CZ296475B6 - Zpusob fermentacní prípravy extracelulárního glukanu pomocí hub Claviceps sp. - Google Patents

Zpusob fermentacní prípravy extracelulárního glukanu pomocí hub Claviceps sp. Download PDF

Info

Publication number
CZ296475B6
CZ296475B6 CZ20024026A CZ20024026A CZ296475B6 CZ 296475 B6 CZ296475 B6 CZ 296475B6 CZ 20024026 A CZ20024026 A CZ 20024026A CZ 20024026 A CZ20024026 A CZ 20024026A CZ 296475 B6 CZ296475 B6 CZ 296475B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
claviceps
glucan
electrodes
iron
electrocoagulation device
Prior art date
Application number
CZ20024026A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ20024026A3 (cs
Inventor
Flieger@Miroslav
Votruba@Jaroslav
Pazoutová@Sylva
Kantorová@Michaela
Cvak@Jan
Benada@Oldrich
Kofronová@Olga
Original Assignee
Mikrobiologický Ústav Av Cr
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 Mikrobiologický Ústav Av Cr filed Critical Mikrobiologický Ústav Av Cr
Priority to CZ20024026A priority Critical patent/CZ296475B6/cs
Publication of CZ20024026A3 publication Critical patent/CZ20024026A3/cs
Publication of CZ296475B6 publication Critical patent/CZ296475B6/cs

Links

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Zpusob fermentacní prípravy extracelulárního glukanu pomocí hub z rodu Claviceps, spocívající v tom, ze se jako producent pouzije kmen hub z rodu Claviceps, který naprodukuje exopolysacharidy a neprodukuje alkaloidy a jim podobné biologicky aktivní látky, zejména ze skupiny kmenu Claviceps viridis a Claviceps maximensis, a submersní kultivace se provádí pri teplote 18 az 28 .degree.C, na syntetickém kultivacním médiu, biomasa produkcního mikroorganismu se z kultivacní tekutiny po fermentaci odstraní filtrací ci odstredením a retenát je po dialýze stabilizován do finální podoby lyofilizací. Neamorfní forma glukanu se pripraví tak, ze se retenát vystaví úcinku stejnosmerného proudu v elektrokoagulacním zarízení s zeleznou ci hliníkovou obetovanou elektrodou pri proudové hustote 0,05 az 0,8 mA/cm.sup.2.n. plochy vnorených elektrod pri napetovém gradientu 0,2 az 2 V/cm vzdálenosti mezi dvema elektrodami, nebo se v elektrokoagulacním zarízení pouzijí elektrody z nerezové oceli a do roztokuse pridají soli tezkých kovu, s výhodou soli hliníku, medi, zeleza, kadmia nebo olova, v mnozství 2az 15 ml nasyceného roztoku soli na 1 litr kultivacní tekutiny.

Description

Oblast techniky
Vynález se týká dvoustupňového způsobu extracelulárního glukanu, založeného na využití hub rodu Claviceps.sp.
Dosavadní stav techniky
3/1,6 β-glukan (dále glukan) je polysacharid, jehož výjimečné vlastnosti jsou v souvislosti s imunoprotektivním účinkem (Patent US 5 576 015 a 5 702 719) studovány (Hiroiku Ueno Beta-1,3D-Glucan, its Immune Effect and its Clinical Use.Jap J.Soc.Terminal Systemic Diseases. 6:151— 154,2000) více než 40 let. Jelikož se glukan nejčastěji nachází ve stěnách mikroorganismů, představuje pro imunitní systém lidského organismu signál pro indukci nespecifické imunitní reakce. (Větvička, V, et al. Orally -administered yeast β-13-glucan prophylactically protects against anthrax infection and cancer in mice. J.Am.Nutraceutical Assoc.5(2), 16-20, 2002). Glukan se tradičně izoluje z přírodních zdrojů jako je obilí (zejména oves, ječmen, žito: přihláška WO 2001/59147), dále pak z buněčných stěn mikroorganismů. Významným zdrojem glukanu je pekařské droždí (patent CZ 274918 a 281220) a biomasa vyšších hub (Borchers et al.. Mushrooms, tumors and immunity. Proč. Coc. Exp Biol Med. 221(4): 281-93, 1999). Hlavním technologickým problémem při izolaci a purifikaci čistého glukanu je množství dalších látek doprovázejících glukan ve výchozích přírodních materiálech (Autio et al. Effects of processing on the microstructure of oat bran concentrate and the physicochemical properties of isolated beta-glucans Food structure 11, 47-54, 1992). Tento problém je možno vyřešit za pomoci mikroorganismů, které produkují rozpustný glukan do fermentačni půdy během submerzní kultivace.
V roce 1991 publikoval (Lawford a Rosseau Bioreactor design cinsiderations in the production of high-quality microbial exopolysaccharide Appl Biochem Biochech 28, 667-684) studii o fermentační přípravě velmi čistého exopolysacharidu (glukanu) v submerzní kultuře pomocí bakterií Alcaligenes faecalis a Agrobacterium radiobacter. V literatuře je také popsána nadprodukce (Bucketal. J.Gen.Microbiol. 51, 337-352 1968; Pažoutová et al., J.Nat.Prod. 44, 225-235,1981) glukanu v submerzní kultivaci hub druhu Claviceps sp. doprovázená biosyntézou alkaloidů. Nespornou výhodou fermentačni přípravy je poměrně snadná izolace glukanu srážením acetonem či ethanolem z kultivační tekutiny zbavené biomasy ve srovnání s komplikovanou technologií izolace glukanu z obilí. (Bhatty R. Extraction and enrichment of (l-3),(l-4)-Beta-D-glycan from barley and oat brans Cereal Chem. 70, 73-77 1993). Srážením rozpouštědly se však glukan trvale převede do nerozpustné amorfní formy.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob fermentačni přípravy extracelulárního glukanu pomocí hub z rodu Claviceps, při kterém je jako producent použit kmen hub z rodu Claviceps, který nadprodukuje exopolysacharidy a neprodukuje alkaloidy a jim podobné biologicky aktivní látky. Tuto podmínku splňují zejména kmeny vybrané ze skupiny Claviceps viridis a Claviceps maximensis. Pro přípravu extracelulárního glukanu podle vynálezu vykazují nej vhodnější vlastnosti kmeny Claviceps viridis a Claviceps maximensis, PF2. Submerzní kultivace se provádí při teplotě 18 až 28 °C, na syntetickém kultivačním médiu, biomasa produkčního mikroorganismu se z kultivační tekutiny po fermentaci odstraní filtrací či odstředěním a retenát je po dialýze stabilizován do finální podoby lyofilizací.
V případech, kde není podmínkou aplikace snadná rozpustnost glukanu lze tento produkt izolovat za použití modifikované metody elektokoagulace do neamorfní formy (Mollah et al. Electrocoagulation(EC)-science and applications J Hazard.Mat.B84 29-41 2001).
-1 CZ 296475 B6
Při této metodě se postupuje tak, že se retenát vystaví účinku stejnosměrného proudu v elektrokoagulačním zařízení s železnou či hliníkovou obětovanou elektrodou při proudové hustotě 0,05 až 0,8 mA/cm2 plochy vnořených elektrod při napěťovém gradientu 0,2 až 2 V/cm vzdálenosti 5 mezi dvěma elektrodami.
Tento postup je možno modifikovat tak, že se v elektrokoagulačním zařízení použijí elektrody z nerezové oceli a do roztoku se přidají soli těžkých kovů, s výhodou soli hliníku, mědi, železa, kadmia a olova v koncentraci 2 až 15 ml nasyceného roztoku soli na 1 litr kultivační tekutiny. 10 Tímto postupem je možno ve spojení s účinkem stejnosměrného proudu připravit homogenní směs sférických nanočástic o různém průměru.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Rozpustný glukan byl připraven submerzní fermentací za pomoci kmene Claviceps maximen20 sis PF2 ze sbírky Mikrobiologického ústavu AV ČR. Použitý kmen neprodukuje alkaloidy.
Fermentace byla provedena v kultivačním zařízení BioFlo o pracovním objemu 1 litr (New Brunswick Scientific, Edison USA) při teplotě 24 °C, otáčkách míchadla 5 Hz a vzdušnění 0,3 VVM. Pro kultivaci byla použita půda T2 (Pažoutová et al., J.Nat. Prod. 44, 225-235, 1981) a fermentace probíhala vsádkovým způsobem bez automatické úpravy pH po dobu 8 dní. Po 25 odstředění biomasy byla kultivační tekutina zbavena solí a zbytkového cukru za pomoci dialyzační trubice (Sigma Diagnostic, StLouis, USA) a vysušena v servisní lyofilizační jednotce BT MBU AV ČR. Výtěžek rozpustného glukanu byl 8,3 g/1 kultivační tekutiny.
Příklad 2
Kultivační tekutina, získaná postupem popsaným v příkladu 1 byla nalita do elektrokoagulačního zařízení s dvěma železnými elektrodami a roztok byl po dobu 45 minut podroben účinku stejnosměrného elektrického proudu (potenciálový gradient 0,8 V/cm, proudová hustota 0,2 mA/cm2 35 plochy vnořených elektrod). Po této době bylo 95 % glukanu převedeno do nerozpustné formy a ve finálním kroku separováno odstředěním na laboratorní odstředivce a po promytí dosušeno na konstantní hmotnost při 60 °C.
Příklad 3
Byla provedena submerzní kultivace kmene Claviceps viridis ve fermentoru MBR (Sultech, Švýcarsko) o pracovním objemu 7 litrů při teplotě 24 °C, otáčkách míchadla 2 Hz a vzdušnění 0,3 VVM. Pro kultivaci byla použita půda CS2 (Pažoutová et al., J.Nat.Prod. 44, 225-235,1981) 45 s počátečním obsahem sacharózy 50 g/1. Fermentace probíhala vsádkovým způsobem bez automatické úpravy pH po dobu 7 dní. Použitý kmen neprodukuje alkaloidy. Kultivační tekutina byla zbavena biomasy filtrací na vakuovém filtru. Bylo použito laboratorní zařízení pro elektrokoagulaci jako v příkladu 2 opatřené nerezovými elektrodami (potenciálový gradient 0,8 V/cm, proudová hustota 0,24 mA/cm2 plochy vnořených elektrod) a do roztoku bylo přidáno 5 ml/litr nasy50 ceného roztoku síranu měďnatého. Po 60 minutách působení stejnosměrného elektrického proudu byl všechen glukan převeden na nerozpustný glukan obsahující chemicky vázanou měď ve formě homogenní suspenze mikrosfér o průměru 3 až 5 pm. Celkový výtěžek byl 10,3 g/1 fermentační půdy.
-2CZ 296475 B6
Průmyslová využitelnost
Rozpustný glukanový preparát podle vynálezu lze použít jako potravinový přípravek s imunoprotektivním účinkem, při výrobě papíru a přípravě biodegradovatelných polymemích kompozitů. Nerozpustný glukan izolovaný pomocí elektrokoagulace je možno použít pro přípravu nanokompozitních membrán (E.Coronado a spol. Nátuře 408, 447 2000) vhodný pro použití v ultrapermeabilních membránových separačních jednotkách.
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (4)

1. Způsob fermentační přípravy extracelulámího glukanu pomocí hub zrodu Claviceps, vyznačující se tím, že jako producent se použije kmen hub z rodu Claviceps, který naprodukuje exopolysacharidy a neprodukuje alkaloidy a jim podobné biologicky aktivní látky, zejména ze skupiny kmenů Claviceps viridis a Claviceps maximensis, a submerzní kultivace se provádí při teplotě 18 až 28 °C, na syntetickém kultivačním médiu, biomasa produkčního mikroorgamismu se z kultivační tekutiny po fermentaci odstraní filtrací či odstředěním a retenát je po dialýze stabilizován do finální podoby lyofylizací.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se retenát vystaví účinku stejnosměrného proudu v elektrokoagulačním zařízení s železnou či hliníkovou obětovanou elektrodou při proudové hustotě 0,05 až 0,8 mA/cm2 plochy vnořených elektrod při napěťovém gradientu 0,2 až 2 V/cm vzdálenosti mezi dvěma elektrodami.
3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se t í m, že se v elektrokoagulačním zařízení použijí elektrody z nerezové oceli a do roztoku se přidají soli těžkých kovů.
4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že se do elektrokoagulačního zařízení přidá 2 až 15 ml nasyceného roztoku solí hliníku, mědi, železa, kadmia nebo olova na 1 litr kultivační tekutiny.
CZ20024026A 2002-12-09 2002-12-09 Zpusob fermentacní prípravy extracelulárního glukanu pomocí hub Claviceps sp. CZ296475B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20024026A CZ296475B6 (cs) 2002-12-09 2002-12-09 Zpusob fermentacní prípravy extracelulárního glukanu pomocí hub Claviceps sp.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20024026A CZ296475B6 (cs) 2002-12-09 2002-12-09 Zpusob fermentacní prípravy extracelulárního glukanu pomocí hub Claviceps sp.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20024026A3 CZ20024026A3 (cs) 2005-10-12
CZ296475B6 true CZ296475B6 (cs) 2006-03-15

Family

ID=35071009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20024026A CZ296475B6 (cs) 2002-12-09 2002-12-09 Zpusob fermentacní prípravy extracelulárního glukanu pomocí hub Claviceps sp.

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ296475B6 (cs)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011063776A2 (en) 2009-11-25 2011-06-03 Zentiva, K.S. Soluble beta-glucan-api complexes for pharmaceutical use
WO2012130193A1 (en) 2011-03-31 2012-10-04 Zentiva, K.S. Non-covalent soluble complexes of teriparatide with polysaccharides and a dosage form of teriparatide for oral administration

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011063776A2 (en) 2009-11-25 2011-06-03 Zentiva, K.S. Soluble beta-glucan-api complexes for pharmaceutical use
WO2012130193A1 (en) 2011-03-31 2012-10-04 Zentiva, K.S. Non-covalent soluble complexes of teriparatide with polysaccharides and a dosage form of teriparatide for oral administration

Also Published As

Publication number Publication date
CZ20024026A3 (cs) 2005-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lee et al. Factors influencing the production of endopolysaccharide and exopolysaccharide from Ganoderma applanatum
AU2011230685B2 (en) Anti-allergic agent
CN100567500C (zh) 一种从产聚唾液酸大肠杆菌发酵液中提取聚唾液酸的方法
CN113755544B (zh) 一种裂褶菌发酵物及其制备方法和用途
CN102174614B (zh) 一种能提高机体免疫力的南极适冷微生物胞外多糖
CN110438111A (zh) 一种褐藻胶裂解酶及其应用
Dörnenburg et al. Elicitation of chitinases and anthraquinones in Morinda citrifolia cell cultures
CN112358985A (zh) 普沙根瘤菌及其在制备水溶性β-1,3葡聚糖中的应用
CN112646849A (zh) 一种微生物源壳寡糖的制备方法
JP2010241945A (ja) リポ多糖、イネ発酵エキス及びイネ発酵エキス配合物
CN104231106B (zh) 一种类芽孢杆菌的胞外多糖、制备方法及其应用
CZ296475B6 (cs) Zpusob fermentacní prípravy extracelulárního glukanu pomocí hub Claviceps sp.
JPH068322B2 (ja) ペクチンの製造法
CN113265337A (zh) 一株海洋杂色曲霉及其分离培养方法和应用
JPH03119995A (ja) カンジダアルビカンスbmm―12から出発するグルカン含有生成物の調製方法
CN104774794A (zh) 一株产d-甘露糖异构酶的菌株及用其生产d-甘露糖的方法
CN107502631A (zh) 一种产朊假丝酵母β‑D‑葡聚糖的生产方法
WO2007135941A1 (ja) 酢酸菌型セラミドの製造方法
JPS5982092A (ja) 新規菌株
KR20040032478A (ko) 신규한 담자균류 그리폴라 프론도사 hb0071 kctc10337bp와 이 균주로부터 생산된 다량의 다당류의제조방법과 이의 용도
CN119144525B (zh) 一种产保湿抗炎多糖的芽孢杆菌及其应用
CN111704679B (zh) 一种猴头菌发酵菌丝体β-葡聚糖及其制备方法和应用
JP4826824B2 (ja) オリゴ糖
TWI328041B (cs)
CN1724659A (zh) 壳聚糖内切酶的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20151209