CS263298B1 - Process for preparing fermentative extract and ergosterole - Google Patents

Process for preparing fermentative extract and ergosterole Download PDF

Info

Publication number
CS263298B1
CS263298B1 CS876696A CS669687A CS263298B1 CS 263298 B1 CS263298 B1 CS 263298B1 CS 876696 A CS876696 A CS 876696A CS 669687 A CS669687 A CS 669687A CS 263298 B1 CS263298 B1 CS 263298B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
ergosterol
yeast extract
suspension
yeast
extract
Prior art date
Application number
CS876696A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS669687A1 (en
Inventor
Frantisek Ing Csc Machek
Bozena Ing Csc Behalova
Vladimir Ing Sillinger
Vladimir Ing Drsc Krumphanzl
Borivoj Ing Tomis
Nadezda Ing Vavrickova
Original Assignee
Frantisek Ing Csc Machek
Behalova Bozena
Vladimir Ing Sillinger
Vladimir Ing Drsc Krumphanzl
Borivoj Ing Tomis
Nadezda Ing Vavrickova
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frantisek Ing Csc Machek, Behalova Bozena, Vladimir Ing Sillinger, Vladimir Ing Drsc Krumphanzl, Borivoj Ing Tomis, Nadezda Ing Vavrickova filed Critical Frantisek Ing Csc Machek
Priority to CS876696A priority Critical patent/CS263298B1/en
Publication of CS669687A1 publication Critical patent/CS669687A1/en
Publication of CS263298B1 publication Critical patent/CS263298B1/en

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Jedná se o způsob zpracování mikroorganismů, zejména kvasinkovitých, za účelem získání ergosterolu a kvasničného extraktu. Výhodou způsobu je dosaženi většího výtěžku ergosterolu (přes 85 %) bez nutnosti zmýdelnění lipidícké frakce při současné výrobě kvasničného extraktu. Buňky mikroorganismů o neutrálním nebo kyselém pH se prudce zahřejí z teploty 0 až 25 °C na teplotu 55 až 85 °C, načež se po 5 až 20 s rychle zchladí na teplotu 0 až 25 °C. Zchlazení musí proběhnout během jedné sekundy, načež po vyhřátí na 45 až 58 °C proběhne autolýza. Po odseparování tuhých částic, ze kterých po desintegraci se extrahuje ergosterol, se získá kvasničný extrakt. Výhodou postupu je, že dochází k podstatně menším ztrátám ergosterolu v průměhu zpracování, než u dosud používaných postupů, a využívá se i ostatních složek buňky, takže ner dochází k znehodnocení zvláště dusíkatých látek mikrobiální buňky. Postup je poměrně jednoduchý, tedy snadno realizovatelný. Nevznikají obtížně likvidovatelné odpady.It is a method of processing microorganisms, especially yeast, to obtain ergosterol and yeast extract. The advantage of the process is to achieve a higher yield of ergosterol (over 85%) without the need to saponify the lipid fraction while producing yeast extract. Neutral or acidic microorganism cells are heated vigorously from 0-25 ° C to 55-85 ° C and then cooled rapidly to 0-25 ° C after 5-20 seconds. Cooling must take place within one second before autolysis occurs after heating to 45 to 58 ° C. After separating off the solid particles from which ergosterol is extracted after disintegration, a yeast extract is obtained. The advantage of the process is that substantially less ergosterol losses occur in the process than in the prior art, and the other components of the cell are utilized so that especially the nitrogenous substances of the microbial cell are not impaired. The process is relatively simple, thus easy to implement. Waste is not difficult to dispose of.

Description

Vynález se týká způsobu výroby kvasničného extraktu a ergosterolu.The invention relates to a process for the production of yeast extract and ergosterol.

Ekonimika výroby ergosterolu z mikroorganismů je závislá na jeho koncentraci ve výchozím materiálu. Z toho důvodu je vyvíjena snaha po dosaženi co největší koncentrace ergosterolu již ve stadiu fermentace. Pokusy o ovlivnění obsahu sterolů kultivačními podmínkami vedly k tomu, že sice celkový obsah sterolů se zvýšil, avšak hlavně zásluhou balasního 24 (28) dehydroerosterolu. Daleko výhodnější se ukázala cesta selekce kmene s konstitutivně vysokým obsahem ergosterolu. Tento !;ien obsahuje až 1,6 % ergosterolu. Další zvyšování obsahu ergosterolu biologickou cestou je velmi obtížné.The economics of ergosterol production from microorganisms depends on its concentration in the starting material. For this reason, efforts have been made to achieve the highest ergosterol concentration already at the fermentation stage. Attempts to influence the sterol content by culture conditions have led to an increase in the total sterol content, but mainly due to the ballad 24 (28) dehydroerosterol. The route of selection of a strain with a constitutively high content of ergosterol has proved far more advantageous. This compound contains up to 1.6% ergosterol. Further increase of ergosterol content by biological means is very difficult.

Způsoby úpravy surovin (např. kvasinek) biochemickou cestou, měly za cíl využít některé další části buňky před extrakt! ergosterolu tak, aby nedocházelo k jejich znehodnoceni a současně došlo k nakortcentrováni ergosterolu. Je popsán (čs. AO 189 440) způsob získávání buněčných stěn mikroorganismů pro výrobu ergosterolu založený na aktivaci lytiokýoh enzymů buňky desintegraci a následnou 10 hodinovou autolýzou. Oddělené buněčné, stěny slouží pak jako výchozí materiál pro získávání ergosterolu. Stejně tak AO 223 007 řeší nakoncentrováni ergosterolu v malém objemu balastníqh lipidů v návaznosti na technologický postup podle AO 161 299. V obou případech se jedná o nakoncentrováni části ergosterolu do určité frakce při zpracování kvasničných (mikrobiálních) buněk. Nevýhodou popsaných a známých postupů je nakoncentrováni pouze části ergosterolu. Jeho ztráty jsou sice vyváženy získáním dalších produktů, ale přesto ztráta 30 % a více % ergosterolu je dosti veliká.Methods of treatment of raw materials (eg yeast) by biochemical way, were intended to use some other cell parts before extract! ergosterol so that they do not deteriorate and at the same time ergosterol is concentrated. A method of obtaining cell walls of microorganisms for the production of ergosterol based on activation of lytiocyte cell enzymes by disintegration followed by autolysis for 10 hours is described (ref. AO 189 440). The separate cell walls then serve as the starting material for obtaining ergosterol. Similarly, AO 223 007 addresses the concentration of ergosterol in a small volume of ballast lipids following the process of AO 161 299. In both cases, it is the concentration of a portion of ergosterol to a certain fraction in the processing of yeast (microbial) cells. A disadvantage of the described and known processes is that only part of the ergosterol is concentrated. Its losses are offset by the acquisition of other products, but the loss of 30% and more of ergosterol is quite large.

Tuto nevýhodu odstraňuje způsob výroby kvasničného extraktu a ergosterolu, jehož podstatou je, že suspenze buněk mikroorganismů, s výhodou kvasinkovitýoh, o neutrálním nebo kyselém pH se podrobí .tepelnému šoku, zahřátím z teploty 0 až 36 °C na teplotu 55 až 85 °C a po 5 až 20 s zchlazením na teplotu 0 až 25 °C během doby kratší než jedna sekunda, načež se suspenze zahřeje na teplotu 45 až 58 °C, podrobí autolýze po dobu 0,5 až 4 h a oddělí se kvasničný extrakt od tuhých částic.This disadvantage is overcome by a process for the production of yeast extract and ergosterol, which is characterized in that the suspension of cells of microorganisms, preferably yeast, of neutral or acidic pH is subjected to a thermal shock by heating from 0 to 36 ° C to 55 to 85 ° C and After 5 to 20 s with cooling to 0 to 25 ° C in less than one second, the suspension is heated to 45 to 58 ° C, subjected to autolysis for 0.5 to 4 h and the yeast extract is separated from the solid particles.

K extrakci ergosterolu z odseparovaných a po případném promytí tuhých částic se použije s výhodou směs nepolárního rozpouštědla, toluenu, petroleteru, hexanu nebo heptanu s přídavkem 5 až 20 4 objem, alifatického alkoholu.A mixture of nonpolar solvent, toluene, petroleum ether, hexane or heptane with an addition of 5 to 20% by volume of an aliphatic alcohol is preferably used to extract ergosterol from the separated and after optional washing of the solid particles.

Při navrhovaném postupu dojde k hydrolýze nukleových kyselin a bílkovin, přičemž lipidy, zvláště pak steroly zůstanou nezměněny. Oddělením vzniklých nízkomolekulárníoh látek dojde k úbytku suché hmoty buněk, získání kvasničného extraktu a tlm k realtivnímu nakoncentrováni ergosterolu v buňkách. Úbytek hmoty se pohybuje od 20 až 30 % původní hmoty. Nízkomolekulární látky oddělené z buněčné suspenze se po zahuštění a usušeni mohou použít jako kvalitní extrakt s vhodnými organoleptickými vlastnostmi. Postup podle vynálezu je velmi vhodný pro kontinuální výrobu a tedy pro automatizaci celého postupu. Navíc, je možnost provést desintegraci buněk po nakoncentrováni ergosterolu a jeho extrakci směsí např. petroleter-etanol (9:1) bez hydrolýzy (zmýdelnění) lipidických složek biomasy. Tím se celý postup dost zjednoduší.The proposed procedure hydrolyzes nucleic acids and proteins, leaving lipids, especially sterols, unchanged. Separation of the resulting low molecular weight substances leads to a loss of cell dry matter, a yeast extract and a dampening to a real concentration of ergosterol in the cells. The mass loss ranges from 20 to 30% of the original mass. The low molecular weight substances separated from the cell suspension can be used as a quality extract with suitable organoleptic properties after concentration and drying. The process according to the invention is very suitable for continuous production and thus for automation of the whole process. In addition, it is possible to disintegrate cells after concentrating ergosterol and extracting it with mixtures such as petroleum ether-ethanol (9: 1) without hydrolyzing (saponifying) the lipid components of the biomass. This simplifies the process quite a bit.

Dále jsou uvedeny příklady objasňující, nikoliv však omezující podstatu vynálezu.The following are examples which illustrate but do not limit the scope of the invention.

Příklad 1 % hmot. suspenze kvasinek Saccharomyces oerevisiae ve vodě o pH 4,5 a teplotě 21 °C byla čerpána rychlostí 1 300 ml/h přes měděný výměník, jehož konstrukce zajišťovala ohřátí suspenze na 75 °C za dobu cca 0,6 s á prodlevu při této teplotě 13 s, včetně spojovacího potrubí k chladiči, který za dobu 0,8 s ochladil suspenzi na teplotu 20 °C. Poté suspenze přicházela do průtočné temperované nádoby, kde dosáhla teploty 53 °C. Objem této míchné termostatované nádoby byl 3 000 ml, takže střední doba zdržení byla 2,3 h. Vždy po nahromadění 1 litru suspenze (v zásobní nádobě, po průtoku termostatovanou nádobou byly tuhé částice (opracované buňky) odděleny centrifugací (10 min) při 3 500 g a promyty stejným množstvím vody. Supernatent byl oddělen a po zahuštění usušen. Sediment (opracované buňky obsahující veškerý ergosterol) byl resuspendován na suspenzi 6 % hmot. suché hmoty, desintegrován a v poměru 1 díl suspenze, 2 díly etanolu a 18 dílů petroleteru (tv. 30 až 50 °C), po dobu 1 hodiny extrahován za intenzivního třepání. Z organické fáze byl isolován ergostt-rol. Obsah ergosterolu v jednotlivých frakcích v průběhu postupu podle příkladu 1 je uveden v tab 1.Example 1 wt. a suspension of yeast Saccharomyces oerevisiae in water at pH 4.5 and 21 ° C was pumped at a rate of 1300 ml / h through a copper exchanger designed to heat the suspension to 75 ° C for about 0.6 seconds and to wait at this temperature. s, including a conduit to the condenser which cooled the slurry to 20 ° C over 0.8 s. Thereafter, the suspension was fed into a flow-through vessel, where it reached a temperature of 53 ° C. The volume of this stirred thermostatic vessel was 3,000 ml, so the mean residence time was 2.3 h. After each 1 liter of suspension was collected (in a storage vessel, after flowing through the thermostatic vessel, solid particles (treated cells) were separated by centrifugation (10 min). The supernatant was separated and dried after concentration, the sediment (treated cells containing all ergosterol) was resuspended to a suspension of 6% by weight of dry matter, disintegrated and in a ratio of 1 part suspension, 2 parts ethanol and 18 parts petroleum ( 30 DEG-50 DEG C.), extracted for 1 hour with vigorous shaking, and the ergosterol was isolated from the organic phase The ergosterol content of the individual fractions during the procedure of Example 1 is shown in Table 1.

Tabulka 1Table 1

Materiál Material Množství suché hmoty g Quantity of dry matter G Steroly g Sterols G 24/28 dehydro -ergo- sterol g 24/28 dehydro -ergo- sterol G Ergo· ster< g Ergo · ster < G suspenze před extrakcí suspension prior to extraction 130,0 130.0 2,10 2.10 0,40 0.40 1,70 1.70 celk. suspenze po extrakci tot. suspension after extraction 130,0 130.0 2,10 2.10 0,40 0.40 1,70 1.70 vyextrahované buňky (opracovávané) extracted cells (treated) 93,6 93.6 2,06 2.06 0,37 0.37 1,69 1.69 extrakt-suspernatant po oddělení tuhých částic suspernatant extract after separation of the solid particles 37,1 37.1 0,01 0.01 0 0 0,01 0.01 organická fáze po extrakci desintegrovaných opracováván, buněk organic phase after extraction of disintegrated processing cells 1,85 1.85 0,40 0.40 1,45 1.45

Celkový zisk ergosterolu je více než 85 % původního množství.The total ergosterol gain is more than 85% of the original amount.

Přiklad 2Example 2

Stejným postupem jako v příkladu 1 byla zpracována 10 % hmot. suspenze kvasinek Candida utilis vyrostlých na sulfitových výluzích. Pro extrakci byl místo petroleteru použit hexan. Obsah sterolů v jednotlivých frakcích je uveden v tabulce 2In the same manner as in Example 1, 10 wt. suspension of Candida utilis yeasts grown on sulphite extracts. Hexane was used instead of petroleum ether for extraction. The sterol content of the individual fractions is shown in Table 2

Tabulka 2Table 2

Materiál Material Suchá hmotnost Dry mass Δ5,7- steroly Δ5,7- sterols 24/28 dehydro- ergosterol 24/28 dehydro- ergosterol Ergosterol Ergosterol g G g G g G g G

pův. suspenze orig. suspension 130,0 130.0 0,60 0.60 0,13 0.13 0,47 0.47 suspenze po extrakci suspension after extraction 130,0 130.0 0,58 0.58 0,11 0.11 0,47 0.47 vyextrahované buňky opracované extracted cells treated 98,5 98.5 0,58 0.58 0,11 0.11 0,47 0.47 extrakt (supernatant po oddělení tuhých částic) extract (supernatant after separation of solid particles) 31,5 31.5 0 0 0 0 0 0 organická fáze (hexan) po extrakci desintegrovaných opracovaných kvasinek organic phase (hexane) after extraction of the disintegrated treated yeast 0,51 0.51 0,10 0.10 0,41 0.41 Celkový zisk ergosterolu je 87 The total ergosterol gain is 87 % původního množství. % of the original quantity.

Ztráty ergosterolu se při způsobu úpravy podle vynálezu pohybují do 20 %, čímž se dosahuje výhodnějších parametrů, než např. podle způsobu dle AO 189 440. Navíc je možno po desintegraci přímo extrahovat homogenát, protože k uvolnění ergosterolu z buněčného extraktu dojde v průběhu tepelného šoku a není třeba provádět zmýdelnění.The loss of ergosterol in the treatment method according to the invention is up to 20%, which achieves more advantageous parameters than, for example, according to the method according to AO 189 440. Moreover, it is possible to extract the homogenate directly after disintegration. and there is no need to saponify.

Claims (2)

1. Způsob výroby kvasničného extraktu a ergosterolu vyznčený tím, že suspenze buněk mikrorganismů, s výhodou kvasinkovitých, o neutrálním nebo kyselém pH se podrobí tepelnému šoku, zahřátím z teploty 0 až 36 °C na teplotu 55 až 85 °C a po 5 až 20 s zchlazením na teplotu 0 až 25 °C během doby kratší než jedna sekunda, načež se suspenze zahřeje na teplotu 45 až 58 °C, podrobí autolýze po dobu 0,5 až 4 h a oddělí se kvasničný extrakt od tuhých částic, které se extrahují.Process for the production of yeast extract and ergosterol, characterized in that a suspension of cells of preferably micro-organisms, preferably yeast, of neutral or acidic pH is subjected to heat shock, heating from 0 to 36 ° C to 55 to 85 ° C and after 5 to 20 with cooling to 0 to 25 ° C in less than one second, after which the suspension is heated to 45 to 58 ° C, subjected to autolysis for 0.5 to 4 h and the yeast extract is separated from the solid particles which are extracted. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že k extrakci ergosterolu z odseparovaných a po případném promytí dezintegrovaných tuhých částic se použije s výhodou směs nepolárního rozpouštědla, toluenu, petroleteru, hexanu nebo heptanu s přídavkem 5 až 20 4 objem, alifatic kého alkoholu.2. Process according to claim 1, characterized in that a mixture of a non-polar solvent, toluene, petroleum ether, hexane or heptane with an addition of 5 to 20% by volume of aliphatic alcohol is preferably used for extracting ergosterol from the separated and after optionally washing the disintegrated solid particles.
CS876696A 1987-09-16 1987-09-16 Process for preparing fermentative extract and ergosterole CS263298B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS876696A CS263298B1 (en) 1987-09-16 1987-09-16 Process for preparing fermentative extract and ergosterole

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS876696A CS263298B1 (en) 1987-09-16 1987-09-16 Process for preparing fermentative extract and ergosterole

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS669687A1 CS669687A1 (en) 1988-07-15
CS263298B1 true CS263298B1 (en) 1989-04-14

Family

ID=5414599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS876696A CS263298B1 (en) 1987-09-16 1987-09-16 Process for preparing fermentative extract and ergosterole

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS263298B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS669687A1 (en) 1988-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Selvakumar et al. Biosynthesis of glucoamylase from Aspergillus niger by solid-state fermentation using tea waste as the basis of a solid substrate
CA1139692A (en) Microbiological production of oils
AU2018232996A1 (en) Methods of recovering oil from microorganisms
Moon et al. Oil production by fermentation of lactose and the effect of temperature on the fatty acid composition1
Benjamin et al. Mixed‐solid substrate fermentation. A novel process for enhanced lipase production by Candida rugosa
Ziino et al. Lipid composition of Geotrichum candidum single cell protein grown in continuous submerged culture
Mantzouridou et al. Volatile bio-ester production from orange pulp-containing medium using Saccharomyces cerevisiae
CN107557309A (en) The method that microbial fermentation produces single cell protein and Unicell Oils and Fats
JPH0418838B2 (en)
US4032405A (en) Method for producing cacao butter substitute
Gohel et al. Yeast as a viable and prolonged feedstock for biodiesel production
Vega et al. Optimization of banana juice fermentation for the production of microbial oil
Kallel-Mhiri et al. Mechanism of ethyl acetate synthesis by Kluyveromyces fragilis
Ferreira et al. Polyunsaturated fatty acids production by solid‐state fermentation on polyurethane foam by Mortierella alpina
CS263298B1 (en) Process for preparing fermentative extract and ergosterole
Stred'anský et al. Optimization of β-galactosidase extraction from Kluyveromyces marxianus
JPH0449396B2 (en)
Boa et al. Acidophilic fungus Scp from peat hydrolyzate
JP3071088B2 (en) Method for producing fats and oils and microorganisms used therefor
EP0805201B1 (en) Method of obtaining a biomass of microorganisms with a low nucleic acids content
RU2033427C1 (en) Method of riboflavin isolation
JPH01304892A (en) Production of highly unsaturated fatty acid enriched fats and oils
JPH0431671B2 (en)
US3540983A (en) Method for producing protein by growth of microorganisms on a water extract of coal
JP2003093084A (en) Method for producing aromatic liquid composition, beverage and alcoholic beverage