CZ300810B6 - Submerzní kmeny Geosmithia sp. MK385B (CCM 8366) a Geosmithia sp. MK583B (CCM 8365), smes antrachinonových barviv jimi produkovaná a zpusob její produkce - Google Patents
Submerzní kmeny Geosmithia sp. MK385B (CCM 8366) a Geosmithia sp. MK583B (CCM 8365), smes antrachinonových barviv jimi produkovaná a zpusob její produkce Download PDFInfo
- Publication number
- CZ300810B6 CZ300810B6 CZ20070767A CZ2007767A CZ300810B6 CZ 300810 B6 CZ300810 B6 CZ 300810B6 CZ 20070767 A CZ20070767 A CZ 20070767A CZ 2007767 A CZ2007767 A CZ 2007767A CZ 300810 B6 CZ300810 B6 CZ 300810B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- ccm
- geosmithia
- mixture
- strains
- anthraquinone
- Prior art date
Links
- 239000001000 anthraquinone dye Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 241000973882 Geosmithia Species 0.000 title claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 15
- 241000233866 Fungi Species 0.000 claims abstract description 10
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 4
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 241000268376 Geosmithia sp. Species 0.000 claims description 15
- NTGIIKCGBNGQAR-UHFFFAOYSA-N 1,3,6,8-tetrahydroxyanthraquinone Chemical compound C1=C(O)C=C2C(=O)C3=CC(O)=CC(O)=C3C(=O)C2=C1O NTGIIKCGBNGQAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 5
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 claims description 3
- AAEVYOVXGOFMJO-UHFFFAOYSA-N prometryn Chemical compound CSC1=NC(NC(C)C)=NC(NC(C)C)=N1 AAEVYOVXGOFMJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 abstract description 8
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract 1
- 239000012465 retentate Substances 0.000 abstract 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 abstract 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 14
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 10
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 10
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 9
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229930182559 Natural dye Natural products 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LQGUBLBATBMXHT-UHFFFAOYSA-N chrysophanol Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC(C)=CC(O)=C3C(=O)C2=C1O LQGUBLBATBMXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 239000000978 natural dye Substances 0.000 description 4
- 239000001054 red pigment Substances 0.000 description 4
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 4
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 3
- NFQXCHAJWVRYND-UHFFFAOYSA-N 1,4,5,8-tetrahydroxy-2-methylanthracene-9,10-dione Chemical compound C1=CC(O)=C2C(=O)C3=C(O)C(C)=CC(O)=C3C(=O)C2=C1O NFQXCHAJWVRYND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YOOXNSPYGCZLAX-UHFFFAOYSA-N 1,5,8-trihydroxy-3-methylanthracene-9,10-dione Chemical compound C1=CC(O)=C2C(=O)C3=CC(C)=CC(O)=C3C(=O)C2=C1O YOOXNSPYGCZLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 1,5-dihydroxy-3-methoxy-7-methyl-anthraquinonyl Chemical group 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 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 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 235000010633 broth Nutrition 0.000 description 2
- VWDXGKUTGQJJHJ-UHFFFAOYSA-N catenarin Chemical compound C1=C(O)C=C2C(=O)C3=C(O)C(C)=CC(O)=C3C(=O)C2=C1O VWDXGKUTGQJJHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NZPQWZZXRKZCDU-UHFFFAOYSA-N chrysophanol Natural products Cc1cc(O)c2C(=O)c3c(O)cccc3Oc2c1 NZPQWZZXRKZCDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 2
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 2
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 2
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 2
- 239000006877 oatmeal agar Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 2
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001052 yellow pigment Substances 0.000 description 2
- YBHALPZYHHGUND-UHFFFAOYSA-N 1,4,5,7-tetrahydroxy-2-(hydroxymethyl)anthracene-9,10-dione Chemical compound C1=C(O)C=C2C(=O)C3=C(O)C(CO)=CC(O)=C3C(=O)C2=C1O YBHALPZYHHGUND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AIBWRMHGMCJIPR-UHFFFAOYSA-N 1-acetyl-2,4,5,7-tetrahydroxyanthracene-9,10-dione Chemical compound O=C1C2=C(O)C=C(O)C=C2C(=O)C2=C1C(O)=CC(O)=C2C(=O)C AIBWRMHGMCJIPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHPMCKVQTMMPCG-UHFFFAOYSA-N 5,8-dihydroxy-2-methoxy-6-methyl-7-(2-oxopropyl)naphthalene-1,4-dione Chemical compound CC1=C(CC(C)=O)C(O)=C2C(=O)C(OC)=CC(=O)C2=C1O UHPMCKVQTMMPCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940076442 9,10-anthraquinone Drugs 0.000 description 1
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- 240000007440 Agaricus campestris Species 0.000 description 1
- 241000271566 Aves Species 0.000 description 1
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000254173 Coleoptera Species 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 241000223211 Curvularia lunata Species 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001136487 Eurotium Species 0.000 description 1
- 241000223218 Fusarium Species 0.000 description 1
- 241000168525 Haematococcus Species 0.000 description 1
- 108091023242 Internal transcribed spacer Proteins 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 241000985513 Penicillium oxalicum Species 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 241000206618 Porphyridium Species 0.000 description 1
- 241000228453 Pyrenophora Species 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- QBPFLULOKWLNNW-UHFFFAOYSA-N chrysazin Chemical compound O=C1C2=CC=CC(O)=C2C(=O)C2=C1C=CC=C2O QBPFLULOKWLNNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 239000000973 cosmetic coloring agent Substances 0.000 description 1
- 239000000287 crude extract Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- VUUONEBXXLQCQX-UHFFFAOYSA-N erythroglaucin Chemical compound C1=C(C)C(O)=C2C(=O)C3=CC(OC)=CC(O)=C3C(=O)C2=C1O VUUONEBXXLQCQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 235000002864 food coloring agent Nutrition 0.000 description 1
- 239000000989 food dye Substances 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 210000004276 hyalin Anatomy 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 1
- 231100001184 nonphytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 125000005506 phthalide group Chemical group 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 244000062645 predators Species 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- ZXKDYDAPEAPNLS-UHFFFAOYSA-N rhodolamprometrin Natural products CC(=O)Oc1c(O)cc(O)c2C(=O)c3c(O)cc(O)cc3C(=O)c12 ZXKDYDAPEAPNLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930000044 secondary metabolite Natural products 0.000 description 1
- 230000007226 seed germination Effects 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000979 synthetic dye Substances 0.000 description 1
- ITCNKLLBKUYLLV-UHFFFAOYSA-N tetrahydroxymethylanthraquinone Natural products C1=C(O)C(O)=C2C(=O)C3=CC(C)=CC(O)=C3C(=O)C2=C1O ITCNKLLBKUYLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Zpusob fermentacní prípravy, separace a purifikace extra- a intracelulárních antrachinonových barviv produkovaných vláknitými houbami rodu Geosmithia. Kultivace kmenu Geosmithia se provádí za submersních podmínek pri teplote 22 až 37 .degree.C na syntetickém kultivacním médiu. Biomasa produkcního mikroorganismu se z kultivacní tekutiny po fermentaci odstraní filtrací ci odstredením. Jak retentát, tak usušená biomasa je extrahována vhodným organickým rozpouštedlem a zakoncentrována na odparce nebo lyofilizátoru. Tento hrubý barevný extrakt je dále využíván jako finální produkt a nebo dále zpracován separacními technikami na pevné fázi s použitím vhodného sorbentu na jednotlivá antrachinonová barviva.
Description
Submerzní kmeny Geosmithia sp. MK385B (CCM 8366) a Geosmithia sp. MKS83B (CCM 8365), směs antrachinonových barviv jimi produkovaná a způsob její produkce
Oblast techniky
Předložený vynález se týká nových kmenů hub rodu Geosmithia a fermentace, produkce a izolace hrubého barevného extraktu z výše uvedených hub rodu Geosmithia.
io
Dosavadní stav techniky
Antrachinony jsou důležitou skupinou přírodních látek s vysokým biotechnologickým potenciálem (repelenty, barviva, mořidla atd.). Jako přírodní barviva byla používána k barvení látek, vlny a hedvábí do poloviny 19. století, ale po prvních objevech syntetických barviv byla v textilním průmyslu postupně nahrazována. Dnes některá průmyslově využívaná přírodní potravinová barviva mají takové vlastnosti, které výrazně omezují jejich velkoplošné využití v potravinářském i kosmetickém průmyslu. Navíc je výroba mnoha autorizovaných přírodních barviv závislá na dodávce a dostupnosti rostlinných nebo živočišných surovin. Antrachinony byly dále určeny jako sekundární metabolity u bakterií, vyšších hub, nižších hub, živočichů a vyšších rostlin. Vláknité houby rodu Eurotium spp., Fusarium spp., Drechslera spp. aj. produkují různě barevné antrachinonové pigmenty např. catenarin, chrysophanol, cynodontin, helmintho-sporin, tritisporin a erythroglaucin, bohužel často společně s nežádoucími toxickými látkami. Biotechnologická, levná a ekologická příprava antrachinonových barviv či jejich prekurzorů bez příměsi mykoto25 xinů je pro další syntézy velmi žádoucí, např. hrubý extrakt získaný z lišejníku Curvularia lunata tvoří až ze 70% antrachinon cynodotin. Je velmi vhodným prekurzorem pro syntézu barviv a to z toho důvodu, že disponuje Čtyřmi dostupnými substituenty na základním skeletu.
Řasy rodů Dunalieila, Haematococcus a Porphyridium nebo vláknité houby představuji další alternativní zdroj přírodních barviv. Produkce barviv může být optimalizována i v průmyslovém měřítku. Antrachinonový červený pigment tzv. Arpink Red produkovaný za submerzních podmínek houbou Penicillium oxalicum do živného média byl patentován ve více než 120 zemích jako potravinářské a kosmetické barvivo. Příprava je jednoduchá tj. filtrát je okyselen (pH 2.5 až 3.0), získaný precipitát rozpuštěn v alkoholu, filtrován a po jeho odstranění získáno barvivo v krysta35 lické podobě. Jiné přírodní hnědě zabarvené antrachinonové pigmenty (l,5~dihydroxy-3methoxy-7-methyl-anthrachinonyl), které jsou také vhodné jako potravinová aditiva, byly připraveny fermentací bambusové parazitické houby nebo baktérie (druh není přesně specifikován).
Některé přírodní antrachinony díky silné absorpci ultrafialového světla mohou působit jako sekundární repelenty proti ptákům a hmyzu. Například, aktivní látka 9,10-antrachinon je stabilní, nerozpustná ve vodě, není fytotoxická, neinhibuje klíčivost semen hospodářských plodin a má velmi nízkou toxicitu vůči ptákům, savcům a hmyzu. Podobné deterentní účinky antrachinonů byly zjištěny i u brouků z tribu Galeruciní, jejichž vajíčka obsahující chrysazin a chrysophanol jsou tak chráněna před přírodními predátory.
Nevýhodou antrachinonových barviv rostlinného nebo živočišného původu je závislost jejich produkce na dosažitelnosti vhodných přírodních zdrojů a závislost výše produkce na klimatických podmínkách. Tyto nevýhody odstraňuje postup podle předloženého vynálezu, který využívá k produkci antrachinonových barviv submersní kultury houby rodu Geosmithia za kontrolovaných podmínek. Další výhodou předloženého vynálezu je, že oproti doposud popsaným mikrobiálním producentům, houby rodu Geosmithia produkují nové až šestkrát substituované deriváty antrachinonů, které mají širší oblast absorpce světelného záření a tím i širší využitelnost např. v potravinářském a textilním průmyslu, a dalších. Dále, přítomnost šesti dostupných substituentů výrazně zvyšuje možnosti jejich dalšího chemického opracování na žádoucí preparáty.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob fermentační přípravy antrachinonových barviv ve směsi produko5 vane vláknitými houbami rodu Geosmithia, zejména kmeny Geosmithia sp. MK385B (CCM 8366) a Geosmithia sp. MK583B (CCM 8365). Submerzní kultivace se provádí při teplotě 22 až 37 °C na syntetickém kultivačním médiu po dobu 10 až 21 dnů. Narostlá biomasa produkčního mikroorganismu se z kultivační tekutiny po fermentaci odstraní filtrací či odstředěním. Z ní se následně extrahuje směs antrachinonových barviv, například kyselým etylacetátem, načež se io stejným způsobem extrahuje směs antrachinonových barviv z kultivačního média.
Rovněž tak usušená biomasa může být vhodným rozpouštědlem, například kyselým etylacetátem, extrahována a zakoncentrována za vzniku finálního surového tmavě zbarveného produktu. Tímto produktem je směs antrachinonových barviv, zahrnující 1,3,6,8-tetrahydroxy antrachinon, rhodo15 lamprometrin, l-acetyl-2,4,5,7,8-pentahydroxyantrachinon, l-karboxy-2,4,5,7,8-pentahydroxyantrachinon a methoxy derivát l-karboxy-2,4,5,7,8-pentahydroxyantrachinonu,
V případech, kde není podmínkou aplikace surového barevného extraktu, lze tento produkt dělit za použití separačních technik a to například tak, že hrubý extrakt je triturační metodou aplikován přímo na vhodný nosič s výhodou silikagel, který je smočen v organické mobilní fázi např. hexan/ethylacetát. Jednotlivé antrachinonové látky separujeme za použití gradientu organické kyseliny např. kyseliny octové, kyseliny trifluoroctové, atd., v organickém rozpouštědle, např. ethylacetátu. Čisté pigmenty získáme několikanásobnou krystalizaci jednotlivých izolovaných frakcí.
Kmeny ajejich přechovávání
Vynález se týká kmenů Geosmithia spp. a to Geosmithia sp, MK385B (CCM 8366) a Geosmithia sp. MK583B (CCM 8365). Tyto kmeny byly identifikovány srovnáním s popsanými druhy (Pitt,
1979a; Kolařík et al., 2004; Kolařík et al., 2005) pomocí morfologických znaků a sekvencí ITS1—
5.8S-ITS2 rDNA. Patentované kmeny jsou uchovávány v České sbírce mikroorganismů v Brně ave Sbírce námelovitých hub (CCC) v Praze. Kromě lyofilizátů jsou kmeny uchovávány na šikmých agarech s 2% malt extrakt agarem (MEA), při 10 °C a pravidelně přeoěkovávány po půl roce.
Morfologie kmenů
Oba kmeny tvoří nízké, dobře sporuluj ící sametové kolonie, sporulující část je zbarvena v odstínech rudé či fialové. Mycelium je hyalinní. Kolonie roste zprvu kvasinkovitě, mikrocykličky, později se mění na formu vláknitou. Reverz je rudý Či fialový, kolonie produkuje rudý či žlutý pigment do okolního média. Kolonie na malt-extrakt agaru (MEA) a dalších mediích narostou 50 až 70 mm za 14 dní při 24 °C. Při 37 °C dosahují 30 až 50 mm za 14 dní. Oba kmeny mají bradavičnaté penicilátní konidiofory, válcovité bradavičnaté fialidy s nevýrazným krčkem a elipsoidní či válcovité konidie o velikosti 4 až 5x1.5 až 2.5 pm.
Fyziologie a kultivační podmínky
Sledované kmeny rostou velmi dobře na všech běžných komplexních kultivačních médiích jako malt-extrakt agar (MEA; Pitt, 1979b), Czapkův agar s kvasničním extraktem (CYA; Pitt 1978), bramborovo-mrkvový agar (PCA; Fassatiová, 1986), kukuřičný agar (CMA), agar z ovesných vloček (OA). Dobře rostou i na základním médiu Czapek-Dox (CZD) se sacharózou jako jediným zdrojem uhlíku, takže tyto houby nevyžadují pro růst esenciální organické látky. Rostoucí kolonie na MEA, CYA a CZD vytváří v prvních dnech růstu žlutý pigment rozpustný ve vodě, který difunduje do agaru. Po čtrnácti dnech kultivace se barvivo stává intenzivnější čí jinak zbarvený (rudý, nahnědlý). CZD médium je vhodné pro produkci mimobuněčných pigmentů u Geosmithia spp. a bylo použito jako hlavní fermentační médium.
Optimální pH rozmezí, během kterého houby produkují barevné látky, se pohybuje od 4 až 7. 5 Při nižší pH hodnotě než 3 a vyšší než 9 je produkce barevných pigmentů velmi nízká až zanedbatelná a kultura téměř neroste.
Ideální teplota pro růst houby a biosyntézu antrachinonových barviv je 24 až 27 °C, ale oba kmeny je produkují i při 37 °C. Houby rostou ve tmě a nebo při osvětlení.
io
Obecný vzorec antrachinonových barviv produkovaných submersními kulturami Geosmithia sp. MK385B (CCM 8366) a MK583B (CCM 8365).
Název, struktura a molekulová hmotnost [m/z] izolovaných antrachinonových barviv.
| Pigment Název barviva | Rl | R2 | [MH+] | |
| 1 | 1,3,6,8-tetrahydroxy antrachinon | H | H | 273.1 |
| 2 | rhodolamprometrin | H | coch3 | 315.1 |
| 3 | 1 -acetyl-2,4,5,7,8-pentahydroxyantrachinon | OH | COCH3 | 331.1 |
| 4 | 1 -sarboxy-2,4,5,7,8- pentahydroxyantrachinon | OH | COOH | 333.1 |
| 5 | methoxy derivát pigmentu 4 | OH | COOH | 347.1 |
Antrachinonové látky nejsou rozpustné ve vodě, dichlormethanu, hexanu nebo jiných nepolárních rozpouštědlech. Žlutě a oranžově zbarvené antrachinony jsou pouze částečně rozpustné ve vodě a to ve 40% MeOH nebo 20% THF (tetrahydrofuran) a velmi dobře rozpustné v MeOH, dalších alkoholech, DMSO, acetonu, dioxanu, ethylacetátu nebo kyselém methanolu. Rozpustnost červeného pigmentuje závislá na pH rozpouštědla (rozpustný pouze v kyselém prostředí). Barva pigmentů se mění v závislosti na pH hodnotě, tzn. tyto látky vykazují bathochromní efekt. Mají obecně vysokou stabilitu ke světlu a široké škále teplotního působení. Absorbují světlo jak ve viditelné, tak UV oblasti.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Pro submersní kultivace je použito kmene Geosmithia sp. MK385B (CCM 8366). Inokulum bylo připraveno naočkováním Petriho misek s tuhým médiem Čapek - Dox o složení (g/L): sacharosa (30), K2HPO4 (1), MgSO4 (0,5), NaNOj (3), FeSO4 (0,01), KC1 (0,5) obsahující 1,5% agaru.
Po 5-ti denní kultivaci v temnu při teplotě 24 °C byl přenesen bloček agaru s inokulem do baněk s fermentačním médiem. Submersní kultivace je prováděna v Erlenmayerových baňkách o objemu 250 ml s 50 ml média. Kultivace probíhaly v temnu na rotační třepačce při teplotě 24 °C 14 až 21 dní. Pro kultivaci byla použita nezpevněná půda Čapek - Dox. Submersní kultivace obsahuje jemnou směs hyf a mikrocyklických ftalid a konidií. Po odstředění biomasy byla kultivační tekutina zbavena polysacharidů přesrážením v destilovaném acetonu v poměru 1:1 (v/v), po 2 až 24 hodinách znovu zfiltrována a na rotační vakuové odparce zahuštěna zhruba na 1/10 původního objemu. Biomasa byla vysušena při teplotě 23 až 37 °C.
Příklad 2
Submersní kultivace podle příkladu 1 s tím, že jako produkční kmen je použit kmen Geosmithia sp. MK583B (CCM 8365).
Příklad 3
Zahuštěný koncentrát kultivační tekutiny a usušená mycelámí biomasa, získaná postupem podle io předchozích příkladů, byly opakovaně extrahovány destilovaným ethylacetátem s kyselinou octovou (20:1, v/v). Organické frakce byly po přesušení síranem sodným filtrovány a odpařeny dosucha. Celkový výtěžek hrubých antrachinonových barviv získaných z fermentační půdy a mycelia činil 2 až 8 g/L.
Příklad 4
Hrubá antrachínonová barviva získaná z fermentačních půd podle příkladu 3 byla separována na pevné fázi se silikagelovým nosičem pomocí sloupcové chromatografie. Silikagel (Si 60; 4020 63 pm; Merck) 70 g byl po suspendování v mobilní fázi hexan/ethylacetát (6:4, v/v) a po odvzdušnění na vývěvě nalit do sloupce (2 x 50 cm). Hrubá antrachínonová barviva (700 mg) byla rozpuštěna v metanolu (5 mL) a promíchána se silikagelem (5 g), následně odpařena na odparce dosucha. Takto upravený vzorek byl nanesen na kolonu a jednotlivé barevně odlišné zóny (žlutá, oranžová) byly separovány v mobilní fází hexan/ethylacetát (6:4, v/v) s rostoucím gradientem kyseliny octové (6:4:0,1, v/v/v až 6:4:1, v/v/v). Červený pigment byl eluován silnější kyselinou trifluoroctovou (TFA; hexan/ethylacetát/TFA; 6:4:0.5 - 6:4:3; v/v/v). Frakce obsahující jednotlivé antrachinonové deriváty byly spojeny a zahuštěny na vakuové odparce na 1/3 původního objemu. Ochlazením na 4 °C došlo ke krystalizací. Po 24 h byly krystaly odděleny od matečných louhů odsátím na fritě a promyty methanolem. Matečné louhy byly znovu krystalízo30 vány stejným způsobem. Tímto postupem bylo získáno 140 mg žlutého antrachinonového pigmentu a 260 mg červeného antrachinonového pigmentu. Mezifrakce a frakce obsahující ostatní antrachínonová barviva nekiystalizovala a proto byla odpařena dosucha. Takto bylo získáno 250 mg směsi antrachinonových barviv.
Průmyslová využitelnost
Hrubý extrakt nebo izolovaná žlutě až červeně zbarvená antrachínonová barviva získaná výše popsanými technologiemi v souladu s tímto vynálezem, jsou stálá, netoxická a šetrná k životnímu prostředí a mohou být využita zejména jako přírodní barviva, potravinová aditiva, deterenty nebo indikátory aj. v širokém průmyslovém měřítku (potravinářský, kosmetický, textilní průmysl, zemědělství atd.).
Claims (2)
- PATENTOVÉ NÁROKY5 1. Submerzní kmeny Geosmithia sp. MK.385B (CCM 8366) a Geosmithia sp. MK.583B (CCM8365), uložené v České sbírce mikroorganismů při Masarykové univerzitě v Brně, Ústav Experimentální Biologie.
- 2. Směs antrachinonových barviv, zahrnující 1,3,6,8-tetrahydroxy antrachinon a rhodolamio prometrin, vyznačující se tím, že dále obsahuje l-acetyl-2,4,5,7,8-pentahydroxyantrachinon, l-karboxy-2,4,5,7,8-pentahydroxyantrachinon a methoxy derivát 1-karboxy2,4,5,7,8-pentahydroxyantrachinonu, produkovaná submerzními kmeny Geosmithia sp. MK385B (CCM 8366) a Geosmithia sp. MK583B (CCM 8365).15 3. Způsob produkce směsi antrachinonových barviv podle nároku2, vyznačující se tím, že kmeny hub Geosmithia sp, MK.385B (CCM 8366) a Geosmithia sp. MK583B (CCM 8365) jsou kultivovány za submersních podmínek při teplotě 22 až 37 °C na syntetickém kultivačním médiu po dobu 10 až 21 dnů.20 4. Způsob produkce směsi podle nároku 3, vyznačující se tím, že se z kultivátu po fermentaci oddělí biomasa kmenů hub Geosmithia sp. MK385B (CCM 8366) a Geosmithia sp. MK583B (CCM 8365) a extrahuje se z ní směs antrachinonových barviv, například kyselým etylacetátem, a načež se stejným způsobem extrahuje směs antrachinonových barviv z kultivačního média.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20070767A CZ300810B6 (cs) | 2007-11-02 | 2007-11-02 | Submerzní kmeny Geosmithia sp. MK385B (CCM 8366) a Geosmithia sp. MK583B (CCM 8365), smes antrachinonových barviv jimi produkovaná a zpusob její produkce |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20070767A CZ300810B6 (cs) | 2007-11-02 | 2007-11-02 | Submerzní kmeny Geosmithia sp. MK385B (CCM 8366) a Geosmithia sp. MK583B (CCM 8365), smes antrachinonových barviv jimi produkovaná a zpusob její produkce |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2007767A3 CZ2007767A3 (cs) | 2009-05-13 |
| CZ300810B6 true CZ300810B6 (cs) | 2009-08-12 |
Family
ID=40625245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20070767A CZ300810B6 (cs) | 2007-11-02 | 2007-11-02 | Submerzní kmeny Geosmithia sp. MK385B (CCM 8366) a Geosmithia sp. MK583B (CCM 8365), smes antrachinonových barviv jimi produkovaná a zpusob její produkce |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ300810B6 (cs) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3947594A (en) * | 1973-05-07 | 1976-03-30 | Gaf Corporation | 4-Halo-1-hydroxyanthraquinone containing fungicidal composition |
| US20050267307A1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-12-01 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Novel anthraquinones and process for the preparation and method of use thereof |
-
2007
- 2007-11-02 CZ CZ20070767A patent/CZ300810B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3947594A (en) * | 1973-05-07 | 1976-03-30 | Gaf Corporation | 4-Halo-1-hydroxyanthraquinone containing fungicidal composition |
| US20050267307A1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-12-01 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Novel anthraquinones and process for the preparation and method of use thereof |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Kolarik a kol. (2004) Mycol. Res. 108, 1053-1069 * |
| Kolarik a kol. (2006) 10th International Symposium on the Genetics of Industrial Microorganisms, Prague 181, abstrakt P 421 * |
| Kolarik a kol. (2007) Mycol. Res. 111, 1298-1310 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2007767A3 (cs) | 2009-05-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sakamoto et al. | Anthocyanin production in cultured cells of Aralia cordata Thunb. | |
| Coombe et al. | Constituents of some Curvularia species | |
| Xiong et al. | Antibiotic and antifouling compound production by the marine-derived fungus Cladosporium sp. F14 | |
| CN111454869B (zh) | 一株海洋链霉菌及其应用 | |
| CN103937678B (zh) | 一株海洋壳青霉、其衍生的喹啉酮类化合物及其制备和应用 | |
| Ola et al. | A new antibacterial polyketide from the endophytic fungi Aspergillus fumigatiaffinis | |
| KR101243349B1 (ko) | 환경스트레스 완화 및 식물생장촉진 기능을 갖는 슈도모나스 오란티아카 ｉｂ５―１０ 및 이를 함유하는 미생물 제제 및 이를 이용한 사구식물의 복원방법 | |
| CN108353906A (zh) | 吲哚-3-甲醛及其衍生物在防治由植物病原真菌引起的植物病害中的应用 | |
| EP1341925B1 (de) | Mikrobiologisches verfahren zur biosynthese der natürlichen blau-violetten farbstoffe violacein und desoxyviolacein | |
| EA003085B1 (ru) | Штамм микроорганизма penicillium oxalicum var. armeniaca, используемый для получения красного красителя антрахинонового типа, и способ получения указанного красителя | |
| CN113005048B (zh) | 一种产黑链霉菌cys22、其代谢产物及应用 | |
| KR101222908B1 (ko) | 환경스트레스 완화 및 식물생장촉진 기능을 갖는 슈도모나스 오란티아카 ｉｂ５―１４ 및 이를 함유하는 미생물 제제 및 이를 이용한 사구식물의 복원방법 | |
| US5077201A (en) | Natural blue pigment | |
| CZ300810B6 (cs) | Submerzní kmeny Geosmithia sp. MK385B (CCM 8366) a Geosmithia sp. MK583B (CCM 8365), smes antrachinonových barviv jimi produkovaná a zpusob její produkce | |
| WO2006075395A1 (ja) | β−ラクタム抗生物質の活性増強剤及びその製造法 | |
| CN111808015A (zh) | 一类苯丙氨酸来源的细胞松弛素及其制备方法和应用 | |
| Gulyamova et al. | Effect of epigenetic modifiers on fermentation parameters of endophytic fungi from plants growing in Uzbekistan | |
| Venkata Dasu et al. | Studies on production of griseofulvin | |
| CN104250621A (zh) | 一种海洋烬灰红链霉菌及其应用于制备橙酮化合物的方法 | |
| Chiung et al. | A novel quinone antibiotic from Malbranchea cinnamomea TAIM 13T54 | |
| Fazio et al. | Culture studies on the mycobiont of Caloplaca erythrantha (Tuck.) Zahlbr.(Teloschistaceae): high production of major lichen secondary metabolites | |
| US5279829A (en) | Fungicidal antibiotic from Streptomyces NCIMB 40212 | |
| CN114292758A (zh) | 碱蓬来源曲霉菌tr15及其应用 | |
| US20060111280A1 (en) | Novel substance fki-1033 and process for producing the same | |
| CN1132931C (zh) | 一种产红色素的海洋细菌及利用这种细菌生产红色素的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20171102 |