Спосіб одержання b-глюкану хлібопекарських дріжджів

Реферат: UA 86714 U UA 86714 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до біотехнології, зокрема до технології одержання (-глюкану з клітинних стінок хлібопекарських дріжджів роду Saccharomyces cerevisiae, який призначений для профілактики імунного стану здоров'я людини. -глюкани являють собою мультимодальні модулятори біологічної реактивності організму зі значним клінічним протипухлинним та протиінфекціїним потенціалом (Беседнова Н.Н. Иммунотропные свойства (1→3), (1→6)--D-глюканов [Текст] / Н.Н. Беседнова, Л.А. Иванушко, Т.Н. Звягинцева Л.А. Елякова // Антибиотики и химиотерапия.-2000. - № 5. - С. 37-44.). Відомий спосіб одержання (3-глюкану клітинних стінок дріжджів (див. Кочетков Н.К. Методы химии углеводов. - М.: Мир, 1967. - С. 382-383), який передбачає подрібнення 6 кг свіжих пресованих хлібопекарських дріжджів і обробку 6 % розчином NaOH. Далі суспензію 3 перемішують при нагріванні до температури 60 °C. Після розбавлення суспензії до 40 дм , 3 отриману суміш центрифугують. Отриманий залишок суспендують з 10 дм 3 % розчином NaOH 3 протягом 3 годин. Після розбавлення 20 дм води твердий залишок відокремлюють, потім 3 суспендують у 10 дм води та нагрівають до температури 80 °C. Суміш доводять до рН=4,5 та 3 фільтрують. Твердий залишок знову нагрівають при температурі 80 °C впродовж 2 годин з 5 дм 3 % розчином NaOH. Після центрифугування твердий залишок суспендують у воді, доводять 3 рН=4,5 та відокремлюють твердий залишок фільтруванням. Далі залишок суспендують з 2 дм 0,5 н розчином оцтової кислоти при температурі 75 °C. Після охолодження драглеподібну масу відокремлюють центрифугуванням та тричі промивають водою нагрітою до температури 75 °C. Потім твердий залишок нагрівають в автоклаві при температурі 135 °C впродовж 1 години з 2 3 3 дм 0,02 М розчину ацетату натрію (рН=7,0). Після охолодження додають 2 дм води, відокремлюють твердий залишок центрифугуванням, далі нагрівають у автоклаві при 3 температурі 135 °C з 3 дм води та промивають осад доки промивні води не будуть давати червоне забарвлення з розчином йоду. Драглеподібну масу відокремлюють центрифугуванням та проводять процес сушіння. Отриманий в результаті глюкан містить 90,3 % полісахаридної складової, 0,6 % азоту; вихід - 2,6 % на суху речовину. Але отриманий таким чином препарат має низький вихід цільового продукту та великі затрати на проведення процесу одержання -глюкану. Найближчим до корисної моделі, що заявляється, є спосіб одержання біологічно активної добавки з клітинних стінок дріжджів (див. патент UA №73804 "Спосіб одержання біологічно активної добавки" на корисну модель), який передбачає обробку хлібопекарських дріжджів розчином Н2О2 концентрацією 3 % при гідромодулі 1:(2-3) протягом 1-24 годин, після чого осад відокремлюють і промивають водою, а виділення проводять в два етапи, при цьому на першому етапі видаляють білок шляхом обробки осаду 3-6 % розчином NaOH при гідромодулі 1:(2-5) при 45-65 °C протягом 0,5-3,0 годин, а на другому етапі видаляють глікоген шляхом обробки осаду 0,5 н розчином оцтової кислоти при гідромодулі 1:(1-3) і нагріванні реакційної суміші до температури не більше 75 °C, осад відокремлюють від супернатанту, промивають гарячою водою, знову відокремлюють від супернатанту і сушать спочатку етиловим спиртом, а потім ефіром. Вихід препарату складає 10,8-16,4 % % від с. р. дріжджів, азоту 0,8-3,2 %, у результаті проведення хроматографічного аналізу продуктів кислотного гідролізу комплексу було встановлено наявність в ньому глюкози і манози. Це відповідає вкладу -глюканової та мананової складової в інтегральний полісахаридний комплекс. Даний спосіб вибрано прототипом. Прототип і спосіб, що заявляється, мають наступні спільні ознаки: - обробка пресованих хлібопекарських дріжджів Н2О2; - виділення білка розчином гідроксидом натрію; - виділення глікогену розчином оцтової кислоти; - сушіння цільового продукту. Але, отриманий таким чином препарат має недолік, а саме наявність манану, який, як відомо, знижує біологічну активність -глюкану. В основу корисної моделі поставлена задача розробити ефективний спосіб одержання глюкану клітинних стінок хлібопекарських дріжджів роду Saccharomyces cerevisiae, в якому шляхом попередньої руйнації клітинної оболонки дріжджів та розробки оптимальних умов видалення білка, манану та глікогену, забезпечити отримання препарату з високим ступенем чистоти економічно вигідним способом. Поставлена задача вирішується у способі, що передбачає обробку хлібопекарських дріжджів розчином Н2О2, відокремлення осаду, обробку його розчином NaOH і оцтової кислоти та наступне сушіння цільовогопродукту, який відрізняється, тим що хлібопекарські дріжджі обробляють 3-24 % розчином Н2О2, а обробку розчином NaOH здійснюють в два етапи, при цьому на першому етапі осад обробляють 3-6 % розчином NaOH при гідромодулі 1:(1-2) при 1 UA 86714 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 кімнатній температурі протягом 0,5-2,0 годин, а на другому етапі осад обробляють 3-6 % розчином NaOH при гідромодулі 1:(2-3) при 45-65 °C протягом 1,0-2,0 годин. Режими руйнування клітинної оболонки дріжджів, видалення білка, манану та глікогену підібрані експериментально. Методом ІЧ-спектроскопії встановлено, що отриманий таким чином препарат є -глюканом. Результати проведення хроматографічного аналізу продуктів гідролізу -глюкану показали наявність в ньому тільки глюкози. В таблиці 1 представлено хімічний склад отриманого -глюкану. Новизна заявленого способу полягає в тому, що хлібопекарські дріжджі обробляють 3-24 % розчином Н2О2 протягом 1-5 годин після чого осад відокремлюють і промивають водою, а виділення манану, білка та глікогену проводять в три етапи: - на першому етапі видаляють невелику частину білка та більшу частину манану шляхом обробки осаду 3-6 % розчином NaOH при гідромодулі 1:(1-2) при кімнатній температурі протягом 0,5-2,0 годин; - на другому етапі видаляють остаточний білок та манан шляхом обробки осаду 3-6 % розчином NaOH при гідромодулі 1:(2-3) при 45-65 °C протягом 1,0-2,0 годин; - на третьому - видаляють глікоген шляхом обробки осаду 0,5 н розчином оцтової кислоти при гідромодулі 1:(1-3) і нагріванні реакційної суміші до температури не більше 75 °C, осад відокремлюють від супернатанту, промивають гарячою водою, знову відокремлюють від супернанту. Далі проводять процес сушіння осаду спочатку етиловим спиртом, а після - ефіром. Вихід препарату складає 8,1-19,7 % на с. р. дріжджів. Приклад № 1 При виділенні заявлюваного глюкану 50 г свіжих пресованих хлібопекарських дріжджів роду Saccharornyces cerevisiae обробляли 50 см розчином пероксиду водню масовою часткою 24 % протягом 1 години з періодичним перемішуванням, після чого суміш центрифугували при 8000 об./хв 10 хвилин. Осад промивали водою та знову центрифугували при 8000 об./хв 10 хвилин. 3 Отриманий осад заливали 100 см розчином гідроксиду натрію масовою часткою 3 % протягом 0,5 годин з періодичним перемішуванням при кімнатній температурі, потім суспензію центрифугували при 8000 об./хв 10 хвилин для відділення осаду від супернатанту. Отриманий 3 осад заливали 100 см розчином гідроксиду натрію масовою часткою 6 % протягом 1 години з періодичним перемішуванням при температурі 60 °C, потім суспензію центрифугували при 8000 об./хв 10 хвилин. Отриманий осад промивали водою та нейтралізували 0,1 н НСl, знову центрифугували при 8000 об./хв 15 хвилин. Одержаний осад змішували з 0,5 н розчином оцтової кислоти при гідромодулі 1:2 та нагрівали до температури 75 °C для видалення глікогену, центрифугували при 8000 об./хв 15 хвилин для відділення осаду від супернатанту. Отриманий осад промивали водою, нагрітою до 75 °C, центрифугували при 8000 об./хв 15 хвилин для відділення осаду від супернатанту. Осад висушували поступово етанолом, а потім ефіром. Отриманий препарат являв собою дрібний порошок світлого кольору. Характеристика і вихід цільового продукту наведено в таблиці 2. Приклад № 2 При виділенні заявлюваного глюкану 50 г свіжих пресованих хлібопекарських дріжджів роду 3 Saccharornyces cerevisiae обробляли 50 см розчином пероксиду водню масовою часткою 3 % протягом 1 години з періодичним перемішуванням, після чого суміш центрифугували при 8000 об./хв 10 хвилин. Осад промивали водою та знову центрифугували при 8000 об./хв 10 хвилин. 3 Отриманий осад заливали 100 см розчином гідроксиду натрію масовою часткою 3 % протягом 1 години з періодичним перемішуванням при кімнатній температурі, потім суспензію центрифугували при 8000 об./хв 10 хвилин для відділення осаду від супернатанту. Отриманий 3 осад заливали 100 см розчином гідроксиду натрію масовою часткою 3 % протягом 1 години з періодичним перемішуванням при температурі 65 °C, потім суспензію центрифугували при 8000 об./хв 10 хвилин. Отриманий осад промивали водою та нейтралізували 0,1 н НСl, знову центрифугували при 8000 об./хв 15 хвилин. Одержаний осад змішували з 0,5 н розчином оцтової кислоти при гідромодулі 1:1 та нагрівали до температури 75 °C для видалення глікогену, центрифугували при 8000 об./хв 15 хвилин для відділення осаду від супернатанту. Отриманий осад промивали водою, нагрітою до 75 °C, центрифугували при 8000 об./хв 15 хвилин для відділення осаду від супернатанту. Осад висушували поступово етанолом, а потім ефіром. Отриманий препарат являв собою дрібний порошок світлого кольору. Характеристика і вихід цільового продукту наведено в таблиці 2. Приклад № 3 При виділенні заявлюваного глюкану 50 г свіжих пресованих хлібопекарських дріжджів роду 3 Saccharomyces cerevisiae обробляли 125 см розчином пероксиду водню масовою часткою 13 % 2 UA 86714 U 5 10 15 20 25 30 протягом 1 години з періодичним перемішуванням, після чого суміш центрифугували при 8000 об./хв 10 хвилин. Осад промивали водою та знову центрифугували при 8000 об./хв 10 хвилин. 3 Отриманий осад заливали 100 см розчином гідроксиду натрію масовою часткою 6 % протягом 0,5 годин з періодичним перемішуванням при кімнатній температурі, потім суспензію центрифугували при 8000 об./хв 10 хвилин для відділення осаду від супернатанту. Отриманий 3 осад заливали 100 см розчином гідроксиду натрію масовою часткою 6 % протягом 2 годин з періодичним перемішуванням при температурі 60 °C, потім суспензію центрифугували при 8000 об./хв 10 хвилин. Отриманий осад промивали водою та нейтралізували 0,1 н НС1, знову центрифугували при 8000 об./хв 15 хвилин. Одержаний осад змішували з 0,5 н розчином оцтової кислоти при гідромодулі 1:2 та нагрівали до температури 75 °C для видалення глікогену, центрифугували при 8000 об./хв 15 хвилин для відділення осаду від супернатанту. Отриманий осад промивали водою, нагрітою до 75 °C, центрифугували при 8000 об./хв 15 хвилин для відділення осаду від супернатанту. Осад висушували поступово етанолом, а потім ефіром. Отриманий препарат являв собою дрібний порошок світлого кольору. Характеристика і вихід цільового продукту наведено в таблиці 2. Приклад № 4 При виділенні заявлюваного глюкану 50 г свіжих пресованих хлібопекарських дріжджів роду 3 Saccharomyces cerevisiae обробляли 50 см розчином пероксиду водню масовою часткою 3 % протягом 5 годин з періодичним перемішуванням, після чого суміш центрифугували при 8000 об./хв 10 хвилин. Осад промивали водою та знову центрифугували при 8000 об./хв 10 хвилин. 3 Отриманий осад заливали 100 см розчином гідроксиду натрію масовою часткою 3 % протягом 1 години з періодичним перемішуванням при кімнатній температурі, потім суспензію центрифугували при 8000 об./хв 10 хвилин для відділення осаду від супернатанту. Отриманий 3 осад заливали 100 см розчином гідроксиду натрію масовою часткою 6 % протягом 2 годин з періодичним перемішуванням при температурі 60 °C, потім суспензію центрифугували при 8000 об./хв 10 хвилин. Отриманий осад промивали водою та нейтралізували 0,1 н НСl, знову центрифугували при 8000 об./хв 15 хвилин. Одержаний осад змішували з 0,5 н розчином оцтової кислоти при гідромодулі 1:3 та нагрівали до температури 75 °C для видалення глікогену, центрифугували при 8000 об./хв 15 хвилин для відділення осаду від супернатанту. Отриманий осад промивали водою, нагрітою до 75 °C, центрифугували при 8000 об./хв 15 хвилин для відділення осаду від супернатанту. Осад висушували поступово етанолом, а потім. Отриманий препарат являв собою дрібний порошок світлого кольору. Характеристика і вихід цільового продукту наведено в таблиці 2. Таблиця 1 Хімічний склад -глюкану Показники Полісахарид Білок Ліпіди Глікоген Вміст, % 82,6-97,3 0-14,5 0,8-1,6 відсутній 35 Таблиця 2 Характеристика і вихід цільового продукту, отриманого за прикладами № 1-4 № прикладу 1 2 3 4 Вихід препарату, % від сухої маси 14,3 19,7 12,2 12,0 Вміст полісахариду, % Вміст білка, % 92,2 82,5 93,9 91,3 7,3 14,5 1,8 5,2 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 Спосіб одержання -глюкану хлібопекарських дріжджів, що включає обробку хлібопекарських дріжджів розчином Н2О2, відокремлення осаду, обробку його розчином NaOH і оцтової кислоти та наступне сушіння цільового продукту, який відрізняється тим, що хлібопекарські дріжджі 3 UA 86714 U обробляють 3-24 % розчином Н2О2, а обробку розчином NaOH здійснюють в два етапи, при цьому на першому етапі осад обробляють 3-6 % розчином NaOH при гідромодулі 1:(1-2) і кімнатній температурі протягом 0,5-2,0 годин, а на другому етапі осад обробляють 3-6 % розчином NaOH при гідромодулі 1:(2-3) при 45-65 °C протягом 1,0-2,0 годин. 5 Комп’ютерна верстка В. Мацело 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 4