CS263298B1 - Process for producing yeast extract and ergosterol - Google Patents

Process for producing yeast extract and ergosterol 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
solid particles
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 method for producing 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 are made to achieve the highest possible concentration of ergosterol already at the fermentation stage. Attempts to influence the sterol content by cultivation conditions have led to the fact that the total sterol content has increased, but mainly due to the presence of the residual 24 (28) dehydroerosterol. The method of selecting a strain with a constitutively high ergosterol content has proven to be much more advantageous. This strain contains up to 1.6% ergosterol. Further increase in the 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 treating raw materials (e.g. yeast) by biochemical means aimed to use some other parts of the cell before extracting ergosterol so that they are not degraded and at the same time ergosterol is concentrated. A method of obtaining cell walls of microorganisms for the production of ergosterol is described (no. AO 189 440) based on the activation of lithium enzymes of the cell, disintegration and subsequent 10-hour autolysis. Separated 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 in connection with the technological process according to AO 161 299. In both cases, it concerns the concentration of part of ergosterol into a certain fraction during the processing of yeast (microbial) cells. The disadvantage of the described and known methods is the concentration of only part of ergosterol. Although its losses are balanced by the acquisition of other products, the loss of 30% or more of ergosterol is still 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 eliminated by a method for producing yeast extract and ergosterol, the essence of which is that a suspension of cells of microorganisms, preferably yeast-like, with a neutral or acidic pH is subjected to heat shock, by heating from a temperature of 0 to 36 °C to a temperature of 55 to 85 °C and after 5 to 20 s cooling to a temperature of 0 to 25 °C within a time of less than one second, after which the suspension is heated to a temperature of 45 to 58 °C, subjected to autolysis for a period of 0.5 to 4 h and the yeast extract is separated from 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.To extract ergosterol from separated and optionally washed solid particles, a mixture of a non-polar solvent, toluene, petroleum ether, hexane or heptane with the addition of 5 to 20% by volume of aliphatic alcohol is preferably used.

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, while lipids, especially sterols, remain unchanged. Separation of the resulting low-molecular substances results in a decrease in the dry mass of cells, obtaining a yeast extract and, consequently, a relative concentration of ergosterol in the cells. The mass loss ranges from 20 to 30% of the original mass. Low-molecular substances separated from the cell suspension can be used as a high-quality extract with suitable organoleptic properties after concentration and drying. The procedure according to the invention is very suitable for continuous production and therefore for automation of the entire procedure. In addition, it is possible to disintegrate the cells after concentrating ergosterol and extract it with a mixture of, for example, petroleum ether-ethanol (9:1) without hydrolysis (saponification) of the lipid components of the biomass. This simplifies the entire procedure considerably.

Dále jsou uvedeny příklady objasňující, nikoliv však omezující podstatu vynálezu.The following examples are provided to illustrate, but not to limit, 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% by weight suspension of Saccharomyces oerevisiae yeast in water with pH 4.5 and temperature 21 °C was pumped at a rate of 1,300 ml/h through a copper exchanger, the design of which ensured heating of the suspension to 75 °C in about 0.6 s and a delay at this temperature of 13 s, including a connecting pipe to a cooler, which cooled the suspension to a temperature of 20 °C in 0.8 s. The suspension then entered a flow-through temperature-controlled vessel, where it reached a temperature of 53 °C. The volume of this stirred thermostated vessel was 3,000 ml, so that the average residence time was 2.3 h. After each accumulation of 1 liter of suspension (in the storage vessel, after flow through the thermostated vessel, the solid particles (treated cells) were separated by centrifugation (10 min) at 3,500 g and washed with the same amount of water. 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 extracted in a ratio of 1 part of the suspension, 2 parts of ethanol and 18 parts of petroleum ether (b.p. 30 to 50 °C) for 1 hour under intensive shaking. Ergosterol was isolated from the organic phase. The ergosterol content in the individual fractions during the procedure according to Example 1 is shown in Table 1.

Tabulka 1Table 1

Materiál Material Množství suché hmoty g Amount 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 before extraction 130,0 130.0 2,10 2.10 0,40 0.40 1,70 1.70 celk. suspenze po extrakci total suspension after extraction 130,0 130.0 2,10 2.10 0,40 0.40 1,70 1.70 vyextrahované buňky (opracovávané) extracted cells (processed) 93,6 93.6 2,06 2.06 0,37 0.37 1,69 1.69 extrakt-suspernatant po oddělení tuhých částic extract-supernatant after separation of 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 processed cells 1,85 1.85 0,40 0.40 1,45 1.45

Celkový zisk ergosterolu je více než 85 % původního množství.The total gain of ergosterol 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 2A 10% by weight suspension of Candida utilis yeast grown on sulphite leachates was processed using the same procedure as in Example 1. Hexane was used for extraction instead of petroleum ether. The sterol content in the individual fractions is given in Table 2

Tabulka 2Table 2

Materiál Material Suchá hmotnost Dry weight 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 original 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 processed 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 disintegrated treated yeast 0,51 0.51 0,10 0.10 0,41 0.41 Celkový zisk ergosterolu je 87 The total gain of ergosterol is 87 % původního množství. % of the original amount.

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 losses of ergosterol in the treatment method according to the invention range up to 20%, thus achieving more advantageous parameters than, for example, in the method according to AO 189 440. In addition, it is possible to extract the homogenate directly after disintegration, since the release of ergosterol from the cell extract occurs during the heat shock and saponification is not necessary.

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 producing yeast extract and ergosterol CS263298B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS876696A CS263298B1 (en) 1987-09-16 1987-09-16 Process for producing yeast extract and ergosterol

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS876696A CS263298B1 (en) 1987-09-16 1987-09-16 Process for producing yeast extract and ergosterol

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 producing yeast extract and ergosterol

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
JP6501416B2 (en) How to recover oil from microorganisms
KR100285870B1 (en) Edible single cell oil containing docosahexaenoic acid and preparation method thereof
CA2834422C (en) Method for utilizing extraction residue of yeast extract
CN105296137A (en) Method for extracting microalgae lipid through biological enzyme catalysis wall breaking
Benjamin et al. Mixed‐solid substrate fermentation. A novel process for enhanced lipase production by Candida rugosa
CN105829539A (en) Methods of recovering oil from microorganisms
Yuan et al. Production of arachidonic acid by Mortierella alpina I49-N18
US4032405A (en) Method for producing cacao butter substitute
JPH0418838B2 (en)
Vega et al. Optimization of banana juice fermentation for the production of microbial oil
JP2004519231A (en) Method for producing gamma-linolenic acid from ciliate culture by adding appropriate precursor molecules to the culture medium
Ferreira et al. Polyunsaturated fatty acids production by solid‐state fermentation on polyurethane foam by Mortierella alpina
CS263298B1 (en) Process for producing yeast extract and ergosterol
Stred'anský et al. Optimization of β-galactosidase extraction from Kluyveromyces marxianus
JP3071088B2 (en) Method for producing fats and oils and microorganisms used therefor
US3686144A (en) Recovery of yeast proteins in refined form and with high yield by dehydration with an alkanol followed by acidic esterification
CN111448298A (en) Method for separating microbial oil
Sinha et al. Lipid Extraction Methods from Wet Microalgal Biomass
RU2033427C1 (en) Method of riboflavin isolation
Rahayu et al. Enzymatic properties of microbial solid starters on coconut oil recovery
JPH0431671B2 (en)
Arcanggi et al. Tapioca and tofu waste utilization to produce AA, DHA, and EPA
RU1836420C (en) Method of separation of grown up cells of microorganisms from the nutrient broth
Sushma et al. ISOLATION, PRODUCTION AND PURIFICATION OF LIPASE FROM ASPERGILLUS NIGER USING GINGELLY OIL CAKE AS SUBSTRATE
CN107189848A (en) A kind of method that kettle algae oil fat is split in extraction of highly effective and safe environmental protection