Способ получения смеси аминокислот и низших пептидов

Способ получения смеси аминокислот и низших пептидов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советснни

Сециалистнческнтт

Республик (1Ц 602543 (61) дополннтельное к авт. евно-ву (22) Зайвлено 1201.75 (Il) 2099762/13 (5l) М. Кл. с прнсоеднненневв зайвкн Ю—

С 12 I3 13/06

A 23 J 1/1ф (23) Приоритет—

Гвщиувтввиини иваитвт йвввтв ВЬиветрвв СВ",Р ив,рива иввиивтвиии и втирмтии (53) УДК668.394 (088.8) (43) Онублнковано 1504.78.6воллетень М 14 (45) Дата опубликований оннеаннн 170378

В .М. Беликов, С.В. Гордиенко, В.К. Латов, С.Г. Харатьян, P3) Двторьт

В.A,Ñåðãååâ, A.Ñ.Êîãàí, В.В.Андрианов, В.A.Öûðÿïêèí, "аебр нН" A.È.Cåìèoíoâ, N.H,Калюжный u B.A.IIonoaa

Ордена Ленина институт элементоорганических соединений

АН СССР (73) Занвнтель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЙ СМЕСИ АМИНОКИСЛОТ

И НИЗШИХ ПЕПТИДОВ

Изобретение относится к способам изготовления пищевых веществ, а именно, к способам получения иэ дрожжей смеси аминокислот к низших пепяидов, пригодных для использования в пищевой промывгпенности, сельском хозяйстве, для лечебного питания и других целей.

Известны способы получения смеси аминокислот и пептидов путем автолиsa дрожжей без отделения углеводов, нуклеиновых кислот,. гуминовых примесей и минеральныхкомпонентов N — - Я .

Известен также способ получения белково-витаминного обогатителя пищи из биомассы дрожжей путем ферментативного гидролиэа смесью ферментных препаратов: ориэин ПК и,авоморин ПК

ЯО

Иэ известных способов получения смесей аминокислот и пептидов наиболее близким к предлагаемому является способ получения аминокислот и полипептидов из пивных дрожжей при их ки- 25 пячении с катионитом Ку-2 в водородной форме в течение 100 ч, с последующей злюцией адсорбированных йа катионите аминокислот и полипептидов аммиаком $5).

Однако этот способ характеризуется большой длительностью процесса гидро;. лиза (100,ч}, что способствует микробному заражению гидролиэата, и сложностью технологического процесса (после окончания гидролиэа продукт реакции со смолой центрифугируют, а затем смолу переносят в колонку для десорбции аминокислот, смола трудно регенерируется as-за присутствия клеточных

-оболочек дрожжей). Кроме того, смесь аминокислот и полипептидов, десорбированная с катионита, содержит в качестве примесей нуклеиновые компоненты, гуминоные примеси и высокомолекулярные пептиды, так как очистка гидролиза с применением лишь сульфокатионита Ку-2 в водородной форме позволяет удалять только минеральные катионы и анионы и углеводы.

Для. получения смеси аминокислот и низших пептидов, сбалансированной по аминокислотному составу и возможности использования ее для лечебного питания, а также в целях сокращения времени проведения автолиза и увеличения выхода смеси аминокислот по предлагаемому способу автолиэ дрожжей проводят при нагревании в присутствии плаэмолизующего и стерилиэующего агента, с

:последующим вьщелением продуктов > причем автолиз дрожжей проводят в течение 15-20 ч, выделение продуктов осуществляют путем последовательного пропусканкя автолиэата сначала через анкQ онообмеиную смолу, а потом через ка- " тионообменную смолу в деформе. В ка честве анионообменной смолы используют макропоркстый анионкт ИА-1Р.

Пример 1. Оптимальное время автолиза.

1Î

В промытый и простерилиэованный аппарат. заливают 12 л дистиллирован-. ной воды, которую нагревают до 50 С.

Затем порциями, при перемешкваник загружают 50 кг свежих прессованных дрож-18 жей, нарезанных на куски по 10I)-150 r и добавляют 0,6 кг толуола. Аппарат герметически закрывают, реакционную массу нагревают до 45-55 С и при этой температуре и непрерывном перемешивании ведут автолиз. Пробы автолизата во времени (1/1000 часть) центри фугируют, промывают остаток клеточных оболочек (2,5 вес.ч. воды на 1 вес.ч. оболочек) к снова центрифугируют, фу- Я6 гат и промтвные воды объединяют, ионообменную очистку автолизата осуществляют пропусканием его через последовательно соединенные колонки. Первая колонка с анионнтом ИА-1Р в ги- 30 дроксильной форме (10-12 мл смоли) служит для обесцвечивания .гидролкзата, удаления высших пептидов и нуклеиновых компонентов и втораа. - с сильнокислотным катионитом в водородной фор- Вя ме (КУ- 2Х8 ч.с. (30-32 мл) - для удаления анионов кислот, сахаров.и минеральных компонентов. Анионит промывают 40,мп воды, после чего колонку отсоединяют и используют для десорб- 40 цки нуклеотидов с помощью 200 мл5%-ного раствора аммиака, которые затем высушивают на распылительной сушилке.

В дальнейшем анионит регенерируют обработкой его 0,5 н. едким натром с последующим отмыванием анионкта дистиллированной. водой.

Катконит КУ-2х8 промывают 200 мл воды. Десорбцию аминокислот проводят

150-200 мл 1-1,5%-ного раствора аммиака (проба по яингидрину) . Объединяют 0

:фракции аминокислот до значения рЯ<4,0

ia фракции . со значением рН.>4,0 подсоединяют к вакууму для удаления аммиака, после чего фракции объединяют и смесь аминокислот высушивают до 6э постоянного веса.

В табл.1 приведена зависимость выхода смеси аминокислот н низших пептидов, а также содержания аминокислот ,и пептидов от времени автолиэа. 6)

Анализ аминокислот проводят на аминоккслотном анализаторе Хитачи

К L A-ЗБ с точностью ЗЪ.

Питательную ценность оценивают отношением незаменимых аминокислот (Н) gj к общему азоту (О) в смеси (Н:О), выраженную в граммах незаменимых амино= кислбт на 1 г общего азота. у высокопитательных смесей отношение Н:О составляет около 3.

При этом для оптимальных аминокис лотных препаратов для внутривенного питания содержание незаменимых аминокислот должно составлять 45-50% общего содержания амкнФ ислот.

Пример 2. Технологический при« мер.

Э промытый и простерклкзованный аппарат из нержавеющей стали, оборудованный устройством для нагрева и охлаждения и мешалкой, заливают 12 кг дистиллированной воды, которую ггагревают до 50 С.

Затем при перемешивании, отдель ными порциями загружают 50 кг свежих прессованных дрожжей, нарезанных на кусочки.по 100-150 г. По окончании загрузки дрожжей в аппарат заливают

0,6 кг толуола и аппарат герметически закрывают.

Реакцйанную смесь нагревают до 45-

55 С и при непрерывном перемешкванкиЪ выдерживают при указанной температуре

20 ч. После окончания автолиза клеточные оболочки удаляют центрифугированием. Центрифугат подвергают стерилизации в аппарате на 100 л с мешалкой при 120 С в течение 1и мкн, после чего его пропускают со скоростью 810 л/ч через две последовательно соединенные между собой колонки с внутренним диаметром 150 мм, первая иэ которых заполнена 12 л набухшего в воде адсорбента HA-1P в гидроксильной форме (или хлороформе), а втораяскльноккслотным катионктом 30-32 л

КУ-2Х8 в Н -форме. Затем колонны прое мывают 40 л дистиллированной воды, разъединяют колонны и дополнительно промывают вторую колонну 200 л дистиллированной водой. После промывки адсорбента ИА-1Р (в первой колонне) его ругенерируют 150 л 2%-ного растворайаОК и 200 л дистиллированной воды ° Аминокислоты и низшие пептиды,сорбифованные на катионнте КУ-2Х8 ЧС, десорбируют, пропуская через колонну 200 л 19-ного раствора аммиака, причем собирают в отдельные емкости фракцкк раствора . o аминокислот и пептидов, имеющих кислую реакцию (рН + 44,0) и нейтрально-щелочную". фракцию (рН .4) . Последняя фракция, кроме аминокислот н пептидов, содержит в своем составе и аммиак. Каждую фракцию отдельно сгущают э вакуумвыпарном аппарате: кислую ". в 3-4 раза, нейтрально-щелочную — в 6-8 раэ. Сгущенные фракции объединяют, стерилнзуют, как н в первом случае, и. высуиплвают на раслылительнся сушилкеo

602543

Из 50 кг прессованных пекарских дрожжей получают 2,6-3,0 кг чистой смеси аминокислот и низших пептидов, Q,4-ц,5 кг смеси нуклеиновых компонентов и 35-45 г чистого эргостерина.

Смесь аминокислот - аутолизин име5 ет влажность 5-10%, содержит 65-75% свободных аминокислот, менее 25% низших пептидов, менее 1% нуклеиновых компонентов, менее 0,5% сахаров, зольность менее 1,0%; тяжелые металлы отсутствуют.

Как показали исследования, получаемая таким образом смесь аминокислот может быть использована как в пи- 15

mesoN промыиненности, так и в медицине для лечебного питания, в том числе и для парентерального.

Аутолыэин содержит в своем составе щ все незаменимые и заменимые ig-аминокислоты в относительных количестsax, характерных для смесей, обладающих высокой питательной ценностью.

В табл. 2 приведем сравнительный @ амынокыслотный состав аутолизина яичного белка, принятого экспертной группой ФАО/ВОЗ эа образец и вещного йз

Таблица 1

Время автолиэа, ч

15

54 56 58 62 58 56

Содержание в смеси низших пептидов, г

28,4 22,1 — 22,5

Содержание аминокислоты в г на 16 г я, общего (О) Z AHHHOKHCJfOTH

7,2

7,1

5,9

7,0

6,2

Изолейцын

Лейцин

Лизин

Фенилаланин

Тирозин

Иетионин

7,0

10,2

10;2

-12, 1

9,6

9 3

10,5

10,3

12,7

5,7

5.t 3

2-,4

1,5

9,27

10,3

13,5

5,7

5 3

2,3

12,5

9,3

5 6

5,2

5,5

5,1 .2,2

1,5

9,3

1,0

11,4

5,1

5,1

4,2

2с1

1,5

10,2

4,2

2,2

1,3

8,20

2 1

Цистеин-цистин

1,39

1,7

8,24

10,1

Треонин

Триптофан

Валин

1,125 1,1

0,9

7,65

0,9

8,18

8,2

8,2

7,67

Н-общее содержание незаменимых аминокислот a r на 16 г общего азота

56,8 57,3 61,0 62,9 б3,0 62,1

9 ° 4 9i4 10с7 1.0юб 10,г1 10,1

3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,0

7 6 10 5 9,7 9,6 9,14 9,4

Выход смеси аминокислот наэ1 кг дрожжей/ Г

Алания каргиным

Ьспарагиновая кислота лучший в мире препаратов для парентерального питания аминосола .

Технология производства предлагаемой высокопитательной смеси аминокислот является экономически выгодной, так- как не требует применения дополнительных дорогостоящих .ферментов и специального аппаратурного оформления. (кислотоупорного материала) так как гидролиз собственными ферментами клетки дрожжей может быть осуществлен на любом современном биохимическом заводе.

Процесс черезвычайно прост в технологическом отношении и может быть легко и быстро осуществлен1в промышленности.

Полученная смесь аминокислот и низших пептидов по питательной ценности не уступает гидролизату яичного белка и аминосолу.

От отечественных препаратов (аминопептид, Л-103, гидролизин, аминокровин, фибрыносол) смесь аминокислот и низших пептидов, названная условно аутолизин, .отличается большей глубиной гидролиза .(содержание низших пептидов не более 25%) и более высокой питательной ценностью..

18 20 24 . 30

602543

Продолжение табл. 1

Содержание амннокислоты в г на 16 г,H общего (О) Глутаэаюновая кислота ,Глицин

Гистидин

Пролин

15,3 4,4

3,7

4,8

6,9

16,0

4,7

2 7

4,6

7,8

l5 6 15,6

4,7 4,5

2,6 2,5

4,0 5,0

7,Ъ 7,6

17 0

3,8

2,8

4,8

7,4

16 7

4,8

2,9

5,0

7,9

Серии

3,55 3,57 3,76 3,93 3,9 3,8

Отношение Н/О

Н в э к общему содержанию аминокислот . 50,4 49,7 49,9 51,3 52,6 50,9

Таблица 2

Содержание аминокислот в яичноы белке и некоторых: аминокислотных препаратах в граммах на 16 r общего аэота (0)белка или аминокислотной смеси

Иэ олейцин

Лейцин!

Ливии

Фенилаланин

Тирозин

Трицто4ан йетионйн

Цистин-цистеин

Треонин

Валин

Н-общее содержание неэаменимых аминокислот г/16 r К

59,5

56,0

51,3

l2,1

Алании виргинии

2,5

6,9

16,6

5,4

2,5

6,2

8,3

3,2

3i7

3,5

Отношение Н/О

Н, в В к общему содержанию аминокислот 46,0

49,5

45,0

Аспарагиновая кислота

Глутаминовая кислота

Глицин

Гистидин

Пролин

Серии

6,6

8,8

6,4

5,8

4,2

1,6

3 1

2,4

5,1

7,4

8,4

9,0

16,0

3,6

2,4

8,1

8,5

6,5

ll 4

10il

6,4

111 . 1,3

3,7

1,8

5,0

8,7

4,1

4,3

8,6

27,6

2,4

3,2

13,4

5 6

8,3

10 8

13,5.

5,9

2 5

0,8

2,5

0,8

6,2

8,2

602543

Формула изобретения

Составитель М.Ларина

Р акто E.Ê чева Тех A.Алатырев Ко екто .иельниченко

Заказ 1768/23 Тираж.:568 Подписное

ЦИНИПИ Государственного «смитета Совета Министров СССР по делам изобретенйй и открихий..

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. . 4 5

Филиал Ittttt Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ получения смеси аминокислот и низших пептидов, предусматривающий автолиэ дрожжей при нагревании в присутствии плаэмолизующего и стерилизующего агента с последующим выделением продуктов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью получения смеси, сбалансированной по. аминокислотному составу и воэможности использования ее для Лечебного питания, евтолиз 33Qp3aaeN проводят в течение 15»20 ч с побледумщей очисткой автолизата йутем последовательного пропускания его сначала через анионообменную смолу в гидроксильнов форме, а потом через катионообменную смолу в Н -форме.

2. Способ ло п.l, о т л и ч а ю» шийся тем, что в качестве анионообменной смолы используют макропористый анионит типа ИА-1Р.

Источники информации, принятые во внииани при экспертизег

-1. Патент СЫА и 2272982,кл.195-37, ® 1942.

2. Авторское свидетельство СССР

М 212935, кл. С 12 D 13/00, 1968 ° .

3. Патент Великобритании"9952713, 1t кл. А2В 1964.

4. Авторское свидетельство СССР

9 340689, кл. С 12 D 13/02, 1969.

5. Авторское свидетельство СССР и 207i91j кл. С 12 В 13/06, 1968.