Способ получения биологически активных дрожжевых автолизатов

Способ получения биологически активных дрожжевых автолизатов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(1, 552 953

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.06.75 (21) 2144087! 13 с присоединением заявки № (51) M. Кл.з

А 23J 1/18

Опубликовано 05.04.77. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 05.04.77 (53) УДК 664.872 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. М. Беликов, Т. Л. Бабаян, В. K. Латов, С. Г, Харатьян, А. В. Князькова, В. А. Цыряпкин, В. А. Сергеев, А. С. Коган, и В. В. Андрианов

Ордена Ленина институт элементоорганических соединений

AH СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ

ДРОЖЖЕВЫХ АВТОЛИЗАТОВ

ГосУдарственный комитет (23) Приори

Изобретение относится к микробиологической промышленности, точнее к способам получения биологически активных веществ из микробной биомассы, а именно смеси

1 -аминокислот и пептидов, предназначенной для использования в пищевой промышленности, в качестве вкусовых приправ в различные пищевые продукты, например в производстве вина, сыра, мясных изделий, хлебопечении, в медицине — для паренте- 10 рального питания организма больного человека и др. отраслях промышленности.

Известен способ приготовления биологически активных дрожжевых автолизатов, согласно которому дрожжи обрабатывают )5 раствором соляной кислоты в соотношении

10: 1 при 30 С в течение 2 — 3 дней (11.

Известен также способ получения ферментного препарата из микроорганизмов, по которому дрожжевой материал разру- 20 шают автолизом при 30 С в присутствии плазмолизатора — этилацстата (2).

Однако автолизаты, полученные с помощью этилацетата, быстро загнивают. Это свидетельствует о том, что сам по себе 25 этилацетат является плохим антисептиком, не обеспечивающим стерильность на протяжении даже 15 — 20 ч автолиза.

Цель изобретения — разработать способ получения автолизата, позволяющий одновременно обеспечить как стерильность процесса, так и высокий выход целевого продукта — смеси 1-аминокислот и пептидов.

Цель достигается тем, что автолиз дрожжей проводят в присутствии химических добавок, обладающих плазмолизирующими и антисептическими свойствами, при этом в качестве таких добавок используют смесь этилацетата и карбоновой кислоты в соотношении 0,1 — 1,5 —:0,1 — 1.

Этилацетат в данном случае играет роль только лизирующего агента, а стерильность среды обеспечивает карбоновая кислота. В качестве карбоновой кислоты можно использовать пропионовую кислоту.

Пропионовая кислота широко используется в мировой консервной промышленности, и прпмснспис ее не связано какимилибо ограничениями, так как она, вернее

e= соли, катализируют Ко фермент А, участвуют в цикле Кребса в качестве метаболита и легко выводятся из организма. Сама пропионовая кислота оказывает также и лизирующее действие на микробную клетку, о чем свидетельствует увеличение выхода аминного азота в автолизате по мере увеличения концентрации пропионо552953

3 вой кислоты до определенного предела (от

0,1 до 1 / ), Однако лишь совместное присутствие в реакционной смеси как пропионовой кислоты, так и этилацетата резко увеличивает концентрацию аминного азота и выход аминокислот (см. табл. 1), что говорит о спнсргическом эффекте найденной композиции, обеспечивающей как стерильность процесса, так и полноту автолиза.

Аналогичными свойствами обладает и уксусная кислота, которая подобно пропионовой является также активатором Ко фермента А и участвует в цикле Кребса.

Однако, антисепти чески ми свойствами обладает и ряд других карбоновых кислот, участие которых в качестве ускорителей метаболизма не известно, как например, капрнловая кислота, салициловая, бензойная и т. д.

Изобретение появляется примерами.

Пример 1. В стерильно чистые ферментеры, емкостью около 3 л, вносят

1,250 кг свежих прессованных пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae c

20 / -ным содержанием сухого вещества, добавляют 300 мл дистиллированной воды, 19,5 мл этилацетата, и 6,3 мл концентрированной пропионовой кислоты. Аппарат герметически закрывают. Автолиз идет при температуре 45 — 55 С при постоянном перемешивании.

После разжижения дрожжевой массы и прекращения пенообразования из ферментера периодически отбирают пробы в стерильные пробирки по 20 мл. Пробы центрифугируют, а в надосадочной жидкости определяют аминный азот и выделяют из нее смесь L-аминокислот и пептидов. Автолизованную дрожжевую суспензию подвергают также микробиологическим испытаниям, для чего ее высеивают в чашки Петри на нейтральный сусло-агар и сусло-агар с мясо-пептонным бульоном, После 24 ч инкубации при 37 С на нейтральном сусле происходит рост дрожжевых колоний в том случае, если автолиз не прошел до конца и, следовательно, в суспензии имелись неразрушенные клетки. Отсутствие клеток на сусле свидетельствует о том, что к моменту высева в суспензии нет целых живых клеток, т. е. их автолиз прошел до конца.

На мясо-пептонном агаре можно наблюдать развитие посторонней микрофлоры, и таким образом, судить о наличии или отсутствии стерильности в ферментере.

Как свидетельствуют микробиологические испытания, автолиз дрожжей, проводящийся в присутствии только одной пропионовой кислоты, шел стерильно, при этом выход аминного азота был неудовлетворительно мал. Проведение процесса только в присутствии лизирующего агента — этилацетата, не всегда обеспечивало стерильность среды в аппарате. И только совместное воздействие на дрожжевые

25 зо

4О

55 ао

4 клетки проппоповой кислоты и этилацетата дает возможность закончить весь процесс за 15 — 20 ч без риска заражения автолиза посторонней микрофлорой.

Полученный автолизат подвергают центрифугированию, после чего из прозрачного фильтрата выделяют смесь 1 -аминокислот и пептидов путем последовательного пропускания через колонку с ионообменной смолой-анионитом ИА-1р в ОН -форме, а затем вытекающий раствор аминокислот и пептидов сажают на смолу — сильнокислотный катионит КУ 2Р8 в Н-форме. Элюирование аминокислот с катионита проводят 1 — 1,5 / -ным раствором аммиака, а затем полученный раствор упаривают в вакуумном испарителе до полного удаления аммиака.

Полученный светлый порошок, представляющий смесь аминокислот и пептидов, высушивают досуха и подвергают полному аминокислотному анализу (см. табл. 2) на аминокислотном анализаторе К1 А-ЗВ фирмы «Хитачи» с точностью 3 / .

Пример 2. Параметры процесса и соотношение вводимых компонентов такие же, как в примере 1, однако вместо пропионовой в ферментер добавляют одинаковое количество ледяной уксусной кислоты.

Результаты приведены в табл. 1.

Пример 3. В качестве консерванта в реакционную смесь вводят концентрированную каприловую кислоту в таком же количестве, как в примере 1. Все остальные параметры автолиза также воспроизводят по примеру 1. Результаты приведены в табл. 1.

Пример 4. В качестве субстрата берут дрожжи Ovidium lactis u Mycoderma

vini (спиртовые).

В однолитровые стерильно чистые ферментеры загружают по 500 г указанных дрожжей, 120 мл дистиллированной воды, 2,5 мл концентрированной пропионовой кислоты (0,4 об. / ) и 7,8 мл этилацетата (1 об. / ). Процесс ведут ЗЗ вЂ” 40 ч в герметично закрытых ферментерах при постоянном перемешивании и температуре

50 -1 С.

Как показали анализы, максимальный выход аминного азота приводится на 20—

22 ч процесса. Таким образом, выделение смеси аминокислот целесообразно проводить из 20 — 22-часовых автолизатов. Микробиологические испытания показали стерильность среды в аппарате в течение всего процесса

П р и м ер 5. Процесс проводят на стендовой установке в столитровом ферментере, который предварительно стерилизуют острым паром.

50 кг свежих прессованных пекарских дрожжей загружают в ферментер, куда добавляют 250 мл концентрированной пропионовой кислоты, 780 мл этилацетата и 12 л

552953 х о (C(I х

С! ( с3

tQ

«(С!

СЧ

1Q

С!

GO

ОЪ

СО

00 с:!

Ос

С«

Щ

-(С! о

+ !

+ !

М о

0(со

С

СО

СЧ (»

СЧ

СО

С (С! с:>

CD

СО с:!

С(С!

«(GO

««

CO

СО (CD

СО! !! !! !

«(N

С!

СЧ со

Cf

1Q

С! с:!

О! (о

СЧ

«! с:! с:!! !

СЧ

СО

:!

С! с:!

С !! !

С!

«! с:! с:!

С(! !

Cf

СЭ

СЧ

QO

СО

С с:!

С>

+ ! с:!

С!

CD

«!

О0

С! с

«!

СЧ с:!

С! (СО

СО с:! с:!

СЧ

1Q

«! с:! с:! с:!

Q! с:! с:!

«! со

ОЪ

GO

ОЪ с:!

СС!

«(С>

СЧ с:!

С>! с:!

«!

«!

«с

С0

С:!! !! !

Cf с э (Ь"

С!

СО

СЪ

С>!

+ !

° 0

i» о о х

0 !

Ф (»

«!

С!

СЧ с:! с:!

С! с:!

«!

СО

СЧ (ОЪ

С0

С>

О >

СЧ

СО

СО

+ !

СЧ

CD

CD

С! (СЧ

СЧ

СО

С(с:! с:! с:!

Ф х

II(i»

0 ъ ( о

С сО

СО

ОЪ (СО

С:!

QO

С:! с:! о х х о х х

СО!«

CD

СО

«(!

+ с:>

СО о х о

ccf х (0 о !

С! о

CD

«(СЧ

С>

С!

Cf

СЧ! !

Г !

СЧ с:!

СЧ

С! с:!

«!

QO

Cf ссъ

Ы Э

СЧ

СО

1Q (СО

С о

0( о а

И с"> :! с 3

1Q

С!

QO

Clf (о

GO

С! ж ! о

f((cI( х х

CQ

00 х х

О (0

c(( о

Ф(Ф сХ

c(I х х о а о (» о о (»

«( с:!! с:! х с0 а

Ю

Qf х о х

Л о о

Cf о с.! х х (С

7ft о х о х (» о о

cCI

f» о о х х х г0 х

Ф

Ю

«5 со х

cd

i о

Cf х сс! о о х х

ccf о ! с.! х сс

cd (0 о х о, cd с:! о

cJ х х о о х х (Х

Я .Э о

И х сс

ccf (0 о х о х о

Ы

00 о х о х о

Q, И

Х о х о х (» о а

СС о х х о

Cf

L х о

0(1О о

С1 (С

М о а

Ф

Ф х о о, ( о о

01 и

Е

4 о о д

Е д

) о д

63 о (C!

° Ъ о

И х

Я

Ф

C(c. о й(IK х

T х ( а5 а х х (-(Ф о

Н

c(j и х о ((( с0 х !

Ф (» (С а3

СС о х х х о

Ф х х

И х

И о х (о

Ф а о о х

Ф х

Щ х

c((«сс д о о са о!! х,я, 2 о х а х х х и g с0 c(! (» х х ,0 О ха о

o v ( î

ccf

СС

Ф х (о х х !

» - cd

С0 Х о

С:(х и о

С о а

И! +

cG

Ю о

Рэ

Е Ф о щ

Ь

cd О)

Л )

CCI Ф

CQ с0 (( (!

СО!!

g ! +

СО !! +

)+! +

С(! !

СЧ !! +! + о

8 о !!

СЧ с:! с сс( о

v х ! с,! сс

ccf (»

СС Qf о х с,!

Х с0 х о а

Б» Я м ! с0

f о х сс

cG х Ф о х Ф о д сс! (= о а (» со ! (о ! о ! о х х сс с0

СС c(! о

Ф о

Х ccf х о а

«» P) С(!

Ы с0 о

v х

Ф х са QI х

V cd

Р« о х

Я (0

Gf

О

Р«

ЕФ о са !

» (0 .С;

v Фс.

cd Ф

У) о

552953

Таблица 2

Динамика аминокнслотного состава автолизатов дрожжей Saccharomyces cerevisiae

Содержание аминокислоты, г на 16 г общего азота (О) при продолжительности анализа, ч

L-аминокислота

15

25

Изолейцин

Лейцнн

Лизин

Феннлаланин

Тн розин

Метионин

Цистин

Треонин

Триптофан

Валин

Н-общее содержание незаменимых

Аланин

Аргиннн

Асп. кислота

Глут. кислота

Глнцин

Гистнднн

Орнитин

Пролин

Серин

Отношение Н/О

Н в о, к общему содржанию аминокислот

2,16

4,59

4,15

56,46

3,87

5, 16

4,35

58,33

4,04

5,65

4,01

57,80

4,27

6,10

4,32

58,17 лизаты, особенно 20-часовой, содержат все как за",=нимые, так и незаменимые аминокислоты в соотношениях, характерных для высоко питательных белков и аминокислот5 ных см: сей.

Формула изобретения

Способ получения биологически активных дрожжевых автолизатов путем нагре10 вания дрожжей в присутствии химических добавок, обладающих плазмолизирующими и антисептическими свойствами, отл ич а ю щ н и с я тем, что, с целью получения продукта с высоким содержанием 1-амино15 кислот и пептидов, в качестве химических добавок используют смесь этилацетата и карбоновой кислоты при их соотношении

0,1 — 1,5 —: 0,1 — 1.

Источники информации, 20 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ха 292б88, кл. А 23j 1/18, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР ,«1чоо 174588, кл. С 12D 13!10, 19б5.

Корректор Е. Хмелева

Техред В. Рыбакова

Редактор Е. Месропова

Подписное

Тираж 575

Изд. № 600

Заказ 2352/3

Типография, пр. Сапунова, 2

7,62

11,52

11,47

7,67

5,42

2,80

6,07

6,35

0,83

7,95

67,70

9,05

6,37

7,15

9,22

3,52

3,00 дистиллированной воды. Автолиз идет при

45 — 55 С в течение 20 — 22 ч при постоянном перемешивании. По окончании процесса автолизованную суспензию сепарируют, отделяя прозрачный жидкий автолизат от твердого остатка. Из жидкого автолизата выделяют на ионообменных смолах целевой продукт — смесь 1 -аминокислот и пептидов известным способом. Микробиологические испытания подтвердили отсутствие посторонней микрофлоры в ферментере.

Как видно из табл. 1, наибольший эффект даст соотношение пропионовая кислота: этилацетат соответственно 0,4: 1 об. %.

При этом выход аминокислот на 15 г автолизата составляет 1,1949 r, что на 17% выше, чем при применении только одного плазмолизатора-этилацетата (1,0204 r на

15 г автолизата). Причем, в последнем случае зараженность посторонней микрофлорой отмечена на протяжении всего процесса, что является крайне нежелательным.

Амннокислотный состав, приведенный в табл. 2, показывают, что полученные авто7,78

13,01

12,08

6,71

4,51

2,18

6,19

4,13

0,87

6,72

64,17

11,65

5,44

7,89

7,61

3,74

1,80

6,87

11,15

10,24

7,26

5,56

3,01

8,51

7,73

0,94

8,3!

69,58

10,89

5,52

9,30

8,94

3,29

1,42

8,67

12,97

10,59

7,43

5,63

3,19

4,38

5,58

0,97

0,05

66,36

11,42

6,23

9,47

9,76

4,31

2,22