Спосіб одержання водного екстракту фікобіліпротеїнів з біомаси спіруліни

Реферат: UA 85219 U UA 85219 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Пропонована корисна модель належить до біотехнології й може бути використана для одержання водного розчину С-фікоціаніну й алофікоціаніну з біомаси спіруліни (Arthrospira (Spirulina) platensis). С-фікоціанін і алофікоціанін відносяться до класу фікобіліпротеїнів (Стадничук, 1990) і є водорозчинними пігментами, які широко застосовують в медицині й фармакології завдяки протипухлинним і імуномодулюючим властивостям. Показано, що хворі, що мають злоякісні пухлини гортані, викликані палінням тютюну, виліковувались в шість разів ефективніше в порівнянні з контрольною групою при вживанні спіруліни до одного грама в день протягом року (Mathew, 1995). Крім того, С-фікоціанін має більш високу антиоксидантну активність, ніж Ркаротин і -токоферол (Belay, 2002). Показано, що водні екстракти спіруліни значно збільшують імуномодулюючі властивості клітин селезінки (Hayashi, 1994). Відомо, що для екстрагування фікобіліпротеїнів з біомаси спіруліни використовують метод холодної екстракції, який триває не менше 2-х діб (Мас Coll R., 1987). Цей спосіб пов'язаний з певними методичними труднощами, оскільки вимагає багаторазового екстрагування пігментів з біомаси спіруліни. Метод характеризується низьким виходом фікобіліпротеїнів (не більше 8 %) при використанні тільки першої екстракції. Значні труднощі при використанні методу холодної екстракції виникають при одержанні концентрованих екстрактів, оскільки холодна екстракція вимагає більших обсягів води. В основу корисної моделі «Спосіб одержання водного екстракту фікобіліпротеїнів з біомаси спіруліни» поставлена задача скорочення тривалості екстракції й підвищення ефективності екстрагування. Поставлена задача вирішується тим, що в пропонованому способі перед екстракцією проводять 4 цикли заморожування-відтавання сирої біомаси спіруліни з наступним висушуванням сировини до вмісту води 10-15 % в сухій біомасі спіруліни, яку потім заливають дистильованою водою й витримують при температурі 38 °C протягом 30-40 хвилин. Біомасу спіруліни відокремлюють центрифугуванням або фільтруванням. Авторами експериментально було встановлено, що для підвищення ефективності екстрагування необхідно провести 4 цикли заморожування-відтавання до етапу висушування сирої біомаси спіруліни. Процедура заморожування-відтавання підвищує ефективність екстрагування в 1,3-1,5 разу. Ураховувалося, що дія високими температурами (до 55 °C) на біомасу спіруліни приводить до відщеплення фікобілосом від фотосистеми II [1-7] і до більш повного екстрагування фікобіліпротеїнів з біомаси. Залишкова вологість у процесі сушіння біомаси спіруліни впливає на ефективність екстракції фікобіліпротеїнів, тому для повної екстракції фікобіліпротеїнів необхідно щоб частка води в сухій біомасі спіруліни складала 10-15 %. Перевагами є те, що пропонований спосіб екстрагування фікобіліпротеїнів із сухої біомаси спіруліни дистильованою водою з температурою 38 °C є методично простим, не потребуючим спеціального дорогого устаткування, дозволяє одержати пігменти з максимальним виходом (95100 %), а також скоротити тривалість екстракції до 30 хвилин замість 2 діб. Приклад реалізації способу 1 г сирої біомаси (пасти) спіруліни заморожували при температурі 5-7 °C. Після повного заморожування біомасу відтаювали при кімнатній температурі. Процедуру заморожуваннявідтавання повторювали 4 рази, потім біомасу висушували при температурі не більше 60 °C до залишкової частки води 10-15 %. 100-200 мг сухої біомаси поміщали в колбу й заливали 30 мл теплої дистильованої води з температурою 38 °C. Витримували при даній температурі 40 хв., після чого відокремлювали водний екстракт від осаду центрифугуванням або фільтруванням. Вихід фікобіліпротеїнів досягав 95-100 %, при цьому концентрація фікобіліпротеїнів становила 0,5-1 мг/мл. Джерела інформації, що взяті до уваги: 1. Береговая Н.М., Гудвилович И.Н. Сравнение различных способов хранения водного экстракта С-фикоцианина микроводоросли Spirulina platensis (NORDST.) Geitler // Экология моря. - 2005. - Вып. 70. - С. 5-8. 2. Стадничук И.Н. Фикобилипротеины. - Биологическая химия (Итоги науки и техники ВИНИТИ АН СССР). - М., 1990. - 40. - 196 с. 3. Belay A. The Potential Application of Spirulina (Arthrospira) as Nutritional and Therapeutic Supplement in Health Management / J. Amer. Nutraceutical Assoc.-2002.-15, No 2. - P. 27-49. 4. Hattori A., Crespi H.L., Katz J.J. Association and dissociation of phycocyanin and effect of deuterium substitution on the processes // Biochemistry.-1965.-4, N 7. - P. 1225-1238. 5. Hayashi 0, Katoh T, Okuwaki Y. Enhancement of antibody production in mice by dietary Spirulina platensis. J Nutr Sci Vi tami nol. 1994;40:431-441. 1 UA 85219 U 6. Mac Coll R., Guard-Friar D. Phycobiliproteins. - Boca Ration, F1. - CRC Press, 1987.-218 p. 7. Mathew B, Sankaranarayanan R, Nair P, Varghese C, Somanathan T, Amma P, Amma N, Nair M. Evaluation of chemoprevention of oral cancer with Spirulina fusiformis. Nutr Cancer. 1995; 24:197202. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Спосіб одержання водного екстракту фікобіліпротеїнів з біомаси спіруліни, що включає екстракцію сировини, який відрізняється тим, що перед екстракцією проводять 4 цикли заморожування-відтавання сирої біомаси спіруліни з наступним висушуванням сировини до вмісту води в сухій біомасі спіруліни 10-15 %, потім заливають дистильованою водою при температурі 38 °C й витримують протягом 40 хвилин. Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2