Способ получения иммобилизованных клеток,обладающих глюкозоизомеразной активностью

Способ получения иммобилизованных клеток,обладающих глюкозоизомеразной активностью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ1060675

3(59 С.12 N 11 04 С 1 2 N 9 92 н

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и.oTHpblTHA

К. АВТОРСКОМУ-СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(21 ) 3486627/28-13 (22 ) 20 i 08. 82 (46) 15.12.83. Бюл. з 46

-(72) E.Ã.Ìóðèíà, Л.A.Íàõàïåòÿí, И.Г.Плащина, Е.Е.Браудо и В.Б.Толс-.. тогузов (71 ) Всесоюзный научно-исследовательский биотехническнй институт. и Ордена Ленина институт элементоорганических соединений им. А.И.Несмеянова (53) 577.15(088, ° 8) (56) 1, Kalarik M,G., Chen Б.J., Emery A.Н., Jrim Н.С. "Ylucobeisomerase cells entropped in cellulose..

acetates"..- iп "Jmmobiliged Engymes

in Food snd Microbial Processes"

" Ed. 0lson А.С. and Cooney С,L., 1974, Plenum Press, New-York, р. 71-77.

2. Патент CldA Р 4138292, кл. С 01 G 7/02, 1979. (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ КЛЕТОК, ОБЛАДАЮЩИХ

ГЛЮКОЗОИЗОМЕРАЗНОЙ АКТИВНОСТЬЮ, путем включения клеток микроорганизмов в гель полисахарида с последующим выдерживанием в растворе хлористой соли, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения ферментативной активности иммобилизованных клеток, перед включением в гель клетки обрабатывают 1-3 М раствором хлористого натрия при

5-20оС в течение 0,5 - 1,5 ч при рН 7,3 - 8,2.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что гель с включенными клетками выдерживают в 2 М I растворе хлористого калия.

1060675

Изобретение относится к микро.биологической промышленности, а именно к способам иммобилизации клеток, обладающих ферментативной активностью, и может быть использовано при производстве глюзоко-фруктоэного сиропа.

Известен способ иммобилизации клеток, обладающих ферментативной активностью, в геле триацетата целлюзы. Способ иммобилизации заклю- 10 чается в том, что 10-миллилитровый шприц наполняют суспензиеи клеток в растворе триацетата целлюлозй и смесь продавливают через фильеру в толуол. Образующиеся волокна удаля- 15 ют из толуола и сушат на воздухе (1$

Недостатком этого способа является низкая удельная глюкозоизомераэная активность иммобилизованных клеток..Для волокон диаметром 250 и длиной 500 мкм она составляет

2 - 7Ъ от ферментативной активности свободных клеток °

Наиболее близким к предлагаемо-му по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ получения иммобилизованных клеток, обладающих глюкозоиэомеразной активностью, путем включения клеток микроорганизмов в гель анионного полисахарида с последующим выдерживанием в растворе хлористой соли.

Способ заключается в том, что клетки обладающие глюкозоизомераэЯ

-35 ной активностью, включают в матрицу полисахаридного геля (фурцелларана, каррагинана и сульфата целлюлозы )с предварительным нагреванием и разжижением геля и последующим выдерживанием в растворе хлористой 40 соли (М СС, КСС, Wa„CC) (2 ).

Недостатком данного способа является значительное падение ферментативной активности клеток на ста- 45 дии иммобилизации. Остаточная активность составляет 35 — 753 от активности свободных клеток. С целью повышения ферментативной активности иммобилиэованных клеток предлагают обрабатывать полученные ббразцы иммобилизованиых клеток органическими растворителями, смешивающимися с водой (ацетон, спирты с числом атомов углерода 1 - 3 и кетоны числом атомов углерода 3 - 5 ).

Однако в случае получения иммобилизованных клеток с глюкозоиэомеразной активностью испбльзование указанных веществ вызывает снижение активности препарата.

Цель изобретения - повышение ферментативной,активности иммобилизованных клеток. 65

Поставленная цель достигается, тем, что согласно способу получения иммобилиэованных клеток, обладающих глюкозоизомеразной активностью, путем включения клеток микроорганизмов в гель полисахарида с последующим выдерживанием в растворе хлористой соли, перед включением в гель клетки обрабатывают 1 - 3 М раствором хлористого натрия при 5 - 20 С в течение 0,5 - 1,5 ч при рН 7,3

8,2.

Гель с включенными клетками выдерживают в 2 М растворе хлористого калия.

Выбор в качестве катиона иона натрия (I%a+ ) обусловлен тем, что способность усиливать межмолекулярные взаимодействия в растворах анионных полисахаридов существенно ниже, чем у катионов с атомной массой более 23. Последние не могут быть использованы для достижения цели изобретения, так как сильно повы,шая скорость гелеобразования, способствуют формированию микрогеля, что препятствует образованию однородной структуры геля. Кроме того, ионы рубидия и цезия не могут быть использованы в пищевом производстве.

Использование иона аммония также невозможно, так как растворы аммониеных солей имеют кислую реакцию, что вызывает инактивацию глюкоэоизомераэы.

Выбор аниона соли обусловлен необходимостью выполнения условий: воэможность использования в пищевой промышленности; обеспечение рН раствора в диапазоне 7,0 - 8,2, так как выход за пределы укаэанного диапазона значений рН приводит к резкому падению ферментативной активности клеток.

Нижний предел выбранных концентраций солей обусловлен тем, что использование низкой концентрации соли не дает делаемого эффекта. Использование солей в концентрациях выше верхнего предела невозможно, так как при этом скорость процесса гелеобразования возрастает, что приводит к образованию микрогеля и ухудшению механических свойств препарата иммобилизованных клеток. !

Пример 1. 5 г клеток Acti;

nomyces albogriseolus, полученных после центрифугирования культуральной жидкости в течение 10 мин при

3000 об/мин, суспендируют в 30 мл 1 N МаСВ и инкубируют при 20 OC при рН 7,3 в течение 1 ч, Суспензию центрифугируют 10 мин при"3000 об/мин и декантируют. Полученную биомассу смешивают с 5 г 63-ного раствора фурцелларана, предварительно нагретого до 70 С. Разжиженный при нагре/

1060675

Составитель В.Муронец

Редактор Н.Киштулинец Техред О, Неце Корректор 0. Тигор

Заказ 9971/28 Тираж 523 Подписное.

ВНИИПИ Государственногс комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная; 4 вании полисахарид смешивают с биомассой и продавливают через фильеры диаметром 3 мм или прибавляют по каплям к 2 М раствору КСС, охлажденному до 8 С. Выдерживают волокна или гранулы препарата иммобили« . зованных клеток в 2 М растворе КСВ

1 ч при комнатной температуре, затем измеряют активность глюкоэоиэо-. меразы.

За единицу активности принято количество фермента каталиэирующее изомеризацию одного микромоля субстрата (глюкозы > во фруктоэу при рН 7,0 и 70 С за 1 мин.

Активность свободных клеток составляет 30,7 ед/г.

Активность препарата иммобилиэо ванных клеток, полученного по методу, описанному в примере 1, равна.

37,5 ед./r, что составляет 162%.от активности контрольного препарата.

Контрольный препарат получают по способу-прототипу. Активность контрольного препарата принята за

1003. Для наглядности с ней сравнивают активность и в последующих .примерах.

Пример 2. 5 r клеток Acti. nomyces slivocinereus полученных после .центрифугирования культуральной жидкости в течение 10 мин нри

3000 об/мин, суспендируют в 30 мл

2 М l4hCC и инкубируют при 5 О С при рН 7,7 в течение 0,5 ч. Иммобилиэацию клеток осуществляют по примеру 1.

Полученный препарат имеет ферментативную активность 46,1 ед./r, что составляет 205% от активности контрольного препарата.

Пример 3. 5 r клеток Act inomyces albogriseolus, полученных после центрифугирования культуральной жидкости в течение 10 мин при

3000 об/мин, суспендируют в 30 мл

3 М МаСФ и инкубируют при 15 С при рН 8,2 s течение 1,5 ч. Иммоби15 лизацию клеток осуществляют по примеру 1.

Глюкозоизомеразная активность полученного препарата равна

56,3 ед./r, что составляет 250% от

7п активности контрольного препарата.

Таким образом, из приведенных примеров видно, что прецлагаемый способ получения препарата иммобили.-.. зованных клеток, обладающих глюкозо25 изомеразной активностью, по сравнению со способом-прототипом позволяет увеличить удельную активность в 1,6 - 2,5 раза. Реактивы, используемые в данном случае, дешевы и

3р доступны Для реализации способа не требуется использования сложного или нестандартного оборудования.