джерела азоту - амоній азотнокислий 0,4, фактору 8 росту - кукур удзяний екстракт 0,4, в якості джерела вуглеводів - цукор-пісок 3,0, а також мінеральну сіль - калій фосфорнокислий одно заміщений0,3. Процес культивування здійснювали в аеробних умовах з витратою повітря 1,0м 3 на 1м 3 поживного середовища за 1хв, при постійному перемішуванні мішалкою, при температурі (27±1)°С, початковому показнику рН 5,6 протягом 26 годин. Одержано 500л культуральної рідини з вмістом біомаси 45мг/мл. Відфільтровану і промиту біомасу з вологістю 74% подрібнили тонко, висушили поетапно в сушарці киплячого шару. Суху біомасу вологістю 7% подрібнили в подрібнюючому пристрої до тонини помолу 65мкм. З операції одержано 5,5кг готового продукту. Вихід готового продукту по відношенню до культуральної рідини склав 80%. Одержані в прикладах 1 і 2 препарати поставили на зберігання при кімнатній температурі. Контроль через 3, 6, 9, 12, 18, 24 місяці показав 100% зберігання Приклад 3. Вивчення профілактичного ефекту при застосуванні добавки дієтичної Міпровіт в групі ослаблених хворих на хронічний тонзилліт, гастрит, гастродоуденіт, коліт з явищами дисбактеріозу, який розвився на фоні пригнічення захисних сил організму і порушень процесів перекисного окислення, підтвердило ефект нормалізації процесів вільнорадикального окислення, зменшення прояву аутоімунних реакцій, в основному на антигени шлунковокишкового тракту і гіпосенсибілізації до деяких бактеріальних алергенів. Таким чином, добавка дієтична Міпровіт, одержана по вказаному способу, дає позитивний ефект при використанні в харчовій промисловості, як загальнозміцнюючий засіб, та в профілактичнолікувальних цілях при різних хронічних захворюваннях.