RU2779882C1 - Method for producing biomass with a high content of polyunsaturated fatty acids - Google Patents
Method for producing biomass with a high content of polyunsaturated fatty acids Download PDFInfo
- Publication number
- RU2779882C1 RU2779882C1 RU2021110853A RU2021110853A RU2779882C1 RU 2779882 C1 RU2779882 C1 RU 2779882C1 RU 2021110853 A RU2021110853 A RU 2021110853A RU 2021110853 A RU2021110853 A RU 2021110853A RU 2779882 C1 RU2779882 C1 RU 2779882C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- weight
- sulfate
- biomass
- per
- oil production
- Prior art date
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 168
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 79
- 235000020777 polyunsaturated fatty acids Nutrition 0.000 title claims abstract description 61
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 147
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 88
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 88
- 241001467333 Thraustochytriaceae Species 0.000 claims abstract description 14
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- SBJKKFFYIZUCET-JLAZNSOCSA-N Dehydro-L-ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(=O)C1=O SBJKKFFYIZUCET-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 15
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims description 15
- 235000020669 docosahexaenoic acid Nutrition 0.000 claims description 15
- 235000020660 omega-3 fatty acid Nutrition 0.000 claims description 14
- 229940012843 Omega-3 Fatty Acids Drugs 0.000 claims description 13
- 239000006014 omega-3 oil Substances 0.000 claims description 13
- 230000000670 limiting Effects 0.000 claims description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 11
- 241000003595 Aurantiochytrium limacinum Species 0.000 claims description 10
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 claims description 9
- 241001306132 Aurantiochytrium Species 0.000 claims description 7
- 241000233671 Schizochytrium Species 0.000 claims description 6
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 6
- 241001306135 Oblongichytrium Species 0.000 claims description 4
- 241000233675 Thraustochytrium Species 0.000 claims description 4
- 241000003610 Aplanochytrium Species 0.000 claims description 3
- 241001462977 Elina Species 0.000 claims description 3
- 241000003482 Japonochytrium Species 0.000 claims description 3
- 241001491678 Ulkenia Species 0.000 claims description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000020673 eicosapentaenoic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 71
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 64
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 23
- 239000000047 product Substances 0.000 description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 19
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 12
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 12
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 12
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 235000010633 broth Nutrition 0.000 description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000727 fraction Substances 0.000 description 11
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N β-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 11
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N D-Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 10
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 9
- 150000004688 heptahydrates Chemical class 0.000 description 9
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 8
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N Ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 8
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 8
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 8
- 235000019688 fish Nutrition 0.000 description 8
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L mgso4 Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 8
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 8
- 241000894007 species Species 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 7
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L na2so4 Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 7
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000001488 breeding Effects 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 6
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 6
- 241000972773 Aulopiformes Species 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K [O-]P([O-])([O-])=O Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 5
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 5
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 5
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 5
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 5
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 5
- 235000019515 salmon Nutrition 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 5
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 5
- 229940041514 Candida albicans extract Drugs 0.000 description 4
- 235000019733 Fish meal Nutrition 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001476 alcoholic Effects 0.000 description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 4
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 4
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 4
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 4
- 239000004467 fishmeal Substances 0.000 description 4
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 4
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 4
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 4
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 4
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N Boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L Copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 241000238424 Crustacea Species 0.000 description 3
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 3
- 241000238557 Decapoda Species 0.000 description 3
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L Iron(II) sulfate Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L MANGANESE CHLORIDE Chemical compound Cl[Mn]Cl GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M Monopotassium phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N Sodium molybdate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JZRWCGZRTZMZEH-UHFFFAOYSA-N Thiamine Natural products CC1=C(CCO)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N JZRWCGZRTZMZEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000209149 Zea Species 0.000 description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 3
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L Zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 3
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L cacl2 Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 3
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 3
- 235000005824 corn Nutrition 0.000 description 3
- 231100000078 corrosive Toxicity 0.000 description 3
- 231100001010 corrosive Toxicity 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 3
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 235000021323 fish oil Nutrition 0.000 description 3
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 3
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011565 manganese chloride Substances 0.000 description 3
- 235000002867 manganese chloride Nutrition 0.000 description 3
- 229940099607 manganese chloride Drugs 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 3
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 3
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N propionic acid Chemical compound CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002829 reduced Effects 0.000 description 3
- 239000011684 sodium molybdate Substances 0.000 description 3
- 235000015393 sodium molybdate Nutrition 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 150000004685 tetrahydrates Chemical class 0.000 description 3
- UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J tetrasodium;2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(carboxylatomethyl)amino]acetate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 3
- 235000019157 thiamine Nutrition 0.000 description 3
- KYMBYSLLVAOCFI-UHFFFAOYSA-N thiamine Chemical compound CC1=C(CCO)SCN1CC1=CN=C(C)N=C1N KYMBYSLLVAOCFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960003495 thiamine Drugs 0.000 description 3
- 239000011721 thiamine Substances 0.000 description 3
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 3
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N Boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000002421 Cell Wall Anatomy 0.000 description 2
- BJHIKXHVCXFQLS-UYFOZJQFSA-N Fructose Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)CO BJHIKXHVCXFQLS-UYFOZJQFSA-N 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- 241000276438 Gadus morhua Species 0.000 description 2
- 108010068370 Glutens Proteins 0.000 description 2
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 2
- 241001491666 Labyrinthulomycetes Species 0.000 description 2
- 210000003205 Muscles Anatomy 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M NaHCO3 Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241000223252 Rhodotorula Species 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- 238000010793 Steam injection (oil industry) Methods 0.000 description 2
- 240000008529 Triticum aestivum Species 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019516 cod Nutrition 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000001809 detectable Effects 0.000 description 2
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000009477 fluid bed granulation Methods 0.000 description 2
- 235000012041 food component Nutrition 0.000 description 2
- 235000021312 gluten Nutrition 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 235000014102 seafood Nutrition 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000000935 solvent evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 235000021307 wheat Nutrition 0.000 description 2
- ZCDMRPMKAQLWAO-PZLFCYFRSA-N (5Z,8Z,11Z,14Z)-icosa-5,8,11,14-tetraenoic acid;(9Z,12Z)-octadeca-9,12-dienoic acid Chemical class CCCCC\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O.CCCCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCC(O)=O ZCDMRPMKAQLWAO-PZLFCYFRSA-N 0.000 description 1
- 241001519451 Abramis brama Species 0.000 description 1
- 241000238017 Astacoidea Species 0.000 description 1
- 241001434006 Atractoscion nobilis Species 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 241000273930 Brevoortia tyrannus Species 0.000 description 1
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 description 1
- 241000238366 Cephalopoda Species 0.000 description 1
- 241000252203 Clupea harengus Species 0.000 description 1
- 241001454694 Clupeiformes Species 0.000 description 1
- 241001527609 Cryptococcus Species 0.000 description 1
- 241000252233 Cyprinus carpio Species 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N D-sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- MBMBGCFOFBJSGT-KUBAVDMBSA-N Docosahexaenoic acid Chemical compound CC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCC(O)=O MBMBGCFOFBJSGT-KUBAVDMBSA-N 0.000 description 1
- 235000019749 Dry matter Nutrition 0.000 description 1
- JAZBEHYOTPTENJ-JLNKQSITSA-N Eicosapentaenoic acid Chemical compound CC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCC(O)=O JAZBEHYOTPTENJ-JLNKQSITSA-N 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 241000239366 Euphausiacea Species 0.000 description 1
- 229920002444 Exopolysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- 241000017049 Gea Species 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 240000006669 Helianthus annuus Species 0.000 description 1
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 1
- 241000876435 Hucho hucho Species 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- 241001149698 Lipomyces Species 0.000 description 1
- 241001417902 Mallotus villosus Species 0.000 description 1
- 241000244206 Nematoda Species 0.000 description 1
- 229940033080 Omega-6 Fatty Acids Drugs 0.000 description 1
- 241000277334 Oncorhynchus Species 0.000 description 1
- 241000277326 Oncorhynchus gorbuscha Species 0.000 description 1
- 241000277329 Oncorhynchus keta Species 0.000 description 1
- 241000277338 Oncorhynchus kisutch Species 0.000 description 1
- 241000277277 Oncorhynchus nerka Species 0.000 description 1
- 241001280377 Oncorhynchus tshawytscha Species 0.000 description 1
- 241001443980 Oplophoridae Species 0.000 description 1
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 1
- 108010084695 Pea Proteins Proteins 0.000 description 1
- 241000269799 Perca fluviatilis Species 0.000 description 1
- 229940067631 Phospholipids Drugs 0.000 description 1
- 241000276498 Pollachius virens Species 0.000 description 1
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 241000700141 Rotifera Species 0.000 description 1
- 241000277263 Salmo Species 0.000 description 1
- 241000277331 Salmonidae Species 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-GDQSFJPYSA-N Sucrose Natural products O([C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](CO)O1)[C@@]1(CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-GDQSFJPYSA-N 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 241000276707 Tilapia Species 0.000 description 1
- 241000223230 Trichosporon Species 0.000 description 1
- 229940029983 VITAMINS Drugs 0.000 description 1
- 229940021016 Vitamin IV solution additives Drugs 0.000 description 1
- 241000235013 Yarrowia Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 230000000240 adjuvant Effects 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000019513 anchovy Nutrition 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 230000001651 autotrophic Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 241001233037 catfish Species 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000000295 complement Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000004059 degradation Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000011552 falling film Substances 0.000 description 1
- 238000009313 farming Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 1
- 238000010358 genetic engineering technique Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 235000019514 herring Nutrition 0.000 description 1
- 230000000102 heterotrophic Effects 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N iso-propanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000944 linseed oil Substances 0.000 description 1
- 235000021388 linseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000011068 load Methods 0.000 description 1
- 241000238565 lobster Species 0.000 description 1
- 150000004668 long chain fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000004667 medium chain fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 235000020665 omega-6 fatty acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 1
- 230000036961 partial Effects 0.000 description 1
- 238000004810 partition chromatography Methods 0.000 description 1
- 235000019702 pea protein Nutrition 0.000 description 1
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 1
- 235000015170 shellfish Nutrition 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001187 sodium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 1
- 230000002522 swelling Effects 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229930003231 vitamins Natural products 0.000 description 1
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу получения биомассы, характеризующейся повышенным содержанием полиненасыщенных жирных кислот, и к биомассе, получаемой с помощью указанного способа.The present invention relates to a method for obtaining biomass, characterized by a high content of polyunsaturated fatty acids, and to the biomass obtained using this method.
Способы получения биомассы, содержащей полиненасыщенные жирные кислоты (PUFA), уже были описаны в предшествующем уровне техники. В данном документе часто используются виды класса Labyrinthulomycetes, которые естественным образом накапливают полиненасыщенные жирные кислоты в качестве запасных липидов в относительно большом количестве в клетке.Methods for producing biomass containing polyunsaturated fatty acids (PUFA) have already been described in the prior art. This document often uses species of the class Labyrinthulomycetes which naturally accumulate polyunsaturated fatty acids as storage lipids in relatively high amounts in the cell.
Такие микроводоросли в природе растут в морской воде, это значит, что культивирование микроводорослей первоначально проводили в средах с высоким содержанием хлорида. Однако высокие содержания хлорида не пригодны для культивирования в стальных биореакторах, поскольку они вызывают коррозию металлов.Such microalgae naturally grow in sea water, which means that the cultivation of microalgae was originally carried out in environments with a high content of chloride. However, high chloride levels are not suitable for cultivation in steel bioreactors because they are corrosive to metals.
Следовательно, среды для ферментации, характеризующиеся низким содержанием хлорида и, напротив, высоким содержанием сульфата, были описаны в предшествующем уровне техники как альтернативные среды для ферментации.Consequently, fermentation media characterized by a low content of chloride and, conversely, a high content of sulfate, have been described in the prior art as alternative fermentation media.
Однако в данном случае полученная биомасса обычно характеризуется лимитированным содержанием PUFA, предположительно, не в последнюю очередь потому, что высокое количество сульфатов значит, что доля клеточной стенки, образующейся в конечном продукте, относительно высока за счет количества присутствующих PUFA.However, in this case, the resulting biomass is usually characterized by a limited content of PUFA, presumably not least because the high amount of sulfates means that the proportion of the cell wall formed in the final product is relatively high due to the amount of PUFA present.
Эксперименты с очень низким содержанием сульфата на последней фазе ферментации показали, что относительная доля PUFA, образованных в конечном продукте, может быть заметно повышена в результате регулирования добавления сульфата на последней фазе ферментации, хотя в то же время клетки являются в относительно большой степени дестабилизированными, что значит, что может встречаться частичное высвобождение присутствующего масла в среду для ферментации в течение ферментации.Very low sulfate experiments in the last phase of fermentation have shown that the relative proportion of PUFAs formed in the final product can be markedly increased by adjusting the addition of sulfate in the last fermentation phase, while at the same time the cells are relatively destabilized, which This means that partial release of the oil present into the fermentation medium during fermentation may occur.
Исходя из этих знаний, целью настоящего изобретения является предоставить способ, в котором полученная биомасса характеризуется повышенной массовой долей PUFA в конечном продукте. В то же время предполагается, что предпочтительно в способе применяется не вызывающая коррозии среда для ферментации и что достигаются высокие выход продукта и объемная производительность, и что преждевременное высвобождение масла в среду для ферментации предотвращается настолько, насколько это возможно.Based on this knowledge, the aim of the present invention is to provide a method in which the obtained biomass is characterized by an increased mass fraction of PUFA in the final product. At the same time, it is assumed that a non-corrosive fermentation medium is preferably used in the process and that high product yield and volumetric efficiency are achieved, and that premature release of oil into the fermentation medium is prevented as much as possible.
Возможно достичь цели настоящего изобретения с помощью способа, в котором содержание сульфата в среде регулируют так, чтобы сульфат всегда присутствовал в среде на последней фазе ферментации, но концентрация сульфата всегда была ниже концентрации насыщения клеток, что означает, что присутствующий сульфат непосредственно полностью ассимилируется клетками.It is possible to achieve the object of the present invention by a method in which the sulfate content of the medium is adjusted so that sulfate is always present in the medium in the last fermentation phase, but the sulfate concentration is always below the saturation concentration of the cells, which means that the sulfate present is immediately completely assimilated by the cells.
Следовательно, настоящее изобретение, во-первых, предусматривает способ получения биомассы, содержащей PUFA, характеризующийся тем, что биомассу получают путем культивирования PUFA-продуцирующих клеток в среде для ферментации, в которой содержание сульфата регулируют так, чтобы сульфат всегда присутствовал в среде на последней фазе ферментации, но концентрация сульфата в среде всегда была ниже границы насыщения клеток.Therefore, the present invention firstly provides a method for producing PUFA-containing biomass, characterized in that the biomass is obtained by culturing PUFA-producing cells in a fermentation medium in which the sulfate content is adjusted so that sulfate is always present in the medium in the last phase. fermentation, but the concentration of sulfate in the medium was always below the cell saturation limit.
В соответствии с настоящим изобретением граница насыщения сульфатом или концентрация насыщения сульфатом клеток определены как количество сульфата, который может быть непосредственно полностью ассимилирован клетками биомассы в указанных условиях. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, который является предпочтительным в соответствии с настоящим изобретением, применяют клетки видов семейства Thraustochytriaceae, которые характеризуются границей насыщения сульфатом, составляющей приблизительно 5 г на кг биомассы, не содержащей липидов.According to the present invention, the sulfate saturation limit or cell sulfate saturation concentration is defined as the amount of sulfate that can be directly assimilated completely by biomass cells under specified conditions. In one embodiment of the present invention, which is preferred according to the present invention, cells of species of the family Thraustochytriaceae are used which have a sulfate saturation limit of approximately 5 g per kg of lipid-free biomass.
Следовательно, настоящее изобретение предпочтительно дополнительно предусматривает способ получения биомассы, содержащей PUFA, отличающийся тем, что биомассу получают путем культивирования клеток видов семейства Thraustochytriaceae в среде для ферментации, где содержание сульфата регулируют так, чтобы на последней фазе ферментации концентрация сульфата в среде всегда составляла от 0,005 до 5 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов, предпочтительно от 0,01 до 4 и наиболее предпочтительно от 0,01 до 3, 2 или 1 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов, и предпочтительнее всего от 0,01 до 0,05 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов.Therefore, the present invention preferably further provides a method for producing biomass containing PUFA, characterized in that the biomass is obtained by culturing cells of species of the family Thraustochytriaceae in a fermentation medium, where the sulfate content is adjusted so that in the last fermentation phase, the sulfate concentration in the medium is always between 0.005 up to 5 g sulfate per kg lipid-free biomass, preferably 0.01 to 4 and most preferably 0.01 to 3, 2 or 1 g sulfate per kg lipid-free biomass, and most preferably 0.01 to 0.05 g sulfate per kg lipid-free biomass.
Способы в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно включают фазу роста и последующую фазу продуцирования масла с целью оптимизации продуцирования масла. В начальной фазе роста происходит, во-первых, культивирование и увеличение биомассы PUFA-продуцирующих клеток, присутствующих в среде для ферментации, с максимальным угнетением продуцирования масла, что ведет к тому, что в среде устанавливается наиболее высокая возможная плотность биомассы, при этом на последующей фазе продуцирования масла, которую обычно начинают с помощью конкретных действий, преимущественно происходит продуцирование масла клетками биомассы, с остановкой роста клеток по меньшей мере насколько это возможно. Это означает, что на фазе продуцирования масла увеличение биомассы по меньшей мере в первую очередь связано не с увеличением количества клеток, а с накоплением липидов внутри присутствующих клеток. Рост клеток на фазе роста становится возможным с помощью обеспечения оптимальных условий роста, при этом переход к фазе продуцирования масла можно начинать путем лимитирования отдельных или множественных лимитирующих факторов, особенно питательных компонентов, таких как, например, источники азота.The methods according to the present invention preferably include a growth phase and a subsequent oil production phase in order to optimize oil production. In the initial phase of growth, firstly, the cultivation and increase in the biomass of PUFA-producing cells present in the fermentation medium occurs, with maximum inhibition of oil production, which leads to the fact that the highest possible biomass density is established in the medium, while at the subsequent the oil production phase, which is usually initiated by specific actions, predominantly involves the production of oil by the cells of the biomass, with at least as far as possible cell growth arrest. This means that in the oil production phase, the increase in biomass is at least primarily due not to an increase in the number of cells, but to the accumulation of lipids within the cells present. Growth of cells in the growth phase is made possible by providing optimal growth conditions, while the transition to the oil production phase can be started by limiting individual or multiple limiting factors, especially nutritional components such as, for example, nitrogen sources.
В соответствии с настоящим изобретением следует понимать, что «последняя фаза ферментации» предпочтительно обозначает фазу продуцирования масла.In accordance with the present invention, it should be understood that the "last phase of fermentation" preferably means the phase of oil production.
Таким образом, способы в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно отличаются тем, что сульфат присутствует в среде по меньшей мере в течение 50% периода времени фазы продуцирования масла, предпочтительно по меньшей мере в течение 75% или 85% периода времени фазы продуцирования масла, наиболее предпочтительно по меньшей мере в течение 90% или 95% периода времени фазы продуцирования масла и предпочтительнее всего в течение всей фазы продуцирования масла, но концентрация сульфата всегда находится ниже границы насыщения клеток, присутствующих в среде.Thus, the methods according to the present invention are preferably characterized in that sulfate is present in the medium for at least 50% of the time period of the oil production phase, preferably for at least 75% or 85% of the time period of the oil production phase, most preferably during at least 90% or 95% of the time period of the oil production phase, and most preferably during the entire oil production phase, but the sulfate concentration is always below the saturation limit of the cells present in the medium.
Предпочтительные способы в данном контексте отличаются тем, что сульфат присутствует в среде по меньшей мере в течение 50% оставшегося периода времени фазы продуцирования масла, предпочтительно по меньшей мере в течение 75% или 85% оставшегося периода времени фазы продуцирования масла, наиболее предпочтительно по меньшей мере в течение 90% или 95% оставшегося периода времени фазы продуцирования масла и предпочтительнее всего в течение всей фазы продуцирования масла, но концентрация сульфата всегда находится ниже границы насыщение клеток, присутствующих в среде; это значит, что в течение соответственно комплементарного исходного периода времени фазы продуцирования масла, концентрация сульфата необязательно все еще может быть выше границы насыщения клеток.Preferred methods in this context are characterized in that sulfate is present in the medium for at least 50% of the remaining time of the oil production phase, preferably for at least 75% or 85% of the remaining time of the oil production phase, most preferably at least during 90% or 95% of the remaining time of the oil production phase, and most preferably during the entire oil production phase, but the sulfate concentration is always below the saturation limit of the cells present in the medium; this means that during a suitably complementary initial time period of the oil production phase, the sulfate concentration may optionally still be above the saturation limit of the cells.
Настоящее изобретение соответственно также предусматривает способ получения биомассы, содержащей PUFA, отличающийся тем, что биомассу получают путем культивирования клеток видов семейства Thraustochytriaceae в среде для ферментации, где содержание сульфата регулируют так, чтобы по меньшей мере в течение 50% периода времени фазы продуцирования масла, предпочтительно по меньшей мере в течение 75% или 85% периода времени фазы продуцирования масла, наиболее предпочтительно по меньшей мере в течение 90% или 95% периода времени фазы продуцирования масла и предпочтительнее всего в течение всей фазы продуцирования масла, концентрация сульфата в среде всегда находится в пределах от 0,005 до 5 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов, предпочтительно от 0,01 до 4 и наиболее предпочтительно от 0,01 до 3, 2 или 1 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов, и предпочтительнее всего от 0,01 до 0,05 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов.The present invention accordingly also provides a method for producing biomass containing PUFA, characterized in that the biomass is obtained by culturing cells of species of the family Thraustochytriaceae in a fermentation medium, where the sulfate content is adjusted so that for at least 50% of the time period of the oil production phase, preferably during at least 75% or 85% of the time period of the oil production phase, most preferably at least 90% or 95% of the time period of the oil production phase, and most preferably during the entire oil production phase, the sulfate concentration in the medium is always in between 0.005 and 5 g sulfate per kg lipid-free biomass, preferably 0.01 to 4 and most preferably 0.01 to 3, 2 or 1 g sulfate per kg lipid-free biomass, and most preferably 0 0.01 to 0.05 g sulfate per kg of lipid-free biomass.
Настоящее изобретение соответственно также дополнительно предусматривает способ получения биомассы, содержащей PUFA, отличающийся тем, что биомассу получают путем культивирования клеток видов семейства Thraustochytriaceae в среде для ферментации, где содержание сульфата регулируют так, чтобы по меньшей мере в течение 50% оставшегося периода времени фазы продуцирования масла, предпочтительно по меньшей мере в течение 75% или 85% оставшегося периода времени фазы продуцирования масла, наиболее предпочтительно по меньшей мере в течение 90% или 95% оставшегося периода времени фазы продуцирования масла и предпочтительнее всего в течение всей фазы продуцирования масла, концентрация сульфата в среде всегда находится в пределах от 0,005 до 5 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов, предпочтительно от 0,01 до 4 и наиболее предпочтительно от 0,01 до 3, 2 или 1 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов, и предпочтительнее всего от 0,01 до 0,05 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов.The present invention accordingly also further provides a method for producing biomass containing PUFA, characterized in that the biomass is obtained by culturing cells of species of the family Thraustochytriaceae in a fermentation medium, where the sulfate content is adjusted so that for at least 50% of the remaining time period of the oil production phase , preferably for at least 75% or 85% of the remaining time period of the oil production phase, most preferably for at least 90% or 95% of the remaining time period of the oil production phase, and most preferably for the entire oil production phase, the concentration of sulfate in medium is always in the range of 0.005 to 5 g sulfate per kg lipid-free biomass, preferably 0.01 to 4 and most preferably 0.01 to 3, 2 or 1 g sulfate per kg lipid-free biomass, and most preferably 0.01 to 0.05 g sulfate per kg of biomass, free of her lipids.
Настоящее изобретение дополнительно предусматривает биомассы, предпочтительно те, которые содержат клетки видов семейства Thraustochytriaceae, которые получают с помощью способов в соответствии с настоящим изобретением.The present invention further provides biomasses, preferably those containing cells of species of the family Thraustochytriaceae, which are obtained using the methods in accordance with the present invention.
В предпочтительных вариантах осуществления в соответствии с настоящим изобретением получают биомассы, характеризующиеся содержанием сульфата, составляющим от 12 до 20 г сульфата на кг биомассы, предпочтительно от 12 до 16 г сульфата на кг биомассы.In preferred embodiments, according to the present invention, biomasses are produced having a sulfate content of 12 to 20 g sulfate per kg of biomass, preferably 12 to 16 g sulfate per kg of biomass.
Следовательно, в частности в настоящем изобретении также дополнительно предусмотрена биомасса, содержащая PUFA, которая характеризуется содержанием сульфата, составляющим от 12 до 20 г сульфата на кг биомассы, предпочтительно от 12 до 18 г сульфата на кг биомассы и в частности от 12 до 16 г сульфата на кг биомассы, биомасса предпочтительно содержит клетки видов семейства Thraustochytriaceae.Therefore, in particular, the present invention also additionally provides a biomass containing PUFA, which has a sulfate content of 12 to 20 g sulfate per kg biomass, preferably 12 to 18 g sulfate per kg biomass, and in particular 12 to 16 g sulfate per kg of biomass, the biomass preferably contains cells of species of the Thraustochytriaceae family.
В соответствии с настоящим изобретением следует понимать, что «содержание сульфата» обозначает общее содержание сульфата, т.е. содержание свободного и связанного, в частности органически связанного, сульфата по отношению к биомассе. Можно предположить, что большая часть сульфата, присутствующего в биомассе, присутствует в составе экзополисахаридов, которые участвуют в образовании клеточной стенки микроорганизмов.In accordance with the present invention, it should be understood that "sulphate content" means the total content of sulfate, i.e. the content of free and bound, in particular organically bound, sulfate in relation to biomass. It can be assumed that most of the sulfate present in the biomass is present in the composition of exopolysaccharides, which are involved in the formation of the cell wall of microorganisms.
В соответствии с настоящим изобретением содержание сульфата предпочтительно определяют путем определения содержания серы в полученной биомассе, поскольку большая часть серы, присутствующей в биомассе, может быть отнесена к присутствию сульфата. Серу, которую можно отнести к другим источникам, можно не принимать во внимание из-за количества присутствующего сульфата. Таким образом, количество присутствующего сульфата может быть легко оценено из количества выявленной серы.In accordance with the present invention, the sulfate content is preferably determined by determining the sulfur content of the obtained biomass, since most of the sulfur present in the biomass can be attributed to the presence of sulfate. Sulfur that can be attributed to other sources may be ignored due to the amount of sulfate present. Thus, the amount of sulfate present can be easily estimated from the amount of sulfur detected.
В связи с этим, содержание серы в биомассе предпочтительно определяют путем анализа элементов в соответствии с DIN EN ISO 11885. Для анализа содержания серы в биомассе подходящие аликвоты образца разрушают перед анализом предпочтительно с применением азотной кислоты и пероксида водорода при температуре 240°C под давлением так, чтобы обеспечить легкую доступность присутствующей серы.Therefore, the sulfur content of the biomass is preferably determined by elemental analysis according to DIN EN ISO 11885. For the analysis of the sulfur content of the biomass, suitable sample aliquots are destroyed before analysis, preferably using nitric acid and hydrogen peroxide at a temperature of 240°C under pressure so to ensure that the sulfur present is readily available.
В соответствии с настоящим изобретением следует понимать, что «биомасса», «сухая биомасса», «биомасса PUFA-продуцирующих клеток» или «сухая биомасса PUFA-продуцирующих клеток» в общем обозначает определяемую сухую биомассу. In accordance with the present invention, it should be understood that "biomass", "dry biomass", "biomass of PUFA-producing cells" or "dry biomass of PUFA-producing cells" generally refers to the determined dry biomass.
В данном контексте количество сухой биомассы, присутствующей в образце, предпочтительно определяют следующим образом. Гомогенный образец собирают и центрифугируют для отделения жидких составляющих. После этого биомассу, полученную с помощью центрифугирования, промывают с помощью воды с целью растворения солей и любых дополнительных растворимых составляющих, а затем снова центрифугируют. Сухую биомассу, полученную таким образом, наконец высушивают в течение ночи в сушильном шкафу. В данном контексте долю в процентах сухой биомассы, присутствующей в образце, получают из отношения между массой определенной сухой биомассы после высушивания и начальной массой исследуемого образца. Сухая биомасса, установленная таким образом, также дополнительно содержит масло, образованное биомассой.In this context, the amount of dry biomass present in a sample is preferably determined as follows. A homogeneous sample is collected and centrifuged to separate the liquid constituents. Thereafter, the centrifuged biomass is washed with water to dissolve the salts and any additional soluble constituents and then centrifuged again. The dry biomass thus obtained is finally dried overnight in an oven. In this context, the percentage of dry biomass present in a sample is obtained from the ratio between the weight of the determined dry biomass after drying and the initial weight of the test sample. The dry biomass thus established also additionally contains the oil formed by the biomass.
Соответственно в соответствии с настоящим изобретением следует понимать, что «биомасса, не содержащая липидов», «сухая биомасса, не содержащая липидов», «биомасса PUFA-продуцирующих клеток, не содержащая липидов» или «сухая биомасса PUFA-продуцирующих клеток, не содержащая липидов» обозначает сухую биомасса, установленную до отнимания доли жира, присутствующего в сухой биомассе.Accordingly, in accordance with the present invention, it should be understood that "lipid-free biomass", "lipid-free dry biomass", "lipid-free PUFA-producing cell biomass", or "lipid-free dry PUFA-producing cell biomass » denotes the dry biomass, set before subtracting the proportion of fat present in the dry biomass.
Долю жира, присутствующего в сухой биомассе, предпочтительно определяют путем поглощения сухой биомассы раствором метанол/хлороформ и последующей обработки образца, полученного таким образом, ультразвуком. Образец, полученный таким образом, последовательно подвергают омылению с гидроксидом калия и подкисляют с применением хлористоводородной кислоты. После этого свободные жирные кислоты подвергают метилированию с применением BF3 (30% трифторид бора в метаноле) и разделяют методом распределительной хроматографии с использованием градиента температур. Затем проводят обнаружение с помощью метода обнаружения с использованием пламенной ионизации (FID). В соответствии с настоящим изобретением содержание биомассы затем определяют путем вычитания таким образом определенного содержания жира от ранее определенного содержания сухой биомассы.The proportion of fat present in the dry biomass is preferably determined by absorbing the dry biomass with a methanol/chloroform solution and then sonicating the sample thus obtained. The sample thus obtained is successively subjected to saponification with potassium hydroxide and acidified using hydrochloric acid. The free fatty acids are then methylated with BF3 (30% boron trifluoride in methanol) and separated by partition chromatography using a temperature gradient. Detection is then carried out using a flame ionization detection (FID) method. According to the present invention, the biomass content is then determined by subtracting the thus determined fat content from the previously determined dry biomass content.
В соответствии с настоящим изобретением применяют термин сухая биомасса, не содержащая липидов, поскольку граница насыщения сульфатом клеток не зависит от содержания липидов в клетках, но содержание липидов в клетках значительно повышается на фазе продуцирования масла, что значит, что количество сульфата, подлежащего добавлению, должно быть установлено, принимая во внимание общее содержание сухой биомассы, не содержащей липидов, вместо общего содержания сухой биомассы. Поскольку содержание сухой биомассы, не содержащей липидов, практически остается устойчивым после осуществления фазы продуцирования масла из-за максимального угнетения размножения клеток, в общем, не обязательно определять содержание сухой биомассы, не содержащей липидов, снова после осуществления фазы продуцирования масла.In accordance with the present invention, the term lipid-free dry biomass is used, since the sulfate saturation limit of the cells does not depend on the lipid content of the cells, but the lipid content of the cells increases significantly during the oil production phase, which means that the amount of sulfate to be added must be determined by taking into account the total dry biomass that does not contain lipids, instead of the total dry biomass. Since the content of dry lipid-free biomass practically remains stable after the oil production phase is carried out due to the maximum inhibition of cell reproduction, in general, it is not necessary to determine the content of dry lipid-free biomass again after the oil production phase is carried out.
В соответствии с настоящим изобретением требуемую концентрацию сульфата в среде можно регулировать разными способами.In accordance with the present invention, the desired concentration of sulfate in the environment can be adjusted in various ways.
В соответствии с настоящим изобретением важно то, что дозированное добавление сульфата всегда следует проводить на последней фазе ферментации, предпочтительно в конце фазы продуцирования масла (так называемый периодический способ с подпиткой). Начало дозированного добавления сульфата определяют, оценивая то, присутствует ли сульфат в исходной среде в начале ферментации и сколько его присутствует. Количество сульфата в исходной среде в принципе можно выбирать по требованию, что значит, что потребность в отношении дозированного добавления сульфата может возникать в разные моменты времени в течение ферментации.In accordance with the present invention, it is important that the metered addition of sulfate should always be carried out in the last fermentation phase, preferably at the end of the oil production phase (the so-called fed-batch process). The start of the metered addition of sulfate is determined by assessing whether sulfate is present in the source medium at the start of fermentation and how much is present. The amount of sulfate in the starting medium can in principle be chosen on demand, which means that the need for dosed addition of sulfate can occur at different times during the fermentation.
Из требования, что сульфат должен присутствовать в среде для ферментации на последней фазе ферментации, но концентрация сульфата в ней должна быть ниже границы насыщения клеток, становится понятно, что концентрация сульфата в исходной среде представляет собой верхнюю границу, которую должны наблюдать соответственно, и которую легко рассчитать. В предпочтительном варианте осуществления количество сульфата в исходной среда выбирают так, чтобы концентрация сульфата была выше концентрации насыщение клеток по меньшей мере в течение первых 30% периода времени фазы роста клеток, предпочтительно по меньшей мере в течение первых 40%, 50% или 60% и в частности в течение первых 70%, 80% или 90% периода времени фазы роста клеток. В данном контексте концентрация сульфата составляет предпочтительно по меньшей мере 5 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов, в течение указанной фазы.From the requirement that sulfate must be present in the fermentation medium in the last phase of fermentation, but the sulfate concentration in it must be below the cell saturation limit, it becomes clear that the sulfate concentration in the initial medium represents an upper limit that must be observed accordingly, and which is easily calculate. In a preferred embodiment, the amount of sulfate in the initial medium is chosen such that the sulfate concentration is above the cell saturation concentration for at least the first 30% of the cell growth phase time period, preferably for at least the first 40%, 50% or 60% and in particular during the first 70%, 80% or 90% of the time period of the cell growth phase. In this context, the concentration of sulfate is preferably at least 5 g of sulfate per kg of lipid-free biomass during said phase.
Дозированное добавление сульфата нужно начинать не позже, чем перед тем, как концентрация сульфата опустится до нуля. Это обеспечивают путем непрерывного определения концентрации сульфата в среде. Предпочтительно дозированное добавление сульфата осуществляют только тогда, когда концентрация сульфата в среде падает до менее 2 г сульфата на кг биомассы, в частности до менее 1 г сульфата на кг биомассы и наиболее предпочтительно только тогда, когда концентрация сульфата в среде падает до менее 0,5 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов, и в соответствии с настоящим изобретением это осуществляют только перед переходом к фазе продуцирования масла для оптимизации продуцирования масла. В одном наиболее предпочтительном варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением концентрация сульфата в среде, следовательно, падает только прямо перед началом фазы продуцирования масла, предпочтительно за 3 часа, в частности за 2 часа и предпочтительнее всего за один час до начала фазы продуцирования масла, менее 2 г, в частности менее 1 г и наиболее предпочтительно менее 0,5 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов.The dosed addition of sulfate should begin no later than before the sulfate concentration drops to zero. This is achieved by continuously measuring the concentration of sulfate in the medium. Preferably, metered addition of sulfate is carried out only when the sulfate concentration in the medium drops to less than 2 g sulfate per kg of biomass, in particular to less than 1 g sulfate per kg of biomass, and most preferably only when the sulfate concentration in the medium drops to less than 0.5 g of sulfate per kg of lipid-free biomass, and in accordance with the present invention, this is done just before proceeding to the oil production phase to optimize oil production. In one most preferred embodiment according to the present invention, the sulfate concentration in the medium therefore falls only just before the start of the oil production phase, preferably 3 hours, in particular 2 hours and most preferably only one hour before the start of the oil production phase, less than 2 g, in particular less than 1 g and most preferably less than 0.5 g of sulfate per kg of lipid-free biomass.
Вместо изначальной загрузки относительно большого количества сульфата в исходную среду в качестве альтернативы также возможно осуществлять дозированное добавление сульфата уже во время фазы роста клеток. В данном контексте дозированное добавление сульфата на фазе роста соответственно осуществляют так, чтобы количество сульфата всегда находилось выше концентрации насыщения клеток, и составляло предпочтительно при по меньшей мере 5 г сульфата на кг биомассы, по меньшей мере во время первой фазы роста. На последующей фазе продуцирования масла дозированное добавление сульфата соответственно снижают, что приводит к тому, что концентрация сульфата на фазе продуцирования масла или прямо перед началом фазы продуцирования масла опускается ниже концентрации насыщения клеток, предпочтительно ниже 5 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов, наиболее предпочтительно ниже 3, 2 или 1 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов, и предпочтительнее всего ниже 0,5 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов.Instead of initially loading a relatively large amount of sulfate into the initial medium, it is also possible, as an alternative, to carry out dosed addition of sulfate already during the cell growth phase. In this context, the dosing of sulfate during the growth phase is suitably carried out so that the amount of sulfate is always above the saturation concentration of the cells, and is preferably at least 5 g of sulfate per kg of biomass, at least during the first growth phase. In the subsequent oil production phase, the metered addition of sulfate is correspondingly reduced, resulting in the sulfate concentration in the oil production phase, or just before the start of the oil production phase, falling below the cell saturation concentration, preferably below 5 g sulfate per kg of lipid-free biomass, most preferably below 3, 2 or 1 g sulfate per kg lipid-free biomass, and most preferably below 0.5 g sulfate per kg lipid-free biomass.
В дополнительном варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением сульфат указан в количестве, которое приводит к тому, что концентрация сульфата в течение всего процесса ферментации или по меньшей мере в течение большей части времени всего процесса ферментации всегда находится ниже концентрации насыщения клеток, предпочтительно ниже 5 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов, и в частности ниже 4, 3, 2 или 1 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов.In a further embodiment according to the present invention, the sulfate is specified in an amount which results in the sulfate concentration during the entire fermentation process, or at least for most of the time of the entire fermentation process, always being below the cell saturation concentration, preferably below 5 g sulfate per kg lipid-free biomass, and in particular below 4, 3, 2 or 1 g sulfate per kg lipid-free biomass.
Поскольку в способе важно, чтобы концентрация сульфата не опускалась до нуля, возможно, особенно когда в ходе ферментации обнаруживается, что количество полученной биомассы превышает первоначально рассчитанное значение, обеспечить предупреждение понижения концентрации сульфата до нуля с помощью подходящего регулирования дозировано добавляемого количества сульфата.Since it is important in the process that the sulfate concentration does not drop to zero, it is possible, especially when it is found during the fermentation that the amount of biomass produced exceeds the originally calculated value, to ensure that the sulfate concentration does not drop to zero by suitable regulation of the dosage of sulfate added.
В одном предпочтительном варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением осуществляют непрерывное дозированное сульфата в среду для ферментации в течение большей части времени фазы продуцирования масла, предпочтительно по меньшей мере в течение 50%, 60% или 70% периода времени фазы продуцирования масла и наиболее предпочтительно по меньшей мере в течение последних 50%, 60% или 70% периода времени фазы продуцирования масла, в малом количестве, предпочтительно в количестве, составляющем от 5 до 100 мг, предпочтительно от 10 до 50 мг на кг среды для ферментации.In one preferred embodiment, in accordance with the present invention, continuous metered sulfate is applied to the fermentation medium during most of the time of the oil production phase, preferably for at least 50%, 60% or 70% of the time of the oil production phase, and most preferably at at least during the last 50%, 60% or 70% of the time period of the oil production phase, in a small amount, preferably in an amount of 5 to 100 mg, preferably 10 to 50 mg per kg of fermentation medium.
В соответствии с настоящим изобретением применяемая сульфатная соль предпочтительно представляет собой сульфат натрия, сульфат аммония или сульфат магния, а также их смеси. В соответствии с настоящим изобретением подачу сульфата, в качестве альтернативы или дополнительно можно также осуществлять путем применения промышленных исходных материалов, которые загрязнены или дополнены сульфатом.In accordance with the present invention, the sulfate salt used is preferably sodium sulfate, ammonium sulfate or magnesium sulfate, as well as mixtures thereof. In accordance with the present invention, the supply of sulfate, alternatively or additionally, can also be carried out by using industrial raw materials that are contaminated or supplemented with sulfate.
В соответствии с настоящим изобретением дополнительно выяснили, что, неожиданно, низкую концентрацию сульфата можно также объединять с низкими концентрациями хлорида, что значит, что биомассу можно получать с применением не вызывающей коррозии среды для ферментации.In accordance with the present invention, it has further been found that, surprisingly, low sulfate concentration can also be combined with low chloride concentrations, which means that biomass can be obtained using a non-corrosive fermentation medium.
Следовательно, способ в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно дополнительно отличается средой для ферментации, применяемой в соответствии с настоящим изобретением, характеризующейся концентрацией хлорида, составляющей менее 1 г/л, в частности менее 500 мг/л и предпочтительно менее 250 мг/л, в течение всей ферментации.Therefore, the method according to the present invention is preferably further characterized by a fermentation medium used according to the present invention having a chloride concentration of less than 1 g/l, in particular less than 500 mg/l and preferably less than 250 mg/l, for throughout the fermentation.
Биомассы в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно характеризуются содержанием хлорида, составляющим не более 2 г на кг биомассы, в частности от 0,5 до 1,8 г и наиболее предпочтительно 0,5 до 1,5 г на кг биомассы.The biomasses according to the invention preferably have a chloride content of at most 2 g per kg of biomass, in particular 0.5 to 1.8 g and most preferably 0.5 to 1.5 g per kg of biomass.
В соответствии с настоящим изобретением следует понимать, что «содержание хлорида» обозначает количество выявляемого хлора. Количество присутствующего хлора можно, например, определять путем элементного анализа в соответствии с DIN EN ISO 11885. Хлор присутствует в биомассе в форме солей, которые называются «хлоридами». Если в настоящей заявке упоминаются «хлориды» или «хлоридные ионы», они всегда обозначают только количество хлорида или выявляемого хлора и не обозначают количество хлоридных солей, которые также всегда содержат катионные противоионы помимо хлоридных ионов.In accordance with the present invention, it should be understood that "chlorine content" means the amount of detectable chlorine. The amount of chlorine present can, for example, be determined by elemental analysis according to DIN EN ISO 11885. Chlorine is present in the biomass in the form of salts, which are called "chlorides". Where "chlorides" or "chloride ions" are mentioned in this application, they always refer only to the amount of chloride or detectable chlorine and do not refer to the amount of chloride salts, which also always contain cationic counterions in addition to chloride ions.
PUFA-продуцирующие клетки предпочтительно представляют собой клетки, которые уже естественным образом продуцируют PUFA; однако, они также могут представлять собой клетки, сконструированные способными к продуцированию PUFA путем подходящих способов генной инженерии. Продуцирование в данном контексте может быть автотрофным, миксотрофным или гетеротрофным.PUFA-producing cells are preferably cells that already naturally produce PUFA; however, they may also be cells engineered to produce PUFA by suitable genetic engineering techniques. Production in this context may be autotrophic, mixotrophic, or heterotrophic.
Биомасса в соответствии с настоящим изобретением соответственно содержит такие клетки и предпочтительно по сути состоит из таких клеток.The biomass according to the present invention suitably contains such cells and preferably essentially consists of such cells.
Предпочтительно клетки представляют собой клетки, которые продуцируют PUFA гетеротрофно. В соответствии с настоящим изобретением клетки предпочтительно представляют собой клетки водорослей, грибов, в частности дрожжей или протистов. Наиболее предпочтительно клетки представляют собой микроорганизмы, в частности одноклеточные водоросли или грибы.Preferably the cells are cells that produce PUFA heterotrophically. In accordance with the present invention, the cells are preferably algae, fungi, in particular yeast or protists. Most preferably, the cells are microorganisms, in particular unicellular algae or fungi.
Подходящие клетки продуцирующих масло дрожжей представляют собой, в частности, клетки штаммов Yarrowia, Candida, Rhodotorula, Rhodosporidium, Cryptococcus, Trichosporon и Lipomyces.Suitable oil-producing yeast cells are, in particular, those of Yarrowia, Candida, Rhodotorula, Rhodosporidium, Cryptococcus, Trichosporon and Lipomyces strains.
Клетки предпочтительно представляют собой клетки представителей из таксона Labyrinthulomycetes (Labyrinthulea), в частности виды семейства Thraustochytriaceae. Семейство Thraustochytriaceae включает роды Althornia, Aplanochytrium, Elina, Japonochytrium, Schizochytrium, Thraustochytrium, Aurantiochytrium, Oblongichytrium и Ulkenia. Особое предпочтение отдают клеткам рода Thraustochytrium, Schizochytrium, Aurantiochytrium или Oblongichytrium, особенно клеткам рода Aurantiochytrium. Наиболее предпочтительный штамм представляет собой штамм Aurantiochytrium limacinum SR21 (IFO 32693).The cells are preferably members of the taxon Labyrinthulomycetes (Labyrinthulea), in particular species of the family Thraustochytriaceae. The family Thraustochytriaceae includes the genera Althornia, Aplanochytrium, Elina, Japonochytrium, Schizochytrium, Thraustochytrium, Aurantiochytrium, Oblongichytrium, and Ulkenia. Particular preference is given to cells of the genus Thraustochytrium, Schizochytrium, Aurantiochytrium or Oblongichytrium, especially cells of the genus Aurantiochytrium. The most preferred strain is Aurantiochytrium limacinum SR21 (IFO 32693).
Биомасса в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно представляет собой продукт, полученный способом ферментативного культивирования. Соответственно, биомасса может содержать не только клетки, подлежащие разрушению, но также составляющие среды для ферментации. Такие составляющие могут представлять собой, в частности, соли, противовспенивающие средства и непрореагировавший источник углерода и/или источник азота. Содержание клеток в данной биомассе составляет предпочтительно по меньшей мере 70% по весу, предпочтительно по меньшей мере 75% по весу. Необязательно содержание клеток в биомассе может быть повышено путем подходящих стадий промывки, например, до по меньшей мере 80 или по меньшей мере 90% по весу перед проведением процесса разрушения клеток. Однако, полученную биомассу можно также применять непосредственно в способе разрушения клеток.The biomass according to the present invention is preferably a product obtained by a fermentation culture method. Accordingly, the biomass may contain not only the cells to be destroyed, but also the components of the fermentation medium. Such constituents may in particular be salts, antifoam agents and unreacted carbon source and/or nitrogen source. The content of cells in this biomass is preferably at least 70% by weight, preferably at least 75% by weight. Optionally, the content of cells in the biomass can be increased by suitable washing steps, for example to at least 80% or at least 90% by weight, before the cell disruption process is carried out. However, the resulting biomass can also be used directly in a cell disruption process.
Клетки в биомассе предпочтительно характеризуются тем, что они содержат по меньшей мере 20% по весу, предпочтительно по меньшей мере 30% по весу, в частности по меньшей мере 40% по весу PUFA, в каждом случае в пересчете на сухой вес клеток.The cells in the biomass are preferably characterized in that they contain at least 20% by weight, preferably at least 30% by weight, in particular at least 40% by weight of PUFA, in each case based on the dry weight of the cells.
В предпочтительном варианте осуществления большая часть липидов присутствует в форме триглицеридов, при этом предпочтительно по меньшей мере 50% по весу, в частности по меньшей мере 75% по весу, и в особенно предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере 90% по весу липидов присутствуют в клетке в форме триглицеридов.In a preferred embodiment, most of the lipids are present in the form of triglycerides, with preferably at least 50% by weight, in particular at least 75% by weight, and in a particularly preferred embodiment, at least 90% by weight of the lipids are present in the cell in the form of triglycerides.
Предпочтительно по меньшей мере 10% по весу, в частности по меньшей мере 20% по весу, особенно предпочтительно от 20 до 60% по весу, в частности от 20 до 40% по весу жирных кислот, присутствующих в клетке, представляют собой PUFA.Preferably at least 10% by weight, in particular at least 20% by weight, particularly preferably from 20 to 60% by weight, in particular from 20 to 40% by weight of the fatty acids present in the cell are PUFA.
В соответствии с настоящим изобретением следует понимать, что полиненасыщенные жирные кислоты (PUFA) обозначают жирные кислоты, имеющие по меньшей мере две двойные связи C-C. В соответствии с настоящим изобретением высоконенасыщенные жирные кислоты (HUFA) являются предпочтительными среди PUFA. В соответствии с настоящим изобретением подразумевается, что HUFA означают жирные кислоты, имеющие по меньшей мере четыре двойные C-C-связи.In accordance with the present invention, it should be understood that polyunsaturated fatty acids (PUFA) means fatty acids having at least two C-C double bonds. In accordance with the present invention, highly unsaturated fatty acids (HUFAs) are preferred among PUFAs. In accordance with the present invention, HUFAs are meant to mean fatty acids having at least four C-C double bonds.
PUFA могут присутствовать в клетке в свободной форме или в связанной форме. Примеры наличия в связанной форме представляют собой фосфолипиды и сложные эфиры PUFA, в частности моноацил-, диацил- и триацилглицериды. В предпочтительном варианте осуществления большинство PUFA присутствует в форме триглицеридов, при этом предпочтительно по меньшей мере 50% по весу, в частности по меньшей мере 75% по весу, и в особенно предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере 90% по весу присутствующих PUFA присутствуют в клетке в форме триглицеридов.PUFAs can be present in the cell in free form or in bound form. Examples of presence in bound form are phospholipids and PUFA esters, in particular monoacyl, diacyl and triacylglycerides. In a preferred embodiment, most of the PUFAs are present in the form of triglycerides, with preferably at least 50% by weight, in particular at least 75% by weight, and in a particularly preferred embodiment, at least 90% by weight of the PUFAs present are present in the cell in the form of triglycerides.
Предпочтительными PUFA являются омега-3 жирные кислоты и омега-6 жирные кислоты, при этом омега-3 жирные кислоты являются особенно предпочтительными. Предпочтительные омега-3 жирные кислоты в данном контексте представляют собой эйкозaпентаноевую кислоту (EPA, 20:5ω-3), в частности (5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-эйкоза-5,8,11,14,17-пентаноевую кислоту и докозагексаноевую кислоту (DHA, 22:6ω-3), в частности (4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-докоза-4,7,10,13,16,19-гексаноевую кислоту, при этом докозагексаноевая кислота является особенно предпочтительной.Preferred PUFAs are omega-3 fatty acids and omega-6 fatty acids, with omega-3 fatty acids being particularly preferred. Preferred omega-3 fatty acids in this context are eicosapentanoic acid (EPA, 20:5ω-3), in particular (5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-eicose-5,8,11,14,17-pentanoic acid acid and docosahexanoic acid (DHA, 22:6ω-3), in particular (4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-docosa-4,7,10,13,16,19-hexanoic acid, while docosahexanoic acid is particularly preferred.
Способы получения PUFA-содержащих клеток, особенно из порядка Thraustochytriales, были подробно описаны в предшествующем уровне техники (см., например, WO91/07498, WO94/08467, WO97/37032, WO97/36996, WO01/54510). Продуцирование в общем осуществляется клетками, которые культивируют в ферментере в присутствии источника углерода и источника азота. В данном контексте могут быть достигнуты значения плотности биомассы, составляющие более 100 грамм на литр, и значения скорости продуцирования, составляющие более 0,5 грамм липида на литр в час. Способ предпочтительно осуществляют как так называемый периодический способ с подпиткой, т.е. источник углерода и возможно также источники азота и фосфата подают постепенно в течение ферментации. Когда необходимое количество биомассы достигнуто, продуцирование липидов может быть индуцировано различными действиями, например путем лимитирования источника азота, источника фосфата или содержания кислорода или их комбинаций.Methods for obtaining PUFA-containing cells, especially from the order Thraustochytriales, have been described in detail in the prior art (see, for example, WO91/07498, WO94/08467, WO97/37032, WO97/36996, WO01/54510). Production is generally carried out by cells that are cultured in a fermenter in the presence of a carbon source and a nitrogen source. In this context, biomass densities greater than 100 grams per liter and production rates greater than 0.5 grams lipid per liter per hour can be achieved. The process is preferably carried out as a so-called fed-batch process, i. the carbon source and optionally also nitrogen and phosphate sources are introduced gradually during the fermentation. Once the required amount of biomass has been reached, lipid production can be induced by various actions, for example by limiting nitrogen source, phosphate source or oxygen content, or combinations thereof.
Подходящие источники углерода представляют собой как спиртовые, так и неспиртовые источники углерода. Примеры спиртовых источников углерода представляют собой метанол, этанол и изопропанол. Примеры неспиртовых источников углерода представляют собой фруктозу, глюкозу, сахарозу, мелассу, крахмал и кукурузную патоку, а также органические кислоты, такие как уксусная кислота, пропионовая кислота и жирные кислоты со средними и длинными цепями и их соли. Предпочтительные способы в соответствии с настоящим изобретением отличаются тем, что по меньшей мере один источник углерода непрерывно дозируют в среду в течение всего процесса ферментации.Suitable carbon sources are both alcoholic and non-alcoholic carbon sources. Examples of alcoholic carbon sources are methanol, ethanol and isopropanol. Examples of non-alcoholic carbon sources are fructose, glucose, sucrose, molasses, starch and corn syrup, as well as organic acids such as acetic acid, propionic acid and medium and long chain fatty acids and their salts. Preferred processes according to the present invention are characterized in that at least one carbon source is continuously dosed into the medium during the entire fermentation process.
Подходящие источники азота представляют собой как неорганические, так и органические источники азота. Примеры неорганических источников азота представляют собой нитраты и соли аммония, в частности сульфат аммония и гидроксид аммония. Примеры органических источников азота представляют собой аминокислоты, в частности глутамат и мочевину.Suitable nitrogen sources are both inorganic and organic nitrogen sources. Examples of inorganic nitrogen sources are nitrates and ammonium salts, in particular ammonium sulfate and ammonium hydroxide. Examples of organic nitrogen sources are amino acids, in particular glutamate and urea.
В соответствии с настоящим изобретением осуществление фазы продуцирования масла предпочтительно проводят как описано в WO 01/54510, лимитируя по меньшей мере один лимитирующий питательный компонент, предпочтительно лимитируя по меньшей мере один источник азота.In accordance with the present invention, the implementation of the oil production phase is preferably carried out as described in WO 01/54510, limiting at least one limiting nutrient component, preferably limiting at least one source of nitrogen.
Содержание хлорида в среде для ферментации всегда составляет предпочтительно менее 2 г/л, в частности менее 1 г/л, предпочтительно менее 500 мг/л и наиболее предпочтительно менее 250 мг/л, предпочтительно в течение всей ферментации, но по меньшей мере в течение фазы продуцирования масла.The chloride content of the fermentation medium is always preferably less than 2 g/l, in particular less than 1 g/l, preferably less than 500 mg/l and most preferably less than 250 mg/l, preferably throughout the fermentation, but at least during oil production phase.
В дополнение к применяемым сульфатам и любым хлоридам, также возможно в течение ферментации необязательно использовать дополнительные соли, особенно соли, выбранные из карбоната натрия, гидрокарбоната натрия, кальцинированной соды или соединений неорганического фосфора. Если применяют дополнительные соли, каждую из них предпочтительно применяют в количестве, составляющем менее 12 г/л, в частности менее 8 г/л и наиболее предпочтительно менее 5 г/л. Общее содержание соли в среде для ферментации составляет предпочтительно от 5 до 30 г/л, в частности от 10 до 20 г/л в начале основного этапа ферментации.In addition to the sulfates and any chlorides used, it is also possible to optionally use additional salts during fermentation, especially salts selected from sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, soda ash or inorganic phosphorus compounds. If additional salts are used, each is preferably used in an amount of less than 12 g/l, in particular less than 8 g/l and most preferably less than 5 g/l. The total salt content of the fermentation medium is preferably 5 to 30 g/l, in particular 10 to 20 g/l at the start of the main fermentation step.
Кроме того, для обеспечения положительного эффекта в отношении ферментации, также можно добавлять органические соединения фосфора и/или известные стимулирующие рост вещества, такие как, например, дрожжевой экстракт или жидкий кукурузный экстракт.In addition, organic phosphorus compounds and/or known growth-promoting substances, such as, for example, yeast extract or liquid corn extract, can also be added to provide a positive effect on fermentation.
Клетки ферментируют предпочтительно при pH от 3 до 11, в частности от 4 до 10 и предпочтительно при температуре, составляющей по меньшей мере 20°C, в частности от 20°C до 40°C и наиболее предпочтительно по меньшей мере 30°C. Обычный способ ферментации занимает до приблизительно 100 часов.The cells are fermented preferably at a pH of from 3 to 11, in particular from 4 to 10 and preferably at a temperature of at least 20°C, in particular from 20°C to 40°C and most preferably at least 30°C. The usual fermentation process takes up to about 100 hours.
В соответствии с настоящим изобретением клетки предпочтительно ферментируют до момента, когда плотность биомассы составляет по меньшей мере 50, 60 или 70 г/л, в частности от 50 до 250 г/л или от 60 до 220 г/л, предпочтительно по меньшей мере от 80 или 90 г/л, в частности от 80 до 200 г/л, наиболее предпочтительно по меньшей мере 100 г/л и в частности от 100 до 180 г/л. В данном контексте данные основаны на содержании сухой биомассы по отношению к общему объему ферментационного бульона после завершения ферментации. Содержание сухой биомассы определяют путем фильтрации биомассы из ферментационного бульона, последующего промывания с помощью воды, а затем полного высушивания, например, в микроволновой печи, и, наконец, определения сухого веса.According to the present invention, the cells are preferably fermented until the biomass density is at least 50, 60 or 70 g/l, in particular 50 to 250 g/l or 60 to 220 g/l, preferably at least 80 or 90 g/l, in particular from 80 to 200 g/l, most preferably at least 100 g/l and in particular from 100 to 180 g/l. In this context, the data are based on the content of dry biomass in relation to the total volume of the fermentation broth after fermentation is completed. The dry biomass content is determined by filtering the biomass from the fermentation broth, then washing with water and then completely drying, for example in a microwave oven, and finally determining the dry weight.
В одном предпочтительном варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением концентрация сульфата опускается ниже концентрации, составляющей 5 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов, предпочтительно ниже 4, 3, 2 или 1 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов, и в частности ниже 0,5, 0,1 или 0,05 г сульфата на кг биомассы, не содержащей липидов, прямо перед началом фазы продуцирования масла, предпочтительно после того, как плотность биомассы достигает по меньшей мере 50 г, наиболее предпочтительно по меньшей мере 80, 100, 120 или 140 г на литр среды для ферментации и предпочтительно также остается ниже данной концентрации в течение оставшегося времени ферментации.In one preferred embodiment according to the invention, the sulfate concentration drops below a concentration of 5 g sulfate per kg lipid-free biomass, preferably below 4, 3, 2 or 1 g sulfate per kg lipid-free biomass, and in particular below 0.5, 0.1 or 0.05 g of sulfate per kg of lipid-free biomass, just before the start of the oil production phase, preferably after the biomass density reaches at least 50 g, most preferably at least 80, 100, 120 or 140 g per liter of fermentation medium and preferably also remains below this concentration for the remainder of the fermentation time.
После сбора клеток или необязательно даже незадолго перед сбором клеток клетки предпочтительно пастеризуют с целью уничтожения клеток и инактивации ферментов, которые могут способствовать разрушению липидов.After the cells are harvested, or optionally even shortly before the cells are harvested, the cells are preferably pasteurized to kill the cells and inactivate enzymes that can promote lipid degradation.
После завершения ферментации полученный ферментационный бульон можно подвергать способу выделения масла непосредственно или необязательно после предшествующего концентрирования с целью выделения присутствующего масла. Такие способы выделения масла, например, описаны в WO 01/53512 и WO 2011/153246.After fermentation is complete, the resulting fermentation broth can be subjected to an oil recovery process directly or optionally after prior concentration to isolate the oil present. Such oil recovery methods are, for example, described in WO 01/53512 and WO 2011/153246.
В качестве альтернативы после завершения ферментации также можно собирать биомассу, содержащую PUFA. С этой целью ферментационный бульон предпочтительно также сначала концентрируют.Alternatively, biomass containing PUFA can also be harvested after fermentation is complete. To this end, the fermentation broth is also preferably first concentrated.
В соответствии с настоящим изобретением ферментационный бульон предпочтительно концентрируют посредством центрифугирования, фильтрации, декантирования и/или выпаривания растворителя с целью сначала отделить большую часть среды для ферментации от биомассы. Выпаривание растворителя предпочтительно достигается с применением сушильного барабана, сушильного устройства туннельного типа, с помощью метода распылительного высушивания или вакуумного выпаривания. В частности, выпаривание растворителя также может достигаться с применением роторного испарителя, тонкопленочного испарителя или выпарного аппарата с падающей пленкой. Подходящей альтернативой выпариванию растворителя является, например, обратный осмос для концентрирования ферментационного бульона.In accordance with the present invention, the fermentation broth is preferably concentrated by centrifugation, filtration, decanting and/or evaporation of the solvent in order to first separate most of the fermentation medium from the biomass. Evaporation of the solvent is preferably achieved using a tumble dryer, tunnel dryer, spray drying method or vacuum evaporation. In particular, solvent evaporation can also be achieved using a rotary evaporator, a thin film evaporator or a falling film evaporator. A suitable alternative to solvent evaporation is, for example, reverse osmosis for concentration of the fermentation broth.
Для получения биомассы концентрированный ферментационный бульон, полученный таким образом, предпочтительно дополнительно высушивают, предпочтительно путем грануляции в псевдоожиженном слое. Предпочтительно содержание влаги в биомассе снижают до менее 15% по весу, в частности до менее 10% по весу и наиболее предпочтительно до менее 5% по весу с помощью последующего процесса высушивания.To obtain biomass, the concentrated fermentation broth thus obtained is preferably further dried, preferably by fluid bed granulation. Preferably, the moisture content of the biomass is reduced to less than 15% by weight, in particular to less than 10% by weight, and most preferably to less than 5% by weight, by a subsequent drying process.
В частности в одном предпочтительном варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением биомассу высушивают в соответствии с настоящим изобретением путем грануляции в псевдоожиженном слое или путем высушивания с форсуночным распылением, как описано, например, в WO 2015/052048.In particular, in one preferred embodiment in accordance with the present invention, the biomass is dried in accordance with the present invention by fluid bed granulation or by spray drying, as described, for example, in WO 2015/052048.
Во время высушивания к биомассе необязательно добавляют диоксид кремния в качестве средства против слеживания, поэтому биомассу можно преобразовывать в более легкое для регуляции состояние. Для этой цели ферментационный бульон, содержащий биомассу и также диоксид кремния, предпочтительно распыляют в определенную зону сушки. В качестве альтернативы биомассу предпочтительно смешивают с диоксидом кремния только после процесса высушивания. В связи с этим также приведена ссылка, в частности, на патентную заявку WO 2015/052048.Silica is optionally added to the biomass during drying as an anti-caking agent so that the biomass can be converted to an easier to control state. For this purpose, a fermentation broth containing biomass and also silica is preferably sprayed into a defined drying zone. Alternatively, the biomass is preferably mixed with silica only after the drying process. In this regard, reference is also made, in particular, to patent application WO 2015/052048.
В предпочтительном варианте осуществления биомасса, подлежащая применению в соответствии с настоящим изобретением, характеризуется концентрацией диоксида кремния, в частности гидрофильного или гидрофобного диоксида кремния, составляющей от 0,2 до 10% по весу, в частности от 0,5 до 5% по весу, особенно от 0,5 до 2% по весу после процесса высушивания.In a preferred embodiment, the biomass to be used in accordance with the present invention is characterized by a concentration of silicon dioxide, in particular hydrophilic or hydrophobic silicon dioxide, from 0.2 to 10% by weight, in particular from 0.5 to 5% by weight, especially from 0.5 to 2% by weight after the drying process.
Сыпучий, мелкозернистый или крупнозернистый продукт, предпочтительно гранулят, предпочтительно получают способом высушивания. Продукт, характеризующийся желаемым размером частиц необязательно можно получать из гранулята, полученного путем просеивания или отделения пыли.A free-flowing, fine-grained or coarse-grained product, preferably a granulate, is preferably obtained by a drying process. A product having the desired particle size can optionally be obtained from a granulate obtained by screening or separating the dust.
В результате получали сыпучий мелкозернистый порошок, который необязательно можно преобразовать в крупнозернистый, легко сыпучий и в значительной степени не содержащий пыли продукт, который можно готовить к хранению с помощью подходящих способов прессования или гранулирования.The result is a free-flowing, fine powder that can optionally be converted to a coarse, free-flowing, and substantially dust-free product that can be prepared for storage by suitable compression or granulation processes.
Традиционные органические или неорганические вспомогательные средства или носители, такие как крахмал, желатин, производные целлюлозы или подобные вещества, которые, как правило, применяются в пищевой переработке или кормовой переработке в качестве связующих средств, гелеобразующих средств или загустителей, необязательно можно применять в данном последовательном процессе грануляции или уплотнения.Conventional organic or inorganic adjuvants or carriers such as starch, gelatin, cellulose derivatives or the like, which are generally used in food processing or feed processing as binders, gelling agents or thickeners, may optionally be used in this sequential process. granulation or compaction.
В соответствии с настоящим изобретением следует понимать, что «сыпучий» обозначает порошок, который может беспрепятственно высыпаться из ряда стеклянных проточных сосудов, имеющих выпускные отверстия разного размера, по меньшей мере, из сосуда, имеющего отверстие 5 миллиметров (Klein: Seifen, Öle, Fette, Wachse 94, 12 (1968)).For the purposes of the present invention, "free flowing" is to be understood as a powder which can flow freely from a series of glass flow vessels having outlets of various sizes, at least from a vessel having an opening of 5 millimeters (Klein: Seifen, Öle, Fette , Wachse 94, 12 (1968)).
В соответствии с настоящим изобретением следует понимать, что «мелкозернистый» обозначает порошок, имеющий преобладающую фракцию (>50%) с размером частиц, диаметр которых составляет от 20 до 100 микрометров.In accordance with the present invention, it should be understood that "fine" means a powder having a predominant fraction (>50%) with a particle size whose diameter is from 20 to 100 micrometers.
В соответствии с настоящим изобретением следует понимать, что «крупнозернистый» обозначает порошок, имеющий преобладающую фракцию (>50%) с размером частиц, диаметр которых составляет от 100 до 2500 микрометров.In accordance with the present invention, it should be understood that "coarse" means a powder having a predominant fraction (>50%) with a particle size whose diameter is from 100 to 2500 micrometers.
В соответствии с настоящим изобретением следует понимать, что «не содержащий пыли» обозначает порошок, содержащий только малое количество фракций (<10%, предпочтительно <5%) с размером частиц, составляющим менее 100 микрометров.In accordance with the present invention, it should be understood that "free of dust" means a powder containing only a small amount of fractions (<10%, preferably <5%) with a particle size of less than 100 micrometers.
Размер частиц предпочтительно определяют в соответствии с настоящим изобретением путем спектрометрических способов с использованием лазерной дифракции. Применимые способы описаны в учебнике “Teilchengrößenmessung in der Laborpraxis” [Particle size measurement in laboratory practice] by R. H. Müller and R. Schuhmann, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart (1996) и в учебнике “Introduction to Particle Technology” by M. Rhodes, Wiley & Sons (1998). Поскольку могут использоваться различные способы, предпочтительно применяют первый упомянутый применимый способ из учебника R.H. Müller и R. Schuhmann для измерения размера частиц.The particle size is preferably determined in accordance with the present invention by spectrometric methods using laser diffraction. Applicable methods are described in the textbook “Teilchengrößenmessung in der Laborpraxis” [Particle size measurement in laboratory practice] by R. H. Müller and R. Schuhmann, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart (1996) and in the textbook “Introduction to Particle Technology” by M. Rhodes, Wiley & Sons (1998). Since various methods may be used, the first mentioned applicable method from R.H.'s textbook is preferably used. Müller and R. Schuhmann for particle size measurement.
Продукты, полученные с помощью способа высушивания в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно имеют фракцию, составляющую по меньшей мере 80% по весу, в частности по меньшей мере 90% по весу, наиболее предпочтительно по меньшей мере 95% по весу, частиц, характеризующихся размером частиц, составляющим от 100 до 3500 микрометров, предпочтительно от 100 до 3000 микрометров, предпочтительнее всего от 100 до 2500 микрометров.The products obtained by the drying process according to the invention preferably have a fraction of at least 80% by weight, in particular at least 90% by weight, most preferably at least 95% by weight, of particles characterized by particle size particles ranging from 100 to 3500 micrometers, preferably from 100 to 3000 micrometers, most preferably from 100 to 2500 micrometers.
Продукты, полученные с помощью способа грануляции в псевдоожиженном слое в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно в данном случае имеют фракцию, составляющую по меньшей мере 80% по весу, в частности по меньшей мере 90% по весу, наиболее предпочтительно по меньшей мере 95% по весу, частиц, характеризующихся размером частиц, составляющим от 200 до 3500 микрометров, предпочтительно от 300 до 3000 микрометров, предпочтительнее всего от 500 до 2500 микрометров.The products obtained by the fluidized bed granulation process according to the present invention preferably in this case have a fraction of at least 80% by weight, in particular at least 90% by weight, most preferably at least 95% by weight. weight, particles having a particle size of 200 to 3500 micrometers, preferably 300 to 3000 micrometers, most preferably 500 to 2500 micrometers.
Продукты, полученные с помощью способа распылительного высушивания в соответствии с настоящим изобретением, напротив, предпочтительно имеют фракцию, составляющую по меньшей мере 80% по весу, в частности по меньшей мере 90% по весу, наиболее предпочтительно по меньшей мере 95% по весу, частиц, характеризующихся размером частиц, составляющим от 100 до 500 микрометров, предпочтительно от 100 до 400 микрометров, предпочтительнее всего от 100 до 300 микрометров.The products obtained by the spray drying process according to the present invention, on the other hand, preferably have a fraction of at least 80% by weight, in particular at least 90% by weight, most preferably at least 95% by weight, of particles having a particle size of 100 to 500 micrometers, preferably 100 to 400 micrometers, most preferably 100 to 300 micrometers.
Продукты, полученные с помощью способа распылительного высушивания и последующего способа грануляции в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно имеют фракцию, составляющую по меньшей мере 80% по весу, в частности по меньшей мере 90% по весу, наиболее предпочтительно по меньшей мере 95% по весу, частиц, характеризующихся размером частиц, составляющим от 100 до 1000 микрометров.The products obtained by the spray drying process and subsequent granulation process according to the present invention preferably have a fraction of at least 80% by weight, in particular at least 90% by weight, most preferably at least 95% by weight , particles characterized by a particle size ranging from 100 to 1000 micrometers.
Фракция пыли, т.е. частиц, характеризующихся размером частиц, составляющим менее 100 микрометров, присутствует предпочтительно в количестве, составляющем не более 10% по весу, в частности не более 8% по весу, наиболее предпочтительно не более 5% по весу, предпочтительнее всего не более 3% по весу. The dust fraction, i.e. particles having a particle size of less than 100 micrometers, preferably present in an amount of not more than 10% by weight, in particular not more than 8% by weight, most preferably not more than 5% by weight, most preferably not more than 3% by weight .
Объемная плотность продуктов в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно составляет от 400 до 800 кг/м3, наиболее предпочтительно от 450 до 700 кг/м3.The bulk density of the products according to the present invention is preferably 400 to 800 kg/m 3 , most preferably 450 to 700 kg/m 3 .
Следовательно, настоящее изобретение также дополнительно предусматривает кормовой продукт, содержащий биомассу в соответствии с настоящим изобретением, а также дополнительный кормовые ингредиенты.Therefore, the present invention also further provides a feed product containing the biomass in accordance with the present invention, as well as additional feed ingredients.
В связи с этим дополнительные кормовые ингредиенты предпочтительно выбраны из компонентов, содержащих белок, содержащих углевод, содержащий нуклеиновую кислоту, и компонентов, растворимых в липидах, и, при необходимости, дополнительных компонентов, содержащих жир, и, кроме того, из ряда других добавок, таких как минералы, витамины, пигменты и аминокислоты. Кроме того, помимо питательных веществ также могут присутствовать структурообразующие компоненты, например, для того, чтобы улучшить текстуру или внешний вид кормового продукта. Кроме того, также возможно применять, например, связующие средства для того, чтобы изменять консистенцию кормового продукта. Компонент, который предпочтительно используют и который является как питательным компонентом, так и структурообразующим компонентом, представляет собой крахмал.In this regard, the additional feed ingredients are preferably selected from components containing protein, containing a carbohydrate containing nucleic acid, and components soluble in lipids, and, if necessary, additional components containing fat, and, in addition, from a number of other additives, such as minerals, vitamins, pigments and amino acids. In addition, in addition to nutrients, structure-forming components can also be present, for example, in order to improve the texture or appearance of the food product. In addition, it is also possible to use, for example, binding agents in order to change the consistency of the feed product. A component which is preferably used and which is both a nutritional component and a structure-forming component is starch.
В соответствии с настоящим изобретением кормовой продукт в соответствии с настоящим изобретением или композиция, используемая для получения кормового продукта в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно отличается тем, что он содержит биомассу в соответствии с настоящим изобретением в количестве, составляющем от 1 до 25% по весу, предпочтительно от 2 до 20% по весу, в частности от 3 до 15% по весу, предпочтительнее всего от 4 до 12% по весу.In accordance with the present invention, the food product according to the present invention or the composition used to produce the food product according to the present invention is preferably characterized in that it contains the biomass according to the present invention in an amount of 1 to 25% by weight , preferably from 2 to 20% by weight, in particular from 3 to 15% by weight, most preferably from 4 to 12% by weight.
Указанный кормовой продукт или композиция, используемая для получения кормового продукта, предпочтительно дополнительно характеризуются по меньшей мере одним, предпочтительно всеми из следующих свойств:Said food product or composition used to produce the food product is preferably further characterized by at least one, preferably all, of the following properties:
a) общее содержание белка составляет от 33 до 67% по весу, предпочтительно от 39 до 61% по весу, в частности от 44 до 55% по весу;a) the total protein content is from 33 to 67% by weight, preferably from 39 to 61% by weight, in particular from 44 to 55% by weight;
b) общее содержание жира составляет от 5 до 25% по весу, предпочтительно от 8 до 22% по весу, в частности от 10 до 20% по весу, предпочтительнее всего от 12 до 18% по весу;b) the total fat content is from 5 to 25% by weight, preferably from 8 to 22% by weight, in particular from 10 to 20% by weight, most preferably from 12 to 18% by weight;
c) общее содержание крахмала составляет не более 25% по весу, в частности не более 20% по весу, предпочтительно от 6 до 17% по весу, особенно предпочтительно от 8 до 14% по весу;c) the total starch content is not more than 25% by weight, in particular not more than 20% by weight, preferably from 6 to 17% by weight, particularly preferably from 8 to 14% by weight;
d) содержание полиненасыщенных жирных кислот (PUFA) составляет от 2 до 13% по весу, предпочтительно от 3 до 11% по весу, в частности от 4 до 10% по весу, предпочтительнее всего от 5,5 до 9% по весу;d) the content of polyunsaturated fatty acids (PUFA) is from 2 to 13% by weight, preferably from 3 to 11% by weight, in particular from 4 to 10% by weight, most preferably from 5.5 to 9% by weight;
e) содержание омега-3 жирных кислот составляет от 1 до 7% по весу, предпочтительно от 1,5 до 5,5% по весу, в частности от 2 до 5% по весу, предпочтительнее всего от 2,5 до 4,5% по весу;e) the content of omega-3 fatty acids is from 1 to 7% by weight, preferably from 1.5 to 5.5% by weight, in particular from 2 to 5% by weight, most preferably from 2.5 to 4.5 % by weight;
f) содержание DHA составляет от 0,5 до 3% по весу, предпочтительно от 0,8 до 2,8% по весу, в частности от 1 до 2,8% по весу, предпочтительнее всего от 1,3 до 2,4% по весу, в частности от 1,3 до 2,2% по весу.f) the content of DHA is from 0.5 to 3% by weight, preferably from 0.8 to 2.8% by weight, in particular from 1 to 2.8% by weight, most preferably from 1.3 to 2.4 % by weight, in particular from 1.3 to 2.2% by weight.
Следовательно, настоящее изобретение предпочтительно также предусматривает кормовой продукт или композицию, подходящую для получения кормового продукта, характеризующиеся по меньшей мере одним, предпочтительно всеми из следующих свойств:Therefore, the present invention preferably also provides a food product or a composition suitable for the preparation of a food product having at least one, preferably all, of the following properties:
a) общее содержание белка составляет от 33 до 67% по весу, предпочтительно от 39 до 61% по весу, в частности от 44 до 55% по весу;a) the total protein content is from 33 to 67% by weight, preferably from 39 to 61% by weight, in particular from 44 to 55% by weight;
b) общее содержание жира составляет от 5 до 25% по весу, предпочтительно от 8 до 22% по весу, в частности от 10 до 20% по весу, предпочтительнее всего от 12 до 18% по весу;b) the total fat content is from 5 to 25% by weight, preferably from 8 to 22% by weight, in particular from 10 to 20% by weight, most preferably from 12 to 18% by weight;
c) общее содержание крахмала составляет не более 25% по весу, в частности не более 20% по весу, предпочтительно от 6 до 17% по весу, особенно предпочтительно от 8 до 14% по весу;c) the total starch content is not more than 25% by weight, in particular not more than 20% by weight, preferably from 6 to 17% by weight, particularly preferably from 8 to 14% by weight;
d) содержание полиненасыщенных жирных кислот (PUFA) составляет от 2 до 13% по весу, предпочтительно от 3 до 11% по весу, в частности от 4 до 10% по весу, предпочтительнее всего от 5,5 до 9% по весу;d) the content of polyunsaturated fatty acids (PUFA) is from 2 to 13% by weight, preferably from 3 to 11% by weight, in particular from 4 to 10% by weight, most preferably from 5.5 to 9% by weight;
e) содержание омега-3 жирных кислот составляет от 1 до 7% по весу, предпочтительно от 1,5 до 5,5% по весу, в частности от 2 до 5% по весу, предпочтительнее всего от 2,5 до 4,5% по весу;e) the content of omega-3 fatty acids is from 1 to 7% by weight, preferably from 1.5 to 5.5% by weight, in particular from 2 to 5% by weight, most preferably from 2.5 to 4.5 % by weight;
f) содержание DHA составляет от 0,5 до 3% по весу, предпочтительно от 0,8 до 2,8% по весу, в частности от 1 до 2,8% по весу, предпочтительнее всего от 1,3 до 2,4% по весу, в частности от 1,3 до 2,2% по весу.f) the content of DHA is from 0.5 to 3% by weight, preferably from 0.8 to 2.8% by weight, in particular from 1 to 2.8% by weight, most preferably from 1.3 to 2.4 % by weight, in particular from 1.3 to 2.2% by weight.
Следовательно, настоящее изобретение предпочтительно также предусматривает кормовой продукт или композицию, подходящую для получения кормового продукта, характеризующиеся по меньшей мере одним, предпочтительно всеми из следующих свойств:Therefore, the present invention preferably also provides a food product or a composition suitable for the preparation of a food product having at least one, preferably all, of the following properties:
a) общее содержание белка составляет от 33 до 67% по весу, предпочтительно от 39 до 61% по весу, в частности от 44 до 55% по весу;a) the total protein content is from 33 to 67% by weight, preferably from 39 to 61% by weight, in particular from 44 to 55% by weight;
b) общее содержание жира составляет от 5 до 25% по весу, предпочтительно от 8 до 22% по весу, в частности от 10 до 20% по весу, предпочтительнее всего от 12 до 18% по весу;b) the total fat content is from 5 to 25% by weight, preferably from 8 to 22% by weight, in particular from 10 to 20% by weight, most preferably from 12 to 18% by weight;
c) общее содержание крахмала составляет не более 25% по весу, в частности не более 20% по весу, предпочтительно от 6 до 17% по весу, особенно предпочтительно от 8 до 14% по весу;c) the total starch content is not more than 25% by weight, in particular not more than 20% by weight, preferably from 6 to 17% by weight, particularly preferably from 8 to 14% by weight;
d) содержание биомассы в соответствии с настоящим изобретением, в частности биомассы Labyrinthulea в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно биомассы Thraustochytriaceae в соответствии с настоящим изобретением, составляет от 2 до 24% по весу, предпочтительно от 4 до 22% по весу, в частности от 9 до 20% по весу, предпочтительнее всего от 11 до 18% по весу;d) the content of the biomass according to the invention, in particular the Labyrinthulea biomass according to the invention, preferably the Thraustochytriaceae biomass according to the invention, is from 2 to 24% by weight, preferably from 4 to 22% by weight, in particular from 9 to 20% by weight, most preferably 11 to 18% by weight;
e) содержание полиненасыщенных жирных кислот (PUFA) составляет от 2 до 13% по весу, предпочтительно от 3 до 11% по весу, в частности от 4 до 10% по весу, предпочтительнее всего от 5,5 до 9% по весу;e) the content of polyunsaturated fatty acids (PUFA) is from 2 to 13% by weight, preferably from 3 to 11% by weight, in particular from 4 to 10% by weight, most preferably from 5.5 to 9% by weight;
f) содержание омега-3 жирных кислот составляет от 1 до 7% по весу, предпочтительно от 1,5 до 5,5% по весу, в частности от 2 до 5% по весу, предпочтительнее всего от 2,5 до 4,5% по весу;f) the content of omega-3 fatty acids is from 1 to 7% by weight, preferably from 1.5 to 5.5% by weight, in particular from 2 to 5% by weight, most preferably from 2.5 to 4.5 % by weight;
g) содержание DHA составляет от 0,5 до 3% по весу, предпочтительно от 0,8 до 2,8% по весу, в частности от 1 до 2,8% по весу, предпочтительнее всего от 1,3 до 2,4% по весу, в частности от 1,3 до 2,2% по весу.g) the content of DHA is from 0.5 to 3% by weight, preferably from 0.8 to 2.8% by weight, in particular from 1 to 2.8% by weight, most preferably from 1.3 to 2.4 % by weight, in particular from 1.3 to 2.2% by weight.
Следовательно, настоящее изобретение предпочтительно также предусматривает кормовой продукт или композицию, подходящую для получения кормового продукта, характеризующиеся по меньшей мере одним, предпочтительно всеми из следующих свойств:Therefore, the present invention preferably also provides a food product or a composition suitable for the preparation of a food product having at least one, preferably all, of the following properties:
a) общее содержание белка составляет от 33 до 67% по весу, предпочтительно от 39 до 61% по весу, в частности от 40 до 50% по весу;a) the total protein content is from 33 to 67% by weight, preferably from 39 to 61% by weight, in particular from 40 to 50% by weight;
b) общее содержание жира составляет от 5 до 25% по весу, предпочтительно от 8 до 22% по весу, в частности от 10 до 20% по весу, предпочтительнее всего от 12 до 18% по весу;b) the total fat content is from 5 to 25% by weight, preferably from 8 to 22% by weight, in particular from 10 to 20% by weight, most preferably from 12 to 18% by weight;
c) общее содержание крахмала составляет не более 25% по весу, в частности не более 20% по весу, предпочтительно от 6 до 17% по весу, особенно предпочтительно от 8 до 14% по весу;c) the total starch content is not more than 25% by weight, in particular not more than 20% by weight, preferably from 6 to 17% by weight, particularly preferably from 8 to 14% by weight;
d) содержание биомассы Aurantiochytrium или Schizochytrium в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно биомассы Aurantiochytrium limacinum в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительнее всего биомассы Aurantiochytrium limacinum SR21 в соответствии с настоящим изобретением, составляет от 1 до 25% по весу, предпочтительно от 2 до 20% по весу, в частности от 3 до 15% по весу, предпочтительнее всего от 4 до 12% по весу;d) the content of Aurantiochytrium or Schizochytrium biomass according to the present invention, preferably Aurantiochytrium limacinum biomass according to the present invention, most preferably Aurantiochytrium limacinum SR21 biomass according to the present invention, is from 1 to 25% by weight, preferably from 2 to 20% by weight, in particular from 3 to 15% by weight, most preferably from 4 to 12% by weight;
e) содержание полиненасыщенных жирных кислот (PUFA) составляет от 2 до 13% по весу, предпочтительно от 3 до 11% по весу, в частности от 4 до 10% по весу, предпочтительнее всего от 5,5 до 9% по весу;e) the content of polyunsaturated fatty acids (PUFA) is from 2 to 13% by weight, preferably from 3 to 11% by weight, in particular from 4 to 10% by weight, most preferably from 5.5 to 9% by weight;
f) содержание омега-3 жирных кислот составляет от 1 до 7% по весу, предпочтительно от 1,5 до 5,5% по весу, в частности от 2 до 5% по весу, предпочтительнее всего от 2,5 до 4,5% по весу;f) the content of omega-3 fatty acids is from 1 to 7% by weight, preferably from 1.5 to 5.5% by weight, in particular from 2 to 5% by weight, most preferably from 2.5 to 4.5 % by weight;
g) содержание DHA составляет от 0,5 до 3% по весу, предпочтительно от 0,8 до 2,8% по весу, в частности от 1 до 2,8% по весу, предпочтительнее всего от 1,3 до 2,4% по весу, в частности от 1,3 до 2,2% по весу.g) the content of DHA is from 0.5 to 3% by weight, preferably from 0.8 to 2.8% by weight, in particular from 1 to 2.8% by weight, most preferably from 1.3 to 2.4 % by weight, in particular from 1.3 to 2.2% by weight.
Путем экструзии вышеуказанных композиции можно получать экструдат. Настоящее изобретение предпочтительно предусматривает указанные экструдаты. В связи с этим экструзию кормового продукта предпочтительно осуществляют с потребляемой мощностью, составляющей 12–28 ватт-час/кг, в частности 14–26 ватт-час/кг, особенно предпочтительно 16–24 ватт-час/кг, предпочтительнее всего 18–22 ватт-час/кг.By extruding the above compositions, an extrudate can be obtained. The present invention preferably provides these extrudates. In this regard, the extrusion of the feed product is preferably carried out with a power input of 12-28 Wh/kg, in particular 14-26 Wh/kg, particularly preferably 16-24 Wh/kg, most preferably 18-22 watt-hour/kg.
В связи с этим предпочтительно используют одношнековый или двухшнековый экструдер в способе экструзии. Экструзию предпочтительно проводят при температуре, составляющей 80–220°C, в частности 80–130°C, предпочтительнее всего 95–110°C, при давлении, составляющем 10–40 бар, и при скорости вращения валов, составляющей 100–1000 об/мин, в частности 300–700 об/мин. Время выдерживания вводимой смеси составляет предпочтительно 5-30 секунд, в частности 10-20 секунд.In this regard, it is preferable to use a single screw or twin screw extruder in the extrusion process. The extrusion is preferably carried out at a temperature of 80-220°C, in particular 80-130°C, most preferably 95-110°C, at a pressure of 10-40 bar and at a speed of rotation of the shafts of 100-1000 rpm. min, in particular 300–700 rpm. The holding time of the introduced mixture is preferably 5-30 seconds, in particular 10-20 seconds.
Способ экструзии может необязательно включать стадию прессования и/или стадию уплотнения.The extrusion process may optionally include a compression step and/or a compaction step.
Предпочтительно непосредственно смешивать компоненты друг с другом перед проведением способа экструзии. Его предпочтительно проводят в барабане, оснащенном лопастями. В предпочтительном варианте осуществления данная стадия смешивания включает нагнетание пара, в частности для того, чтобы вызвать набухание крахмала, который предпочтительно присутствует. В связи с этим нагнетание пара предпочтительно проводят при давлении, составляющем от 1 до 5 бар, наиболее предпочтительно при давлении, составляющем от 2 до 4 бар.It is preferable to directly mix the components with each other before carrying out the extrusion process. It is preferably carried out in a drum equipped with paddles. In a preferred embodiment, this mixing step includes steam injection, in particular to cause swelling of the starch, which is preferably present. Therefore, steam injection is preferably carried out at a pressure of 1 to 5 bar, most preferably at a pressure of 2 to 4 bar.
Перед смешиванием с биомассой водорослей дополнительные кормовые ингредиенты предпочтительно измельчают, если требуется, для того, чтобы обеспечить получение гомогенной смеси на стадии смешивания. Измельчение дополнительных кормовых ингредиентов можно проводить, например, с применением молотковой мельницы.Prior to mixing with the algae biomass, the additional feed ingredients are preferably ground, if required, in order to ensure that a homogeneous mixture is obtained during the mixing step. Grinding of additional feed ingredients can be carried out, for example, using a hammer mill.
Полученный экструдат предпочтительно характеризуется диаметром, составляющим от 1 до 14 мм, предпочтительно от 2 до 12 мм, в частности от 2 до 6 мм, и предпочтительно также характеризуется длиной, составляющей от 1 до 14 мм, предпочтительно от 2 до 12 мм, в частности от 2 до 6 мм. Длину экструдата устанавливают во время экструзии путем применения режущего инструмента. Длина экструдата предпочтительно выбрана так, чтобы она приблизительно соответствовала диаметру экструдата. Диаметр экструдата определяется выбором диаметра сита.The resulting extrudate preferably has a diameter of 1 to 14 mm, preferably 2 to 12 mm, in particular 2 to 6 mm, and preferably also has a length of 1 to 14 mm, preferably 2 to 12 mm, in particular from 2 to 6 mm. The length of the extrudate is set during extrusion by using a cutting tool. The length of the extrudate is preferably chosen to approximate the diameter of the extrudate. The extrudate diameter is determined by the choice of sieve diameter.
В одном предпочтительном варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением после экструзии полученный экструдат загружают маслом. С этой целью экструдат предпочтительно сперва высушивают до содержания влаги, составляющего не более 5% по весу. В соответствии с настоящим изобретением продукт экструзии можно загружать маслом путем, например, помещения экструдата в масло или обрызгивания экструдата маслом; однако в соответствии с настоящим изобретением предпочтение отдают вакуумному нанесению покрытия.In one preferred embodiment in accordance with the present invention, after extrusion, the resulting extrudate is loaded with oil. To this end, the extrudate is preferably first dried to a moisture content of at most 5% by weight. In accordance with the present invention, the extrudate can be loaded with oil by, for example, placing the extrudate in oil or spraying the extrudate with oil; however, in accordance with the present invention, preference is given to vacuum coating.
Таким образом получают кормовые продукты, которые содержат биомассы в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно в количестве, составляющем от 1 до 25% по весу, в частности от 2 до 20% по весу, особенно предпочтительно от 3 до 15% по весу, предпочтительнее всего от 4 до 12% по весу.In this way feed products are obtained which contain the biomass according to the invention, preferably in an amount of 1 to 25% by weight, in particular 2 to 20% by weight, particularly preferably 3 to 15% by weight, most preferably from 4 to 12% by weight.
Соответственно, указанные кормовые продукты предпочтительно дополнительно характеризуются по меньшей мере одним, предпочтительно всеми из следующих свойств:Accordingly, said feed products are preferably further characterized by at least one, preferably all, of the following properties:
a) общее содержание белка составляет от 30 до 60% по весу, предпочтительно от 35 до 55% по весу, в частности от 40 до 50% по весу;a) the total protein content is from 30 to 60% by weight, preferably from 35 to 55% by weight, in particular from 40 to 50% by weight;
b) общее содержание жира составляет от 15 до 35% по весу, предпочтительно от 18 до 32% по весу, в частности от 20 до 30% по весу, предпочтительнее всего от 22 до 28% по весу;b) the total fat content is from 15 to 35% by weight, preferably from 18 to 32% by weight, in particular from 20 to 30% by weight, most preferably from 22 to 28% by weight;
c) общее содержание крахмала составляет не более 25% по весу, в частности не более 20% по весу, предпочтительно от 5 до 15% по весу, особенно предпочтительно от 7 до 13% по весу;c) the total starch content is not more than 25% by weight, in particular not more than 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight, particularly preferably 7 to 13% by weight;
d) содержание полиненасыщенных жирных кислот (PUFA) составляет от 2 до 12% по весу, предпочтительно от 3 до 10% по весу, в частности от 4 до 9% по весу, предпочтительнее всего от 5 до 8% по весу;d) the content of polyunsaturated fatty acids (PUFA) is from 2 to 12% by weight, preferably from 3 to 10% by weight, in particular from 4 to 9% by weight, most preferably from 5 to 8% by weight;
e) содержание омега-3 жирных кислот составляет от 1 до 6% по весу, предпочтительно от 1,5 до 5% по весу, в частности от 2 до 4,5% по весу, предпочтительнее всего от 2,5 до 4% по весу;e) the content of omega-3 fatty acids is from 1 to 6% by weight, preferably from 1.5 to 5% by weight, in particular from 2 to 4.5% by weight, most preferably from 2.5 to 4% by weight. weight;
f) содержание DHA составляет от 0,5 до 3% по весу, предпочтительно от 0,8 до 2,5% по весу, в частности от 1 до 2,5% по весу, предпочтительнее всего от 1,2 до 2,2% по весу, в частности от 1,2 до 2,0% по весу.f) the content of DHA is from 0.5 to 3% by weight, preferably from 0.8 to 2.5% by weight, in particular from 1 to 2.5% by weight, most preferably from 1.2 to 2.2 % by weight, in particular from 1.2 to 2.0% by weight.
Следовательно, настоящее изобретение предпочтительно также предусматривает кормовой продукт, в частности экструдат, характеризующийся по меньшей мере одним, предпочтительно всеми из следующих свойств:Therefore, the present invention preferably also provides a food product, in particular an extrudate, having at least one, preferably all, of the following properties:
a) общее содержание белка составляет от 30 до 60% по весу, предпочтительно от 35 до 55% по весу, в частности от 40 до 50% по весу;a) the total protein content is from 30 to 60% by weight, preferably from 35 to 55% by weight, in particular from 40 to 50% by weight;
b) общее содержание жира составляет от 15 до 35% по весу, предпочтительно от 18 до 32% по весу, в частности от 20 до 30% по весу, предпочтительнее всего от 22 до 28% по весу;b) the total fat content is from 15 to 35% by weight, preferably from 18 to 32% by weight, in particular from 20 to 30% by weight, most preferably from 22 to 28% by weight;
c) общее содержание крахмала составляет не более 25% по весу, в частности не более 20% по весу, предпочтительно от 5 до 15% по весу, особенно предпочтительно от 7 до 13% по весу;c) the total starch content is not more than 25% by weight, in particular not more than 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight, particularly preferably 7 to 13% by weight;
d) содержание полиненасыщенных жирных кислот (PUFA) составляет от 2 до 12% по весу, предпочтительно от 3 до 10% по весу, в частности от 4 до 9% по весу, предпочтительнее всего от 5 до 8% по весу;d) the content of polyunsaturated fatty acids (PUFA) is from 2 to 12% by weight, preferably from 3 to 10% by weight, in particular from 4 to 9% by weight, most preferably from 5 to 8% by weight;
e) содержание омега-3 жирных кислот составляет от 1 до 6% по весу, предпочтительно от 1,5 до 5% по весу, в частности от 2 до 4,5% по весу, предпочтительнее всего от 2,5 до 4% по весу;e) the content of omega-3 fatty acids is from 1 to 6% by weight, preferably from 1.5 to 5% by weight, in particular from 2 to 4.5% by weight, most preferably from 2.5 to 4% by weight. weight;
f) содержание DHA составляет от 0,5 до 3% по весу, предпочтительно от 0,8 до 2,5% по весу, в частности от 1 до 2,5% по весу, предпочтительнее всего от 1,2 до 2,2% по весу, в частности от 1,2 до 2,0% по весу.f) the content of DHA is from 0.5 to 3% by weight, preferably from 0.8 to 2.5% by weight, in particular from 1 to 2.5% by weight, most preferably from 1.2 to 2.2 % by weight, in particular from 1.2 to 2.0% by weight.
Следовательно, настоящее изобретение предпочтительно также предусматривает кормовой продукт, в частности экструдат, характеризующийся по меньшей мере одним, предпочтительно всеми из следующих свойств:Therefore, the present invention preferably also provides a food product, in particular an extrudate, having at least one, preferably all, of the following properties:
a) общее содержание белка составляет от 30 до 60% по весу, предпочтительно от 35 до 55% по весу, в частности от 40 до 50% по весу;a) the total protein content is from 30 to 60% by weight, preferably from 35 to 55% by weight, in particular from 40 to 50% by weight;
b) общее содержание жира составляет от 15 до 35% по весу, предпочтительно от 18 до 32% по весу, в частности от 20 до 30% по весу, предпочтительнее всего от 22 до 28% по весу;b) the total fat content is from 15 to 35% by weight, preferably from 18 to 32% by weight, in particular from 20 to 30% by weight, most preferably from 22 to 28% by weight;
c) общее содержание крахмала составляет не более 25% по весу, в частности не более 20% по весу, предпочтительно от 5 до 15% по весу, особенно предпочтительно от 7 до 13% по весу;c) the total starch content is not more than 25% by weight, in particular not more than 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight, particularly preferably 7 to 13% by weight;
d) содержание биомассы в соответствии с настоящим изобретением, в частности биомассы Labyrinthulea в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно биомассы Thraustochytriaceae в соответствии с настоящим изобретением, составляет от 1 до 25% по весу, предпочтительно от 2 до 20% по весу, в частности от 3 до 15% по весу, предпочтительнее всего от 4 до 12% по весу;d) the content of the biomass according to the invention, in particular the Labyrinthulea biomass according to the invention, preferably the Thraustochytriaceae biomass according to the invention, is from 1 to 25% by weight, preferably from 2 to 20% by weight, in particular from 3 to 15% by weight, most preferably 4 to 12% by weight;
e) содержание полиненасыщенных жирных кислот (PUFA) составляет от 2 до 12% по весу, предпочтительно от 3 до 10% по весу, в частности от 4 до 9% по весу, предпочтительнее всего от 5 до 8% по весу;e) the content of polyunsaturated fatty acids (PUFA) is from 2 to 12% by weight, preferably from 3 to 10% by weight, in particular from 4 to 9% by weight, most preferably from 5 to 8% by weight;
f) содержание омега-3 жирных кислот составляет от 1 до 6% по весу, предпочтительно от 1,5 до 5% по весу, в частности от 2 до 4,5% по весу, предпочтительнее всего от 2,5 до 4% по весу;f) the content of omega-3 fatty acids is from 1 to 6% by weight, preferably from 1.5 to 5% by weight, in particular from 2 to 4.5% by weight, most preferably from 2.5 to 4% by weight. weight;
g) содержание DHA составляет от 0,5 до 3% по весу, предпочтительно от 0,8 до 2,5% по весу, в частности от 1 до 2,5% по весу, предпочтительнее всего от 1,2 до 2,2% по весу, в частности от 1,2 до 2,0% по весу.g) the content of DHA is from 0.5 to 3% by weight, preferably from 0.8 to 2.5% by weight, in particular from 1 to 2.5% by weight, most preferably from 1.2 to 2.2 % by weight, in particular from 1.2 to 2.0% by weight.
Следовательно, настоящее изобретение предпочтительно также предусматривает кормовой продукт, в частности экструдат, характеризующийся по меньшей мере одним, предпочтительно всеми из следующих свойств:Therefore, the present invention preferably also provides a food product, in particular an extrudate, having at least one, preferably all, of the following properties:
a) общее содержание белка составляет от 30 до 60% по весу, предпочтительно от 35 до 55% по весу, в частности от 40 до 50% по весу;a) the total protein content is from 30 to 60% by weight, preferably from 35 to 55% by weight, in particular from 40 to 50% by weight;
b) общее содержание жира составляет от 15 до 35% по весу, предпочтительно от 18 до 32% по весу, в частности от 20 до 30% по весу, предпочтительнее всего от 22 до 28% по весу;b) the total fat content is from 15 to 35% by weight, preferably from 18 to 32% by weight, in particular from 20 to 30% by weight, most preferably from 22 to 28% by weight;
c) общее содержание крахмала составляет не более 25% по весу, в частности не более 20% по весу, предпочтительно от 5 до 15% по весу, особенно предпочтительно от 7 до 13% по весу;c) the total starch content is not more than 25% by weight, in particular not more than 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight, particularly preferably 7 to 13% by weight;
d) содержание биомассы Aurantiochytrium или Schizochytrium в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно биомассы Aurantiochytrium limacinum в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительнее всего биомассы Aurantiochytrium limacinum SR21 в соответствии с настоящим изобретением, составляет от 1 до 25% по весу, предпочтительно от 2 до 20% по весу, в частности от 3 до 15% по весу, предпочтительнее всего от 4 до 12% по весу;d) the content of Aurantiochytrium or Schizochytrium biomass according to the present invention, preferably Aurantiochytrium limacinum biomass according to the present invention, most preferably Aurantiochytrium limacinum SR21 biomass according to the present invention, is from 1 to 25% by weight, preferably from 2 to 20% by weight, in particular from 3 to 15% by weight, most preferably from 4 to 12% by weight;
e) содержание полиненасыщенных жирных кислот (PUFA) составляет от 2 до 12% по весу, предпочтительно от 3 до 10% по весу, в частности от 4 до 9% по весу, предпочтительнее всего от 5 до 8% по весу;e) the content of polyunsaturated fatty acids (PUFA) is from 2 to 12% by weight, preferably from 3 to 10% by weight, in particular from 4 to 9% by weight, most preferably from 5 to 8% by weight;
f) содержание омега-3 жирных кислот составляет от 1 до 6% по весу, предпочтительно от 1,5 до 5% по весу, в частности от 2 до 4,5% по весу, предпочтительнее всего от 2,5 до 4% по весу;f) the content of omega-3 fatty acids is from 1 to 6% by weight, preferably from 1.5 to 5% by weight, in particular from 2 to 4.5% by weight, most preferably from 2.5 to 4% by weight. weight;
g) содержание DHA составляет от 0,5 до 3% по весу, предпочтительно от 0,8 до 2,5% по весу, в частности от 1 до 2,5% по весу, предпочтительнее всего от 1,2 до 2,2% по весу, в частности от 1,2 до 2,0% по весу.g) the content of DHA is from 0.5 to 3% by weight, preferably from 0.8 to 2.5% by weight, in particular from 1 to 2.5% by weight, most preferably from 1.2 to 2.2 % by weight, in particular from 1.2 to 2.0% by weight.
В соответствии с настоящим изобретением применяемый компонент, содержащий жир, помимо биомассы, подлежащей применению в соответствии с настоящим изобретением, может представлять собой жиры, в частности масла, как животного, так и растительного происхождения. В соответствии с настоящим изобретением подходящие компоненты, содержащие жир, представляют собой в частности растительные масла, например соевое масло, рапсовое масло, подсолнечное масло, льняное масло или пальмовое масло и их смеси. Кроме того, в малых количествах можно также необязательно применять рыбий жир в качестве компонента, содержащего жир.In accordance with the present invention, the fat-containing component used, in addition to the biomass to be used in accordance with the present invention, can be fats, in particular oils, of both animal and vegetable origin. Suitable fat-containing components according to the present invention are in particular vegetable oils, for example soybean oil, rapeseed oil, sunflower oil, linseed oil or palm oil, and mixtures thereof. In addition, fish oil can optionally also be used as a fat-containing component in small amounts.
В соответствии с настоящим изобретением применяемый компонент, содержащий белок, может представлять собой, например, соевый белок, гороховый белок, пшеничный глютен или кукурузный глютен и их смеси.In accordance with the present invention, the protein containing component used can be, for example, soy protein, pea protein, wheat gluten or corn gluten, and mixtures thereof.
Следующие примеры можно использовать в качестве компонентов, содержащих белок, которые дополнительно содержат жиры: рыбную муку, муку из криля, муку из моллюсков, муку из кальмаров или раковины креветок. Ниже они обобщены в данном документе под термином «мука из морепродуктов». В предпочтительном варианте осуществления кормовой продукт в соответствии с настоящим изобретением содержит муку из морепродуктов, предпочтительно рыбную муку, в количестве, составляющем от 3 до 18% по весу, в частности от 5 до 15% по весу, предпочтительнее всего от 7 до 13% по весу.The following examples can be used as protein containing ingredients that additionally contain fats: fishmeal, krill meal, shellfish meal, squid meal or shrimp shells. They are summarized below in this document under the term "seafood meal". In a preferred embodiment, the food product according to the invention contains seafood meal, preferably fish meal, in an amount of 3 to 18% by weight, in particular 5 to 15% by weight, most preferably 7 to 13% by weight. weight.
Применяемый компонент, содержащий углевод, может представлять собой, например, пшеничную муку, подсолнечную муку или соевую муку и их смеси.The carbohydrate containing component used can be, for example, wheat flour, sunflower flour or soy flour and mixtures thereof.
При применении кормовых продуктов в соответствии с настоящим изобретением, в частности экструдата, покрытого маслом в соответствии с настоящим изобретением, в животноводстве становится заметно, что они значительно способствуют росту животных и способствуют улучшению в отношении уровня стресса у животных.When the feed products according to the present invention, in particular the oil-coated extrudate according to the present invention, are used in animal husbandry, it becomes apparent that they greatly promote the growth of the animals and improve the stress level of the animals.
Настоящее изобретение также дополнительно предусматривает способ разведения животных, характеризующийся тем, что им вводят в рацион кормовой продукт в соответствии с настоящим изобретением.The present invention also further provides a method for breeding animals, characterized in that they are introduced into the diet of the feed product in accordance with the present invention.
В связи с этим настоящее изобретение, в частности, предусматривает способ улучшения роста животных, характеризующийся тем, что им вводят в рацион кормовой продукт в соответствии с настоящим изобретением.In this regard, the present invention specifically provides a method for improving the growth of animals, characterized in that they are introduced into the diet of a feed product in accordance with the present invention.
Настоящее изобретение дополнительно предусматривает, в частности, аналогичный способ улучшения в отношении фракции омега-3 жирных кислот, в частности DHA, в мышечной ткани животных, характеризующийся тем, что им вводят в рацион кормовой продукт в соответствии с настоящим изобретением.The present invention further provides, in particular, a similar method for improving the fraction of omega-3 fatty acids, in particular DHA, in the muscle tissue of animals, characterized in that they are introduced into the diet of a feed product in accordance with the present invention.
Предпочтительно в способе в соответствии с настоящим изобретением кормовой продукт вводят в рацион по меньшей мере раз в два дня, предпочтительно по меньшей мере раз в день.Preferably, in the method according to the invention, the food product is introduced into the diet at least once every two days, preferably at least once a day.
Настоящее изобретение дополнительно предусматривает аналогичное применение кормового продукта в соответствии с настоящим изобретением, предназначенное для улучшения роста животных.The present invention further provides for a similar use of the feed product in accordance with the present invention, intended to improve the growth of animals.
Настоящее изобретение дополнительно предусматривает аналогичное применение кормового продукта в соответствии с настоящим изобретением, предназначенное для улучшения в отношении фракции омега-3 жирных кислот в мышечной ткани животных.The present invention further provides for a similar use of the food product according to the present invention for improving the omega-3 fatty acid fraction in animal muscle tissue.
Настоящее изобретение дополнительно предусматривает аналогичное применение кормового продукта в соответствии с настоящим изобретением, предназначенное для улучшения физического состояния животных, в частности для осуществления улучшения в отношении уровня стресса у животных.The present invention further provides for a similar use of the food product according to the present invention for improving the physical condition of animals, in particular for effecting an improvement in the level of stress in animals.
Настоящее изобретение дополнительно предусматривает аналогичное применение кормового продукта в соответствии с настоящим изобретением, предназначенное для обеспечения разведения животных со сниженным уровнем стресса.The present invention further provides for a similar use of the food product in accordance with the present invention, designed to provide breeding animals with reduced levels of stress.
Животные, которых разводят, которых вскармливают кормовым продуктом в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно представляют собой домашнюю птицу, свиней или крупный рогатый скот.Animals that are bred and fed with a food product according to the present invention are preferably poultry, pigs or cattle.
Однако животные, которых разводят, особенно предпочтительно представляют собой морских животных, особенно предпочтительно костных рыб или ракообразных. Указанные выше включают, в частности, карпа, тилапию, сома, тунца, лосося, форель, белого морского окуня, леща, окуня, треску, пресноводных креветок, омаров, крабов, глубоководных креветок и раков. Животные, которых разводят, особенно предпочтительно представляют собой лосося. Предпочтительными типами лосося в данном контексте являются атлантический лосось, нерка, лосось мазу, чавыча, кетовый лосось, кижуч, дунайский лосось, тихоокеанский лосось и горбуша.However, the animals that are bred are particularly preferably marine animals, particularly preferably bony fish or crustaceans. The above include, in particular, carp, tilapia, catfish, tuna, salmon, trout, white sea bass, bream, perch, cod, freshwater shrimp, lobster, crabs, deep sea shrimp and crayfish. The animals that are bred are particularly preferably salmon. Preferred types of salmon in this context are Atlantic salmon, sockeye salmon, mazu salmon, chinook salmon, chum salmon, coho salmon, Danube salmon, Pacific salmon and pink salmon.
Животные, которых разводят, могут в частности также представлять собой рыбу, которую впоследствии перерабатывают в рыбную муку или рыбий жир. В связи с этим рыба предпочтительно представляет собой сельдь, минтай, менхэден, анчоусы, мойву или треску. Рыбную муку или рыбное масло, полученные таким образом, в свою очередь можно применять в рыбном хозяйстве для разведения съедобной рыбы или ракообразных.Animals that are bred may in particular also be fish, which are subsequently processed into fishmeal or fish oil. In this regard, the fish is preferably herring, pollock, menhaden, anchovies, capelin or cod. The fishmeal or fish oil obtained in this way can in turn be used in the fish industry for breeding edible fish or crustaceans.
Однако животные, которых разводят, могут также представлять собой небольшие организмы, которые применяют в качестве кормового продукта в рыбном хозяйстве. Такие небольшие организмы могут представлять собой, например, нематод, ракообразных или коловраток.However, farmed animals may also be small organisms that are used as feed in fisheries. Such small organisms may be, for example, nematodes, crustaceans or rotifers.
Разведение морских животных можно осуществлять в прудах, резервуарах, бассейнах или на отдельных участках в море или в озерах, в частности в этом случае в садках или загонах с сеткой. Разведение можно применять для разведения готовой съедобной рыбы, но также можно применять для выращивания мальков, которые впоследствии выпускаются для пополнения запасов диких рыб.Breeding of marine animals can be carried out in ponds, tanks, pools or in separate areas in the sea or in lakes, in particular in this case in cages or netting pens. Breeding can be used to breed finished edible fish, but can also be used to raise fry that are subsequently released to restock wild fish stocks.
При выращивании лосося рыбу предпочтительно сначала выращивают в смолтов в пресноводных резервуарах или искусственных водотоках, а затем выращивают в садках или загонах с сеткой, которые плавают в море и которые предпочтительно ставят на якорь в заливах или фьордах.In salmon farming, the fish are preferably first raised in smolts in freshwater tanks or artificial streams and then raised in cages or netting pens that float in the sea and which are preferably anchored in bays or fjords.
Соответственно, кормовой продукт в соответствии с настоящим изобретением представляет собой предпочтительно кормовой продукт, предназначенный для применения в разведении вышеуказанных животных.Accordingly, the food product according to the present invention is preferably a food product intended for use in breeding the above animals.
Иллюстративные варианты осуществленияIllustrative Embodiments
Пример 1. Получение биомассы путем ферментации Aurantiochytrium limacinum SR21 в среде, характеризующейся высоким содержанием сульфата, и последующее высушивание биомассыExample 1 Production of biomass by fermentation of Aurantiochytrium limacinum SR21 in an environment characterized by a high sulfate content and subsequent drying of the biomass
Клетки культивировали в течение приблизительно 70 ч способом с подпиткой с применением стального ферментера с объемом ферментера, составляющим 2 литра, и с общей исходной массой, составляющей приблизительно 700 г, и полученной общей конечной массой, составляющей приблизительно 1,5 кг. В течение способа осуществляли дозированное добавление раствора глюкозы (570 г/кг глюкозы) в («периодическом процессе с подпиткой»). The cells were cultured for approximately 70 hours in a fed-batch method using a steel fermenter with a fermenter volume of 2 liters and a total initial weight of approximately 700 g and a resulting total final mass of approximately 1.5 kg. During the process, a metered addition of glucose solution (570 g/kg glucose) was carried out in a "fed-batch process".
Композиция исходной среды состояла из следующего:The composition of the original environment consisted of the following:
среда 1: 20 г/кг глюкозы; 4 г/кг дрожжевого экстракта; 2 г/кг сульфата аммония; 12 или 16 г/кг сульфата натрия; 2,46 г/кг сульфата магния (гептагидрат); 0,45 г/кг хлорида калия; 4,5 г/кг дигидрофосфата калия; 0,1 г/кг тиамина (HCl); 5 г/кг раствора микроэлементов.medium 1: 20 g/kg glucose; 4 g/kg yeast extract; 2 g/kg ammonium sulfate; 12 or 16 g/kg sodium sulfate; 2.46 g/kg magnesium sulfate (heptahydrate); 0.45 g/kg potassium chloride; 4.5 g/kg potassium dihydrogen phosphate; 0.1 g/kg thiamine (HCl); 5 g/kg trace element solution.
Композиция раствора микроэлементов состояла из следующего: 35 г/кг хлористоводородной кислоты (37%); 1,86 г/кг хлорида марганца (тетрагидрат); 1,82 г/кг сульфата цинка (гептагидрат); 0,818 г/кг EDTA натрия; 0,29 г/кг борной кислоты; 0,24 г/кг молибдата натрия (дигидрат); 4,58 г/кг хлорида кальция (дигидрат); 17,33 г/кг сульфата железа (гептагидрат); 0,15 г/кг хлорида меди (дигидрат).The composition of the trace element solution consisted of the following: 35 g/kg hydrochloric acid (37%); 1.86 g/kg manganese chloride (tetrahydrate); 1.82 g/kg zinc sulfate (heptahydrate); 0.818 g/kg sodium EDTA; 0.29 g/kg boric acid; 0.24 g/kg sodium molybdate (dihydrate); 4.58 g/kg calcium chloride (dihydrate); 17.33 g/kg ferrous sulfate (heptahydrate); 0.15 g/kg copper chloride (dihydrate).
Культивирование проводили в следующих условиях: температура культивирования 28°C; скорость аэрации 0,5 об/об/мин, скорость перемешивателя 600-1950 об/мин, регулировка pH на фазе роста на уровне 4,5 с применением аммиачной воды (25% об/об). Ферментацию проводили до тех пор, пока плотность биомассы не составляла 80 г/л до начала фазы продуцирования масла путем лимитирования фосфата и азота. Из-за высокого содержания сульфата в исходной среде до завершения ферментации, т. е. включая период до завершения фазы продуцирования масла, концентрация сульфата всегда была выше границы насыщения клеток, которая составляла приблизительно 5 г на кг сухой биомассы. Получаемые биомассы далее в данном документе называются «биомасса 1» (12 г/кг сульфата натрия в исходной среде) и «биомасса 2» (16 г/кг сульфата натрия в исходной среде).Cultivation was carried out under the following conditions: cultivation temperature 28°C; aeration speed 0.5 rpm, stirrer speed 600-1950 rpm, growth phase pH adjustment at 4.5 using ammonia water (25% v/v). Fermentation was carried out until the biomass density was 80 g/l before the start of the oil production phase by limiting phosphate and nitrogen. Due to the high sulfate content in the initial medium until the end of fermentation, i.e. including the period until the end of the oil production phase, the sulfate concentration was always above the cell saturation limit, which was approximately 5 g per kg of dry biomass. The resulting biomasses are hereinafter referred to as "biomass 1" (12 g/kg sodium sulfate in the original medium) and "biomass 2" (16 g/kg sodium sulfate in the original medium).
Пример 2. Получение биомассы путем ферментации Aurantiochytrium limacinum SR21 в среде, характеризующейся низким содержанием сульфата, и последующее высушивание биомассыExample 2 Production of Biomass by Fermentation of Aurantiochytrium limacinum SR21 in a Low Sulfate Environment and Subsequent Drying of the Biomass
Клетки культивировали в течение приблизительно 70 ч. способом с подпиткой с применением стального ферментера с объемом ферментера, составляющим 2 литра, и с общей исходной массой, составляющей 712 г, и полученной общей конечной массой, составляющей приблизительно 1,5 кг. В течение способа осуществляли дозированное добавление раствора глюкозы (570 г/кг глюкозы) в («периодическом процессе с подпиткой»).Cells were cultured for approximately 70 hours in a fed-batch method using a steel fermenter with a fermenter volume of 2 liters and a total initial weight of 712 g and a total final weight of approximately 1.5 kg obtained. During the process, a metered addition of glucose solution (570 g/kg glucose) was carried out in a "fed-batch process".
Композиция исходной среды состояла из следующего:The composition of the original environment consisted of the following:
среда 1: 20 г/кг глюкозы; 4 г/кг дрожжевого экстракта; 0 г/кг сульфата аммония; 2,46 г/кг сульфата магния (гептагидрат); 0,45 г/кг хлорида калия; 4,5 г/кг дигидрофосфата калия; 0,1 г/кг тиамина (HCl); 5 г/кг раствора микроэлементов.medium 1: 20 g/kg glucose; 4 g/kg yeast extract; 0 g/kg ammonium sulfate; 2.46 g/kg magnesium sulfate (heptahydrate); 0.45 g/kg potassium chloride; 4.5 g/kg potassium dihydrogen phosphate; 0.1 g/kg thiamine (HCl); 5 g/kg trace element solution.
Композиция раствора микроэлементов состояла из следующего: 35 г/кг хлористоводородной кислоты (37%); 1,86 г/кг хлорида марганца (тетрагидрат); 1,82 г/кг сульфата цинка (гептагидрат); 0,818 г/кг EDTA натрия; 0,29 г/кг борной кислоты; 0,24 г/кг молибдата натрия (дигидрат); 4,58 г/кг хлорида кальция (дигидрат); 17,33 г/кг сульфата железа (гептагидрат); 0,15 г/кг хлорида меди (дигидрат).The composition of the trace element solution consisted of the following: 35 g/kg hydrochloric acid (37%); 1.86 g/kg manganese chloride (tetrahydrate); 1.82 g/kg zinc sulfate (heptahydrate); 0.818 g/kg sodium EDTA; 0.29 g/kg boric acid; 0.24 g/kg sodium molybdate (dihydrate); 4.58 g/kg calcium chloride (dihydrate); 17.33 g/kg ferrous sulfate (heptahydrate); 0.15 g/kg copper chloride (dihydrate).
Культивирование проводили в следующих условиях: температура культивирования 28°C; скорость аэрации 0,5 об/об/мин, скорость перемешивателя 600-1950 об/мин, регулировка pH на фазе роста на уровне 4,5 с применением аммиачной воды (25% об/об). Ферментацию проводили до тех пор, пока плотность биомассы не составляла 80 г/л до начала фазы продуцирования масла путем лимитирования фосфата и азота. Концентрация сульфата уже опустилась ниже границы обнаружения, составляющей 0,05 г на кг среды для ферментации, до начала фазы продуцирования масла, и концентрация сульфата также была соответственно ниже границы обнаружения в течение всей фазы продуцирования масла. И поскольку не осуществляли дозированное добавление сульфата, концентрация сульфата опускалась до нуля в течение фазы продуцирования масла. Полученная биомасса далее в данном документе называется «биомасса 3».Cultivation was carried out under the following conditions: cultivation temperature 28°C; aeration speed 0.5 rpm, stirrer speed 600-1950 rpm, growth phase pH adjustment at 4.5 using ammonia water (25% v/v). Fermentation was carried out until the biomass density was 80 g/l before the start of the oil production phase by limiting phosphate and nitrogen. The sulfate concentration had already fallen below the detection limit of 0.05 g per kg of fermentation medium before the start of the oil production phase, and the sulfate concentration was also correspondingly below the detection limit during the entire oil production phase. And because no metered addition of sulfate was made, the sulfate concentration dropped to zero during the oil production phase. The resulting biomass is referred to hereinafter as "biomass 3".
Пример 3. Получение биомассы путем ферментации Aurantiochytrium limacinum SR21 в среде, характеризующейся низким содержанием сульфата, с одновременным добавлением сульфата в течение ферментации, и последующее высушивание биомассыExample 3 Production of biomass by fermentation of Aurantiochytrium limacinum SR21 in an environment characterized by low sulfate content, with simultaneous addition of sulfate during fermentation, and subsequent drying of the biomass
Клетки культивировали в течение приблизительно 70 ч способом с подпиткой с применением стального ферментера с объемом ферментера, составляющим 2 литра, и с общей исходной массой, составляющей 712 г, и полученной общей конечной массой, составляющей приблизительно 1,5 кг. В течение способа дозированное добавление раствора глюкозы (570 г/кг глюкозы) осуществляли в («периодическом процессе с подпиткой»), также растворы сульфата натрия при разных концентрациях (7,4; 14,8 или 22,2 г/кг сульфата натрия) или растворы сульфата аммония при разных концентрациях (6,8; 13,6 или 20,4 г/кг сульфата аммония) добавляли шестью разными порциями при постоянной скорости подпитки, составляющей 3 г/ч. Скорости подпитки для растворов сульфата выбирали так, чтобы содержание сульфата на фазе хранения оставалось ниже границы обнаружения (0,05 г/л) сульфата.The cells were cultured for approximately 70 hours in a fed-batch method using a steel fermenter with a fermenter volume of 2 liters and a total initial weight of 712 g, resulting in a total final weight of approximately 1.5 kg. During the process, metered addition of glucose solution (570 g/kg glucose) was carried out in a "fed-batch process", also sodium sulfate solutions at different concentrations (7.4; 14.8 or 22.2 g/kg sodium sulfate) or ammonium sulfate solutions at different concentrations (6.8, 13.6 or 20.4 g/kg ammonium sulfate) were added in six different portions at a constant feed rate of 3 g/h. The make-up rates for sulfate solutions were chosen so that the sulfate content in the storage phase remained below the detection limit (0.05 g/l) of sulfate.
Кроме того, применяли одну порцию воды с такой же скоростью подпитки (3 г/ч) в качестве отрицательного контроля с целью исключения «эффекта разбавления».In addition, one portion of water at the same feed rate (3 g/h) was used as a negative control to eliminate the "dilution effect".
Композиция исходной среды состояла из следующего:The composition of the original environment consisted of the following:
среда 1: 20 г/кг глюкозы; 4 г/кг дрожжевого экстракта; 2 г/кг сульфата аммония; 2,46 г/кг сульфата магния (гептагидрат); 0,45 г/кг хлорида калия; 4,5 г/кг дигидрофосфата калия; 0,1 г/кг тиамина (HCl); 5 г/кг раствора микроэлементов.medium 1: 20 g/kg glucose; 4 g/kg yeast extract; 2 g/kg ammonium sulfate; 2.46 g/kg magnesium sulfate (heptahydrate); 0.45 g/kg potassium chloride; 4.5 g/kg potassium dihydrogen phosphate; 0.1 g/kg thiamine (HCl); 5 g/kg trace element solution.
Композиция раствора микроэлементов состояла из следующего: 35 г/кг хлористоводородной кислоты (37%); 1,86 г/кг хлорида марганца (тетрагидрат); 1,82 г/кг сульфата цинка (гептагидрат); 0,818 г/кг EDTA натрия; 0,29 г/кг борной кислоты; 0,24 г/кг молибдата натрия (дигидрат); 4,58 г/кг хлорида кальция (дигидрат); 17,33 г/кг сульфата железа (гептагидрат); 0,15 г/кг хлорида меди (дигидрат).The composition of the trace element solution consisted of the following: 35 g/kg hydrochloric acid (37%); 1.86 g/kg manganese chloride (tetrahydrate); 1.82 g/kg zinc sulfate (heptahydrate); 0.818 g/kg sodium EDTA; 0.29 g/kg boric acid; 0.24 g/kg sodium molybdate (dihydrate); 4.58 g/kg calcium chloride (dihydrate); 17.33 g/kg ferrous sulfate (heptahydrate); 0.15 g/kg copper chloride (dihydrate).
Культивирование проводили в следующих условиях: температура культивирования 28°C; скорость аэрации 0,5 об/об/мин, скорость перемешивателя 600-1950 об/мин, регулировка pH на фазе роста на уровне 4,5 с применением аммиачной воды (25% об/об). Ферментацию проводили до тех пор, пока плотность биомассы не составляла 50 г/л до начала фазы продуцирования масла путем лимитирования фосфата и азота. Концентрация сульфата уже опустилась ниже границы обнаружения, составляющей 0,05 г на кг среды для ферментации, до начала фазы продуцирования масла, и концентрация сульфата также была соответственно ниже границы обнаружения в течение всей фазы продуцирования масла. Из-за непрерывного дозированного добавления сульфата, концентрация сульфата в среде, однако, не может упасть до нуля. Далее в данном документе биомассы с подпиткой с использованием сульфата натрия называются «биомассы 3, 4 и 5», а биомассы подпиткой с использованием сульфата аммония называются «биомассы 6, 7 и 8».Cultivation was carried out under the following conditions: cultivation temperature 28°C; aeration speed 0.5 rpm, stirrer speed 600-1950 rpm, growth phase pH adjustment at 4.5 using ammonia water (25% v/v). Fermentation was carried out until the biomass density was 50 g/l before the start of the oil production phase by limiting phosphate and nitrogen. The sulfate concentration had already fallen below the detection limit of 0.05 g per kg of fermentation medium before the start of the oil production phase, and the sulfate concentration was also correspondingly below the detection limit during the entire oil production phase. Due to the continuous metered addition of sulfate, the concentration of sulfate in the medium, however, cannot drop to zero. Hereinafter, sodium sulfate fed biomasses are referred to as "biomasses 3, 4 and 5" and ammonium sulfate fed biomasses are referred to as "biomasses 6, 7 and 8".
Пример 4. Обработка и сравнение полученных биомасс и способовExample 4 Processing and Comparison of Obtained Biomasses and Methods
После способа культивирования ферментационные бульоны нагревали до температуры 60°C в течение 20 минут для предотвращения дополнительной активности клеток. After the culture method, the fermentation broths were heated to 60° C. for 20 minutes to prevent additional cell activity.
За этим следовало двухэтапное высушивание биомассы. Сначала ферментационный бульон концентрировали путем выпаривания до сухой массы, составляющей приблизительно 20% по весу. После этого концентрированный ферментационный бульон подвергали высушиванию распылением с применением Production MinorTM Spray Dryer (GEA NIRO) с температурой воздуха высушивания на входе, составляющей 340°C. С помощью высушивания распылением, таким образом, получали порошок, содержащий более 95% по весу сухой массы.This was followed by a two-stage drying of the biomass. First, the fermentation broth was concentrated by evaporation to a dry weight of approximately 20% by weight. Thereafter, the concentrated fermentation broth was spray dried using a Production MinorTM Spray Dryer (GEA NIRO) with an inlet drying air temperature of 340°C. By spray drying, a powder containing more than 95% by weight of the dry matter was thus obtained.
Таблица 1. Сравнение полученных биомассTable 1. Comparison of obtained biomasses
Биомассы 1 и 2 представляют собой биомассы, полученные путем ферментации с высоким содержанием сульфата, как в примере 1, биомасса 3 представляет собой биомассу, полученную путем ферментации с низким содержанием сульфата, как в примере 2, при этом биомассы от 4 до 9 получали путем ферментации с низким содержанием сульфата и с непрерывной подпиткой с использованием сульфата при низком дозированном расходе, как в примере 3.Biomasses 1 and 2 are biomasses obtained by high sulfate fermentation as in Example 1, biomass 3 is biomass obtained by low sulfate fermentation as in Example 2, while biomasses 4 to 9 are obtained by fermentation low sulphate and continuous make-up with sulphate at a low metered rate as in Example 3.
Можно заметить, что способы ферментации, с помощью которых получали биомассы от 4 до 9, позволяли получить заметно более высокий выход DHA, а также большее количество продукта и более чистый продукт, чем в способе, который проводят с низким содержанием сульфата без непрерывной подпитки с помощью сульфата (биомасса 3), или в тех способах, которые проводят с высоким содержанием сульфата (биомассы 1 и 2). Предпочтительные биомассы в соответствии с настоящим изобретением представляют собой те, которые получали способами, как в примере 3, предусматривающими сульфат в количестве, составляющем от 12 до 16 г на кг биомассы. It can be seen that the fermentation processes that produced biomasses 4 to 9 produced a markedly higher yield of DHA as well as more product and a cleaner product than the process that is run at low sulfate levels without continuous feeding with sulfate (biomass 3), or in those processes that are carried out with a high content of sulfate (biomass 1 and 2). Preferred biomasses in accordance with the present invention are those obtained by the methods as in example 3, providing for sulfate in an amount of from 12 to 16 g per kg of biomass.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP18205311.6 | 2018-11-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2779882C1 true RU2779882C1 (en) | 2022-09-14 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2326171C2 (en) * | 2000-01-28 | 2008-06-10 | Мартек Биосайенсис Корпорейшн | Method for producing lipides containing polyunsaturated fatty acids (variants) and method for cultivating microorganisms producing said lipids |
| RU2336307C2 (en) * | 2000-01-19 | 2008-10-20 | Мартек Биосайнсис Корпорейшн | Method of obtaining lipids (versions) and lipids obtained by this method |
| EP3385359A1 (en) * | 2015-12-01 | 2018-10-10 | Nippon Suisan Kaisha, Ltd. | Docosahexaenoic acid-containing oil and method for producing same |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2336307C2 (en) * | 2000-01-19 | 2008-10-20 | Мартек Биосайнсис Корпорейшн | Method of obtaining lipids (versions) and lipids obtained by this method |
| RU2326171C2 (en) * | 2000-01-28 | 2008-06-10 | Мартек Биосайенсис Корпорейшн | Method for producing lipides containing polyunsaturated fatty acids (variants) and method for cultivating microorganisms producing said lipids |
| EP3385359A1 (en) * | 2015-12-01 | 2018-10-10 | Nippon Suisan Kaisha, Ltd. | Docosahexaenoic acid-containing oil and method for producing same |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| РАХМАТУЛЛИНА Ю.Р. "Разработка метода получения полиненасыщенных жирных кислот"//Автореферат диссертации к.т.н., 2007, Казань, с. 7, 10. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK180021B1 (en) | Process for producing a PUFA-containing biomass which has high cell stability. | |
| US10619175B2 (en) | Process for producing a PUFA-containing feedstuff by extruding a PUFA-containing biomass | |
| US11324234B2 (en) | Method for raising animals | |
| CA2958439C (en) | Feedstuff of high abrasion resistance and good stability in water, containing pufas | |
| US10531679B2 (en) | Method for drying biomass | |
| CA3118527A1 (en) | Method for producing a biomass with an increased content of polyunsaturated fatty acids | |
| US20220017930A1 (en) | Method for producing a biomass which can be easily broken down and which has an increased content of polyunsaturated fatty acids | |
| US20160249642A1 (en) | Method for drying biomass | |
| RU2779882C1 (en) | Method for producing biomass with a high content of polyunsaturated fatty acids | |
| RU2776914C1 (en) | Method for producing easily decomposing biomass characterised by an increased content of polyunsaturated fatty acids |