BG64077B1 - Method for the preparation of metal chelates by protein hydrolysates - Google Patents
Method for the preparation of metal chelates by protein hydrolysates Download PDFInfo
- Publication number
- BG64077B1 BG64077B1 BG100898A BG10089896A BG64077B1 BG 64077 B1 BG64077 B1 BG 64077B1 BG 100898 A BG100898 A BG 100898A BG 10089896 A BG10089896 A BG 10089896A BG 64077 B1 BG64077 B1 BG 64077B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- metal
- protein
- preparation
- chelates
- iron
- Prior art date
Links
Landscapes
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Fodder In General (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
Abstract
Description
Област на техникатаTechnical field
Изобретението се отнася до метод за получаване на метални хелати с белтъчни хидролизата, предназначени за предотвратяване и лекуване на желязодефицитни анемии и състояния, както и за набавяне на необходимите микроелементи за организма във ветеринарната и хуманна медицина.The invention relates to a method for the preparation of metal chelates with protein hydrolysis, intended for the prevention and treatment of iron deficiency anemias and conditions, as well as for supplying the necessary trace elements for the body in veterinary and human medicine.
Желязото (Fe), медта (Си), кобалтът (Co), цинкът (Zn), манганът (Мп), магнезият (Mg), молибденът (Мо) и някои други метали са жизнено необходими за развитието на човешкия и животинския организъм. Желязото е необходимо при пренасянето на кислород (образуване на хемоглобин) и при някои други метаболитни функции. Медта взима участие при въздействието на важни ензимни системи, а също при образуването на хемоглобин. Кобалтът е съставна част на витамин В|2 и е необходим при образуване на кръвните елемента. Цинкът е необходим за активирането на важни ензимни системи и при клетъчното деление. Манганът взима участие в процесите на растеж на организма. Магнезият взима участие във вазодилатацията и активност-та на нервната система. Молибденът е свързан с активността на някои ензимни системи.Iron (Fe), copper (Cu), cobalt (Co), zinc (Zn), manganese (Mn), magnesium (Mg), molybdenum (Mo) and some other metals are vital for the development of the human and animal organism. Iron is required for oxygen transfer (formation of hemoglobin) and for some other metabolic functions. Copper is involved in the action of important enzyme systems as well as in the formation of hemoglobin. Cobalt is an integral part of vitamin B | 2 and is required in the formation of blood elements. Zinc is required for the activation of important enzyme systems and in cell division. Manganese takes part in the growth processes of the body. Magnesium is involved in vasodilation and nervous system activity. Molybdenum is associated with the activity of some enzyme systems.
Желязото и другите посочени метали могат да се проявят като соли в по-ниско и повисоко валентно състояние (по-ниска и по-висока окислена форма). В такова състояние тяхното абсорбиране и преминаване през стомашната лигавица е затруднено, тъй като тя е заредена положително и отблъсква положително заредените метални катйони. Ето защо приетите перорално метали като соли се абсорбират в организма едва 4 - 5%, а останалото количество се изхвърля през дебелото черво, най-често с диарични ефекти. Свързването на металите в органични соли (ацетати, лактати, цитрати и др.) или като хелати с EDTA (етилендиаминтетраоцетна киселина) също не е дало желаните резултати: в първия случай металът е достатъчно йонизиран, а във втория - металът е здраво свързан в хелатна връзка с EDTA.Iron and the other metals mentioned may occur as salts in the lower and higher valence states (lower and higher oxidized form). In such a condition, their absorption and passage through the gastric mucosa is difficult because it is positively charged and repels positively charged metal cations. Therefore, oral orally accepted metals as salts are only absorbed in the body by 4 - 5%, and the remaining amount is thrown out through the colon, most often with diarrheal effects. Binding of metals in organic salts (acetates, lactates, citrates, etc.) or as chelates with EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) also did not produce the desired results: in the first case, the metal is sufficiently ionized, and in the second, the metal is tightly bound in the chelate. connection to EDTA.
Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
Във ветеринарната медицина като антианемични желязосъдържащи препарати сега се използват предимно желязодекстранови препарати, като инжекционни разтвори и препарати, съдържащи железен сулфат и други соли, като добавки към храната. В научната литература се срещат два препарата на базата желязо-белтъчни комплекси за перорално приложение: Organofer и Ferogen. И за двата препарата има значително количество изследвания, които доказват тяхната изключителна ефективност като антианемични препарати, без да има данни за методите за тяхното получаване [1, 2, 3]. Като препарати за хуманната медицина са известни такива за перорално приложение, на базата на железен хлорид, железен сулфат, железен фумарат, железен аспартат и железен полиизомалтозат [4,5].In veterinary medicine, iron-containing preparations are now mainly used as anti-anemic iron-containing preparations, such as injectable solutions and preparations containing iron sulfate and other salts, as food additives. In the scientific literature, there are two preparations based on iron-protein complexes for oral administration: Organofer and Ferogen. For both preparations, there is a considerable amount of research that proves their exceptional effectiveness as anti-anemic preparations, with no data on the methods for their preparation [1, 2, 3]. Oral preparations based on ferric chloride, ferrous sulphate, ferric fumarate, ferrous aspartate and ferrous polyisomaltose are known as human medicine preparations [4,5].
В патентната литература е известен метод за получаване на железен протеинат и протеинати на другите споменати метали на базата на аминокиселини, ди- и трипептиди, които се получават при ензимно смилане с протеолитични ензими в продължение на шест денонощия при наличие на антибактериално средство [6]. При тези условия се получават протеинати, чието антианемично действие се доказва. Но методът за получаване на протеинатите се отличава с продължителност (шест дена) и ниска ефективност за индустриално приложение. Подбраните ензими, папаин, бактериална и гъбна протеиназа, не биха могли да запазят активността си в алкална среда за такава продължителност от време.In the patent literature, there is a known method for producing iron protein and proteins of the other said metals based on amino acids, di- and tripeptides, which are obtained by enzymatic digestion with proteolytic enzymes for six days in the presence of an antibacterial agent [6]. Under these conditions, proteins are obtained whose anti-anemic action is demonstrated. However, the method of producing the proteins is distinguished by its duration (six days) and low efficiency for industrial application. Selected enzymes, papain, bacterial and fungal proteinase, could not retain their activity in an alkaline environment for such a length of time.
Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION
Техническата същност на нашето предложение се състои в избора на ензим, последователността на етапите, времето на ензимно смилане и условията на реакцията между белтъчния хидролизат и металните йони. Алкална протеиназа (субтилизин) е избрана заради нейната висока активност и ниска специфичност (почти липса на предпочитание при късане на пептидни връзки). Ние постигаме висока концентрация (40%) на белтъчния хидролизат чрез обръщане на последователността на смесване на ензима със субстрата. Вместо към разтвора на субстрата да се прибавя разтворът на ензи2 ма (както се прави винаги), ние приготвяме ензимния разтвор и постепенно прибавяме белтъчният субстрат. При това белтъчния субстрат веднага се подлага на действието на високи концентрации ензим и вследствие на високата първоначална скорост на смилане реакционната смес още в началото на реакцията е течлива и лесно се разбърква. При тези условия на ензимно смилане реакцията продължава само около 2 h, при което реакционната смес представлява смес от пептиди с молекулна маса под 1000 Da (9 - 13%), с молекулна маса от 1000 до 5000 Da (5-15%), с молекулна маса от 5000 до 10000 Da (50-60%) и с молекулна маса над 10000 (10-15%). Това молекулномасово разпределение на пептидите се доказва чрез високо ефективна течна хроматография (ВЕТХ, HPLC). За образуването на хелатна връзка между метала и пептидите доказателство са характеристичните ивици в инфрачервения спектър при дължина на вълната λ = 880 cm'1 (областта на “фингерпринта”). Голямо значение за образуването на хелатите е поддържането на pH над неутралния пункт, но не във високата алкална област, както се прави в споменатите в литературата източници, а при pH, близко до неутралния пункт. Биологичната активност на така получените металохелатни протеинати се доказва чрез опити с животни - свине майки и новородени прасенца [7,8], проведени в Централния ветеринарно-медицински институт в София. Във всички случаи се доказва високото абсорбиране на метала в организма, преминаването му в кърмата и предаването в малките прасенца. Това дава благоприятни предпоставки за производството на препаратите като лекарствени, както във ветеринарната, така и в хуманната медицина. Железният протеинат и протеинатите на другите споменати метали показват белтъчно съдържание, не по-малко от 42 g kg’1 и съдържание на метал не по-малко от 8 g kg-1. Цветът на протеината зависи от метала: при желязото - кафеникав, при медта - син, при кобалта - тъмновиолетов, при цинка - бял до кремавобял, при мангана - светлобежов, при магнезия - бял и при молибдена - светлосин.The technical nature of our proposal consists in the choice of the enzyme, the sequence of steps, the time of enzymatic digestion and the reaction conditions between the protein hydrolyzate and the metal ions. Alkaline proteinase (subtilisin) is selected because of its high activity and low specificity (almost no preference for peptide bond rupture). We achieve high concentration (40%) of protein hydrolyzate by reversing the sequence of mixing the enzyme with the substrate. Instead of adding the enzyme solution (as always) to the substrate solution, we prepare the enzyme solution and gradually add the protein substrate. In this case, the protein substrate is immediately exposed to high concentrations of the enzyme, and due to the high initial digestion rate, the reaction mixture is flowable at the beginning of the reaction and is easily stirred. Under these enzymatic digestion conditions, the reaction lasts only about 2 hours, wherein the reaction mixture is a mixture of peptides with a molecular weight below 1000 Da (9 - 13%), with a molecular weight of 1000 to 5000 Da (5-15%), with molecular weight from 5000 to 10000 Da (50-60%) and with a molecular weight above 10000 (10-15%). This molecular weight distribution of peptides is demonstrated by high performance liquid chromatography (HPLC, HPLC). The formation of a chelate bond between the metal and the peptides are proof characteristic bands in the infrared spectrum at a wavelength λ = 880 cm '1 (the field of "fingerprinting"). Of great importance for the formation of chelates is the maintenance of pH above the neutral point, but not in the high alkaline region, as is done in the sources mentioned in the literature, but at a pH close to the neutral point. The biological activity of the metallo chelate proteins thus obtained is evidenced by experiments with animals - sows and newborn piglets [7,8] conducted at the Central Veterinary Medical Institute in Sofia. In all cases, the high absorption of the metal in the body, its passage into breast milk and transmission in the little piglets, is demonstrated. This provides favorable conditions for the production of medicines, both in veterinary and human medicine. The iron protein and the proteins of the other metals mentioned above have a protein content of not less than 42 g kg ' 1 and a metal content of not less than 8 g kg-1. The color of the protein depends on the metal: for iron - brownish, for copper - blue, for cobalt - dark violet, for zinc - white to creamy white, for manganese - light beige, for magnesium - white and for molybdenum - light blue.
Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention
Методът се демонстрира със следните примери за изпълнениеThe method is demonstrated by the following embodiments
Пример 1. Приготвя се 0.1 разтвор на натриева основа, като се разтварят 1 kg натриева основа в 250 1 вода, към разтвора се прибавят 40 g калциев хлорид, разтварят се 4 kg 5 ензим алкална протеиназа (субтилизин) с активност 50 000 E/g и температурата се повишава до 55 - 60°С При непрестанно разбъркване в продължение на 20 min се прибавя 100 kg соев белтъчен изолат (или 100 kg казеин, или 10 115 kg соев белтъчен концентрат или други белтъчен продукт с белтъчно съдържание над 75 g kg1). При непрестанно разбъркване температурата се поддържа в интервала от 55 до бСХС. 20 min след прибавянето на последната 15 порция белтъчен концентрат се прибавят 2 1 16% разтвор на натриева основа и след още 20 min се прибавят още 2 1 16% разтвор на натриева основа. Разбъркването при посочената температура продължава още 60 min, след 20 което към реакционната смес се прибавят 4 1 32% натриева основа.Example 1. Prepare a 0.1 solution of sodium hydroxide solution by dissolving 1 kg of sodium hydroxide in 250 l of water, add 40 g of calcium chloride to the solution, dissolve 4 kg 5 enzyme alkaline proteinase (subtilisin) with activity of 50 000 E / g and the temperature rises to 55-60 ° C. With continuous stirring for 20 minutes, 100 kg of soy protein isolate (or 100 kg of casein or 10 115 kg of soy protein concentrate or other protein product with a protein content exceeding 75 g kg are added 1 ). With continuous stirring, the temperature was maintained in the range of 55 to bSS. 20 min after the addition of the last 15 portions of protein concentrate, 2 1 16% sodium hydroxide solution was added and after another 20 min another 2 1 16% sodium hydroxide solution was added. Stirring at the indicated temperature was continued for a further 60 min, after which 4 1 32% sodium hydroxide solution was added to the reaction mixture.
Без да се спира разбъркването към реакционната смес, се прибавят 100 kg железен сулфат (FeSO4.7H2O), предварително разтво25 рен в 50 1 вода при 50 до 60°С и неутрализиран с 3.5 1 32% разтвор на натриева основа. Реакционната смес се разбърква още 30 min, след което се подлага на сушене по предпочетен начин (вентилационна сушилня, вакуум сушил30 ня. разпрашителна сушилня или лиофилизатор).Without stopping stirring, 100 kg of ferrous sulfate (FeSO 4 .7H 2 O), previously dissolved in 50 l of water at 50 to 60 ° C and neutralized with 3.5 1 32% sodium hydroxide solution, were added. The reaction mixture was stirred for a further 30 min and then subjected to drying in a preferred manner (ventilation dryer, vacuum dryer30. Spray dryer or lyophilizer).
Пример 2. Белтъчният хидролизат и прибавянето на железния сулфат се извършва както в пример 1, но преди сушенето реакционната смес се прецежда през филтрационна тъкан 35 или се центрофугира и на сушене се подлага неразтворимият материал.EXAMPLE 2 Protein hydrolyzate and the addition of ferrous sulfate were carried out as in Example 1, but before drying, the reaction mixture was filtered through filtration tissue 35 or centrifuged and the insoluble material was dried.
Пример 3. Белтъчният хидролизат се приготвя както в пример 1, но вместо разтвор на железен сулфат към белтъчния хидролизат се 40 прибавят разтвори на следните соли: 100 kg меден сулфат (CuSO4.5H2O), или 40 kg цинков хлорид (ZnCl2), или 50 kg кобалтов сулфат (CoSO4.7H2O), или 70 kg манганов хлорид (MnCip, или 70 kg магнезиев сулфат (MgSO4), 45 или 50 kg молибденов хлорид. По-нататък реакционната смес се обработва както в примери 1 и 2.EXAMPLE 3 Protein hydrolyzate was prepared as in Example 1, but instead of a solution of ferrous sulfate to the protein hydrolyzate, 40 solutions of the following salts were added: 100 kg of copper sulfate (CuSO 4 .5H 2 O) or 40 kg of zinc chloride (ZnCl 2 ), or 50 kg cobalt sulfate (CoSO 4 .7H 2 O), or 70 kg of manganese chloride (MnCip, or 70 kg of magnesium sulfate (MgSO 4), 45 or 50 kg molybdenum chloride. further, the reaction mixture was processed as in Examples 1 and 2.
Патентни претенцииClaims
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG100898A BG64077B1 (en) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | Method for the preparation of metal chelates by protein hydrolysates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG100898A BG64077B1 (en) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | Method for the preparation of metal chelates by protein hydrolysates |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BG100898A BG100898A (en) | 1998-07-31 |
BG64077B1 true BG64077B1 (en) | 2003-12-31 |
Family
ID=3926728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BG100898A BG64077B1 (en) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | Method for the preparation of metal chelates by protein hydrolysates |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BG (1) | BG64077B1 (en) |
-
1996
- 1996-10-09 BG BG100898A patent/BG64077B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BG100898A (en) | 1998-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4172072A (en) | Buffered enzymatically produced metal proteinates | |
Wu et al. | Preparation process optimization of pig bone collagen peptide-calcium chelate using response surface methodology and its structural characterization and stability analysis | |
US3969540A (en) | Enzymatically prepared metal proteinates | |
EP0262178B1 (en) | Amino acid chelated compositions for delivery to specific biological tissue sites | |
US4816398A (en) | Casein phosphopeptide composition | |
CA1165711A (en) | Method for treating a casein-based raw material containing phosphocaseinates of bivalent cations, resulting products and applications thereof | |
CN102871121B (en) | Preparation method of oceanic ossein peptide calcium chelate biological calcium supplement | |
US4452888A (en) | Process for producing a low-molecular weight peptide composition and nutrient agent containing the same | |
EP0265099B1 (en) | Nutrient composition | |
US5167957A (en) | Compositions and methods for the treatment of dietary deficiencies | |
AU757308B2 (en) | Chelated feed additive and method of preparation | |
JPS63258599A (en) | Production of enzyme protein hydrolysate rich in dipeptide and tripeptide | |
DE112005000909T5 (en) | Hypoallergenic metal amino acid chelates and composition containing metal amino acid chelates | |
CN1114146A (en) | Process for preparing compound amino-acid chelating salt and hydrolytic protein | |
BG64077B1 (en) | Method for the preparation of metal chelates by protein hydrolysates | |
JP3408739B2 (en) | Calcium absorption promoter and calcium supplement | |
WO2004017751A1 (en) | Feed for fry young fishes and method of producing hydrolyzate of low-phytin vegetable protein to be used therein | |
CN115005337A (en) | Special artificial milk for piglet in sterility test and preparation method thereof | |
KR100685751B1 (en) | A microorganic composition with organometal accumualted in microorganism and a preparation method thereof | |
JPH0379979B2 (en) | ||
KR102114604B1 (en) | Odorless volatile fatty acids as an energy source for ruminants, pigs and poultry | |
JP2555356B2 (en) | Iron preparation without lipid oxidation and vitamin A deterioration | |
JPH104921A (en) | Mineral solubilizing material | |
Dalev | Utilization of waste whey as a protein source for production of iron proteinate: An antianaemic preparation | |
KR950004773B1 (en) | Process for preparation of casein phosphopeptide |