CZ303447B6 - Zpusob extrakce beta-amylasy - Google Patents
Zpusob extrakce beta-amylasy Download PDFInfo
- Publication number
- CZ303447B6 CZ303447B6 CZ20032036A CZ20032036A CZ303447B6 CZ 303447 B6 CZ303447 B6 CZ 303447B6 CZ 20032036 A CZ20032036 A CZ 20032036A CZ 20032036 A CZ20032036 A CZ 20032036A CZ 303447 B6 CZ303447 B6 CZ 303447B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- amylase
- extracting
- cellulase
- extraction
- cereal
- Prior art date
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 108010019077 beta-Amylase Proteins 0.000 title claims description 93
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims abstract description 69
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 claims abstract description 48
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 101710130006 Beta-glucanase Proteins 0.000 claims abstract description 8
- 108010002430 hemicellulase Proteins 0.000 claims abstract description 7
- 229940059442 hemicellulase Drugs 0.000 claims abstract description 7
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 241000209219 Hordeum Species 0.000 claims description 29
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 claims description 29
- 241000209140 Triticum Species 0.000 claims description 18
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 claims description 18
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 claims description 11
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 7
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 5
- 241000233866 Fungi Species 0.000 claims description 4
- 241000223259 Trichoderma Species 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 claims description 2
- 241000223198 Humicola Species 0.000 claims description 2
- 241000228143 Penicillium Species 0.000 claims description 2
- 101710172711 Structural protein Proteins 0.000 claims description 2
- 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 claims 1
- 241000223218 Fusarium Species 0.000 claims 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims 1
- 239000004464 cereal grain Substances 0.000 claims 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims 1
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 45
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 27
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 27
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 27
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 24
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 23
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 23
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 9
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 9
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 9
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 8
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 7
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 7
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 229920002498 Beta-glucan Polymers 0.000 description 6
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L sodium disulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])(=O)=O HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 235000010262 sodium metabisulphite Nutrition 0.000 description 6
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 5
- 108010084185 Cellulases Proteins 0.000 description 5
- 102000005575 Cellulases Human genes 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 5
- FYGDTMLNYKFZSV-URKRLVJHSA-N (2s,3r,4s,5s,6r)-2-[(2r,4r,5r,6s)-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)-6-[(2r,4r,5r,6s)-4,5,6-trihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1[C@@H](CO)O[C@@H](OC2[C@H](O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-URKRLVJHSA-N 0.000 description 4
- 101710121765 Endo-1,4-beta-xylanase Proteins 0.000 description 4
- 108010047754 beta-Glucosidase Proteins 0.000 description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 4
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 3
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 3
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 3
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 102000006995 beta-Glucosidase Human genes 0.000 description 3
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 3
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 3
- 108010013043 Acetylesterase Proteins 0.000 description 2
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 description 2
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 2
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 2
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 2
- 102100036617 Monoacylglycerol lipase ABHD2 Human genes 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 108010050181 aleurone Proteins 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 2
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 2
- 108010038658 exo-1,4-beta-D-xylosidase Proteins 0.000 description 2
- -1 glucose polysaccharide Chemical class 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 2
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 235000020985 whole grains Nutrition 0.000 description 2
- FYGDTMLNYKFZSV-WFYNLLPOSA-N (2s,3r,4s,5s,6r)-2-[(2r,4r,5r,6s)-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)-6-[(2r,3s,4r,5r,6s)-4,5,6-trihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1[C@@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@H](O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-WFYNLLPOSA-N 0.000 description 1
- 101710178229 1,4-beta-D-glucan glucohydrolase Proteins 0.000 description 1
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBTMGCOVALSLOR-UHFFFAOYSA-N 32-alpha-galactosyl-3-alpha-galactosyl-galactose Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(OC2C(C(CO)OC(O)C2O)O)OC(CO)C1O DBTMGCOVALSLOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001677738 Aleuron Species 0.000 description 1
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 1
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 1
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 1
- 108700038091 Beta-glucanases Proteins 0.000 description 1
- 108010008885 Cellulose 1,4-beta-Cellobiosidase Proteins 0.000 description 1
- 241000193403 Clostridium Species 0.000 description 1
- RXVWSYJTUUKTEA-UHFFFAOYSA-N D-maltotriose Natural products OC1C(O)C(OC(C(O)CO)C(O)C(O)C=O)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 RXVWSYJTUUKTEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- 241000282555 Erythrocebus patas Species 0.000 description 1
- 101710112457 Exoglucanase Proteins 0.000 description 1
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 description 1
- 108010068370 Glutens Proteins 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 108010073032 Grain Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000004157 Hydrolases Human genes 0.000 description 1
- 108090000604 Hydrolases Proteins 0.000 description 1
- 229920000057 Mannan Polymers 0.000 description 1
- GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N N-[2-(1H-indol-3-yl)ethyl]-N-methylprop-2-en-1-amine Chemical compound CN(CCC1=CNC2=C1C=CC=C2)CC=C GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 description 1
- 241000235070 Saccharomyces 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
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000223262 Trichoderma longibrachiatum Species 0.000 description 1
- 241000499912 Trichoderma reesei Species 0.000 description 1
- LRQOQMWIEDQCHM-XCJASTIHSA-N Urobiose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@@H]1O[C@@]1(O)[C@H](CO)O[C@H](O[C@@]2(O)[C@@H](O[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]2O)CO)[C@@H](O)[C@@H]1O LRQOQMWIEDQCHM-XCJASTIHSA-N 0.000 description 1
- 239000008351 acetate buffer Substances 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 1
- 230000002478 diastatic effect Effects 0.000 description 1
- 229940079919 digestives enzyme preparation Drugs 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 108010091371 endoglucanase 1 Proteins 0.000 description 1
- 108010091384 endoglucanase 2 Proteins 0.000 description 1
- 108010092450 endoglucanase Z Proteins 0.000 description 1
- 238000001952 enzyme assay Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 229940073322 ferric hexacyanoferrate Drugs 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 238000012812 general test Methods 0.000 description 1
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- 235000021312 gluten Nutrition 0.000 description 1
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-UHFFFAOYSA-N mannotriose Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(CO)OC(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)C(O)C1O FYGDTMLNYKFZSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 150000002972 pentoses Chemical class 0.000 description 1
- 150000004804 polysaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012898 sample dilution Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 1
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- AWDBHOZBRXWRKS-UHFFFAOYSA-N tetrapotassium;iron(6+);hexacyanide Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[Fe+6].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-] AWDBHOZBRXWRKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
- 235000015099 wheat brans Nutrition 0.000 description 1
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 description 1
- 229920001221 xylan Polymers 0.000 description 1
- 150000004823 xylans Chemical class 0.000 description 1
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000009529 zinc sulphate Nutrition 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-BYLHFPJWSA-N β-1,4-galactotrioside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@@H](O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-BYLHFPJWSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/14—Hydrolases (3)
- C12N9/24—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
- C12N9/2402—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
- C12N9/2405—Glucanases
- C12N9/2408—Glucanases acting on alpha -1,4-glucosidic bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/14—Hydrolases (3)
- C12N9/24—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
- C12N9/2402—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
- C12N9/2405—Glucanases
- C12N9/2408—Glucanases acting on alpha -1,4-glucosidic bonds
- C12N9/2411—Amylases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/14—Hydrolases (3)
- C12N9/24—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
- C12N9/2402—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
- C12N9/2405—Glucanases
- C12N9/2408—Glucanases acting on alpha -1,4-glucosidic bonds
- C12N9/2411—Amylases
- C12N9/2414—Alpha-amylase (3.2.1.1.)
- C12N9/2422—Alpha-amylase (3.2.1.1.) from plant source
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/14—Hydrolases (3)
- C12N9/24—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
- C12N9/2402—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
- C12N9/2405—Glucanases
- C12N9/2408—Glucanases acting on alpha -1,4-glucosidic bonds
- C12N9/2411—Amylases
- C12N9/2425—Beta-amylase (3.2.1.2)
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Botany (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Cereal-Derived Products (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Medicines Containing Plant Substances (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Zpusob extrakce .beta.-amylasy z obilniny za prítomnosti celulasy, hemicelulasy a beta-glukanasy ve vodném médiu za vzniku extraktu, který obsahuje beta-amylasu. Použití celulasy, hemicelulasy a beta-glukanasy pri extrakci .beta.-amylasy z obilniny.
Description
Způsob extrakce beta-amylasy
Oblast techniky
Přihláška se týká enzymové technologie. Přesněji, vynález se týká způsobu extrakce β-amylasy z obilnin a použití enzymu při zmíněné extrakci.
io Dosavadní stav techniky β-amylasa je enzym odbourávající škrob, tento enzym hydrolyzuje alfa-1,4 vazby. Nachází se např. u baktérií a rostlin a štěpí škrob na neredukujícím konci škrobového řetězce především na maltosu, β-amylasa je hojná např. v zrnech, kde v případě potřeby přeměňuje nutriční zásoby obilek, tj, škrob, na cukr. U obilnin je škrob převážně uložen ve formě amylasy a amylopektinu. β-amylasa přeměňuje veškerou amylosu na maltosu, zatímco amylopektin přeměňuje z 60 % na maltosu a zbytek na dextrin.
β-amylasa je komerčně významný enzym, který se používá např. ve škrobovém průmyslu pro výrobu maltosy. Výrobky obsahující velké množství maltosy se používají např. pro výrobu cukrovinek a v potravinářském průmyslu, β-amylasa byla vyizolována z baktérií i z rostlin. Například byla získána z baktérií rodu Bacillus (US 4 970 158 a JP 60 126 080) a z termostabilní baktérie rodu Clostridium (US 4 647 538), β-amylasy získané z bakterií navíc kromě maltosy také produkují značná množství maltotriosy, zatímco rostlinné β-amylasy produkují relativně více maltosy a jsou proto vhodnější pro procesy, jejichž cílem je získat co nej sladší a/nebo co nejvhodnější produkty pro fermentací. Kromě toho je výroba β-amylasy z baktérií ve velké množství obtížná, β-amylasa používaná v průmyslu je získávána z rostlin, obvykle z obilnin, zejména z ječmene nebo pšenice, ale jako zdroje enzymu se také používají sójové boby.
Během růstu se β-amylasa vytváří v zrnech, kde je skladována. Zrno se skládá ze zárodku a z endospermu obsahujícího škrob, tj. jádra, obě části jsou od sebe vzájemně odděleny štítkem. Endosperm je obklopen aleuronovou (lepkavou) vrstvou a celé zrno je obaleno oplodím, osemením a vlastní slupkou. Pšenice nemá řádnou slupku, ale oplodí a o semení tvoří tvrdý vnější obal. β-amylasa se především hromadí v endospermu a štítku. Největší množství β-amylasy se nachá35 zí v nejvíce vně umístěných částech endospermu bezprostředně pod aleuronovou vrstvou.
Ječmenná β-amylasa byla důkladně studována. Tato β-amylasa a její výroba jsou popsány např. v následujících publikacích: D. E. Briggs, Barley, Chapman & Halí, London, 1978; Cook, Barley and Malt, Academie Press, London, 1962; J.R.A. Pollock, Brewing Science, Academie Press,
London, 1979. Systematický název enzymu je 1,4-alfa-D-glukanmaltohydrolasa (EC 3,2.1.2). V minulosti byla β-amylasa separována z obilnin nejprve drcením nebo mletím zrn a potom byla extrahována vodou nebo pufrem. Purifikace enzymu z extraktu tohoto druhu je přirozeně náročná a pracná, neboť kromě samotného enzymu obsahuje extrakt několik dalších rozpustných složek obsažených v zrnu. Byly učiněny pokusy pro zlepšení separace β-amylasy z jí obsahujícího roz45 toku, např. adsorpcí enzymu na polymer za přítomnost síranu amonného (US 5 294 341). Pro uvolnění β-amylasy z lepku byla zkoušena proteasa (JP 63 079 590).
β-amylasa byla také izolována z kapalných odpadů z produkce pšeničného škrobu přidáním alginátu sodného a zpětným získáním sraženého enzymu (JP 60 027 383) nebo vytvořením gelu z fosfátu vápenatého, na který se enzym adsorbuje a ze kterého je následně znovu získán (JP 63 248 389). Kapalné odpady z produkce škrobu nejsou dobrým zdrojem β-amylasy, protože jsou velmi ředěné a obsahují velká množství dalších látek, které činí purifikaci a koncentraci obtížnými a díky tomu je výtěžek nízký.
-1 CZ 303447 B6
Aby se získal čistší hrubý extrakt a aby se předešlo obtížím při následném zpracování, bylo navrženo, aby byla β-amylasa extrahována ze zrn zcela nebo částečně oloupaných. Jestliže jsou např. zrna ječmene vyloupána takovým způsobem, že jejich endosperm není narušen, pak fungují nejpovrchnější vrstvy endospermu jako jakýsi druh filtru, který zabraňuje průniku nerozpustných látek do máčecí vody a omezuje průnik rozpustných látek. Je upřednostňována extrakce prováděná za přítomnosti redukující látky, která uvolňuje β-amylasu z dalších proteinů zrna (FI 61 516 a ZS 4 675 296).
US patent 4 675 269 popisuje způsob přípravy obchodovatelného výrobku β-amylasy ze zrn ječmene, která jsou úplně nebo alespoň částečně zbavená slupek, přičemž zrna jsou podrobena extrakce vodou.
US 3 492 203 popisuje získání β-amylasy extrakcí pšeničných otrub vodou.
Žádný z uvedených dokumentů (US patent 4 675 269 a US patent 3 492 203) nepopisuje ani nenavrhuje použití enzymatického uvolňování β-amylasy.
Nyní byl vynalezen způsob extrakce β-amylasy z obilnin, který zkracuje dobu extrakce a zvyšuje výtěžek enzymu. Postup je jednoduchý a je obzvláště výhodný pro zpracování loupaných obilnin, což také usnadňuje další purifikaci enzymu.
Podstata vynálezu
Krátký popis vynálezu
Způsob extrakce β-amylasy podle tohoto vynálezu je charakterizován extrakcí obilnin za přítomnosti celulasy ve vodném roztoku, aby byl získán extrakt obsahující β-amylasu. Vynález se dále týká použití celulasy pro extrakci β-amylasy z obilnin.
Celulasa je používána např. pro produkci škrobu z mletých obilnin, aby se snížila vískozita suspenze a oddělil škrob od proteinu. Nyní bylo překvapivě zjištěno, že přidání celu losy do extrakční vody zvyšuje výtěžek β-amylasy a umožňuje zkrácení extrakční doby. Výhodná provedení vynálezu jsou připojena v závislých patentových nárocích.
Krátký popis obrázků
Obrázek 1 ukazuje vliv teploty na výtěžek β-amylasy jako funkci času.
Detailní popis vynálezu
Způsob podle tohoto vynálezu je použitelný pro extrakci různých obilnin obsahujících β-amylasu, např. po zpracování pšenice, ječmene, rýže a sóji. Je s výhodou použit pro extrakci β-amylasy z pšenice a rýže a obzvláště z ječmene. Nenaklíčená zrna neobsahují významná množství jiných enzymů kromě β-amylasy, z tohoto důvodu je výhodné extrahovat β-amylasu z takovýchto zrn. Enzym může být extrahován z nevyloupaných zrn, ale s výhodou je extrahován z oloupaných, mletých, drcených nebo omletých zrn. Je doporučeno rýži a ječmen vyloupat. Nejlepších výsledků je dosaženo extrakcí vyloupaných zrn ječmene.
Aby se zabránilo průniku škrobu z endospermu zrna do extraktu, musí být vyloupání provedeno tak, aby nedošlo k porušení vlastního Živého zrna. Vlastní slupka však musí být odstraněna co nej peč li věj i. Důvodem, je, že slupka je natolik hustá, že brání průniku β—amylasy. Vyloupaný
-2CZ 303447 B6 ječmen proto znamená ječmen, ze kterého byla odstraněna slupka zrna, ale jeho endosperm zůstal neporušen. V praxi to znamená, že nanejvýš zhruba 20 % hmotnosti nevyloupaného zrna je odstraněno loupáním. Obvykle je odstraněno 10 až 20 % hmotnosti jako slupka. V tomto případě fungují nejvíce vně umístěné vrstvy endospermu (oplodí, osemení a aleuronová vrstva), jako jakýsi druh ultrafíltru, který zabraňuje průniku nerozpustných látek a významně také průniku rozpustných látek do extrakční vody. Extrakt získaný ze zrn zpracovaných tímto způsobem je relativně čistý, což usnadňuje další zpracování, jako je purifikace a koncentraci enzymu. Pro další zpracování mohou být použity postupy obecně známé v enzymovém průmyslu, jako je tlaková filtrace a ultrafiltrace.
Obilnina je extrahována ve vodném médiu, jako je voda nebo případně roztok pufru. Během extrakce se pH obvykle pohybuje mezi 6,0 a 6,5. Extrakce je s výhodou prováděna za redukujících podmínek. Je používána taková redukující aktivita, aby se uvolnila β-amylasa navázaná na strukturální protein zrna. Redukující podmínky jsou nastaveny známým způsobem, v praxi je často používán SO2, např. přidáním pyrosiričitanu sodného a/nebo siřičitanu sodného. Poměr vyloupaných zrn ku vodnému médiu je s výhodou mezi 5 : 8 a 2 : 3 (hmotnost/objem). Způsob podle vynálezu je vhodný pro výroby průmyslového rozsahu, kdy je extrakce prováděna v ocelovém silu, do kterého byly např. přidány 19 tun vyloupaného ječmene a 29 m3 vody obsahující 0,5 % pyrosiričitanu sodného a 0,5 % siřičitanu sodného.
Extrakcí ječmene metodou popsanou výše bez oddělování vody, která zůstává uvnitř zrn, může být získáno 45 až 50 % β-amylasy celkem přítomné v ječmeni. V tomto případě je extrakční doba 72 h. Pokud se extrakční vody přidá celu lasa, může být extrahováno až 65 % celkového množství β-amylasy z obilniny při zkrácení extrakčního času na 60 h.
Celulosaje lineární glukosový polysacharid, jehož glukosové jednotky jsou spojeny β-1,4-glukosidovými vazbami. Nachází se v buněčných stěnách rostlin, kde je často přítomna spolu s ligninem a hemicelulosou. Enzymy, které se podílí na rozkladných reakcích celulosy, se nazývají celulasy. Celulasy jsou průmyslově používány např. při výrobě škrobu, zpracování papírové hmoty, zpracování textilií, degradaci β—gl ukanu v pivovarnictví a při zlepšování kvality mouky v pekárnách. Ve způsobu extrakce podle této přihlášky celulasy rozkládají povrchové struktury nacházející se pod slupkou živého zrna.
Komerčně dostupné celulasové přípravky jsou získávány buď z baktérií, jako je rod Bacillus, nebo z hub, jako jsou kvasinky (např. Saccharomyces) nebo z plísní. Velká množství celulas byla izolována zvláště z plísní. Nej častěji používané plísně produkující celu lasu patří do rodu Humicola, husar i um, Myceliopthoa, Aspergillus, Penicillium a Trichoderma. Některé produkční kmeny byly geneticky modifikovány. Tato přihláška výhodně využívá celulasu získanou z plísní, obzvláště z plísní Trichoderma.
Komerční enzymatické přípravky obsahují několik enzymatických aktivit a jejich množství a poměry se mohou mírně lišit mezi jednotlivými výrobci. Pro vynález je nezbytné, aby tento přípravek obsahoval přinejmenším celulasovou, hemicelulasovou a β-glukanasovou aktivitu. Jinými slovy, v tomto kontextu celulasa znamená enzymatický přípravek, který rozkládá přinejmenším celulosu, hemicelulosu a β-glukan. Všechny komerční celulasové přípravky testované přihlašovatelem (produkované firmami Genencor International, Rohm Enzyme GmbH a Novo Nordisk) zvýšily výtěžek β-amylasy. Celulasová, hemicelulasová a β-glukanasová aktivity jsou popsány např. v Novo's Handbook of Practical Biotechnology, 1986.
Celulasy mohou být rozděleny např. na endocelulasy, exocelulasy, exocelobiohydrolasy a celobiasy. Endocelulasy, tj. l,4-β-D-glukanglukanohydrolasy, náhodně štěpí β—1,4 vazby celulosy uvnitř molekuly a vytvářejí oligosacharidy. Exocelulasy, tj. l,4-β-[>~glukang1ukohydrolasy, štěpí β-1,4 vazby na konci molekuly za uvolňování glukosy. Jejich účinek na celobiosu je pomalý. Exocelobiohydrolasy, tj. 1,4-β-D-glukancelobiohydΓoIasy, štěpí výše zmíněné vazby na neredu-3CZ 303447 B6 kujícím konci molekuly za tvorby celobiosy. Celobiasy, tj. β-D-gIukosidglukohydrolasy, štěpí celobiosu na glukosu. Hydrolýza celulosy na glukosu vyžaduje endoglukanasu (1,4—β-Dglukanglukanohydrolasa, EC 3.2.1.4), která štěpí uvnitř molekuly a také substituované substráty, ale nedegraduje krystalickou celulosu; celobiohydrolasu (l,4-(3-D-glukancelobiohydrolasa, EC 3.2.1.91), která štěpí uvnitř krystalickou celulosu; a β-glukosidasu (β-D-glukosidglukohydrolasa, EC 3.2.1.21), což je celobiasa, který štěpí celobiosu a celulosové oligosacharidy na glukosu.
Skupina enzymů, které štěpí hemicelulasu, tj. póly sacharidy, které se nacházejí v přírodě a obsahují pentosy, např. arabinany, galaktany, manany a xylany, se nazývají herní celu lasy, β-glukanasy štěpí β-D-glukany, tj. glukosové polymery, které mohou být větvené a obsahují jak (3-1,3, tak β-1,4 vazby, β-glukan se nachází např. v buněčných stěnách endospermových buněk v zrnech. Lichenasa je endo-(3-glukanasa (1,3·l,4-J3-D-glukan^4-glukanhydrolasa), která štěpí β-1,4 vazby glukanu, který obsahuje β-1,3 a β-1,4 vazby. Laminarinasa (l,3-[3-D-glukan-3-glukanhydrolasa) štěpí β-glukan, který obsahuje pouze β-1,3 vazby, jako jsou β-1,3 vazby u sacharidů laminarinového typu. Exoglukanasa (l,3-β-D-glukanglukohydrolasa) štěpí β-1,3 vazby β-1,3glukanů a vytváří hlavně glukosu.
Při extrakci β-amylasy bylo dosaženo slibných výsledků např. s celulasovými přípravky Spezyme CE a GC 440, které vyrábí Genencor International. Posledně zmíněný přípravek je odvozen z geneticky modifikovaného kmene Trichoderma longibrachiatum a obzvláště účinně štěpí celulosu, hemicelulosu a β—glukan. Jeho aktivita je vyjádřena jako účinek na karboxymethylcelulosu (RBB-CMC), v kterémžto případě je RBB-CMC aktivita alespoň 1400 IU/g. Navíc kcelulasové aktivitě má GC 440 β-glukanosovou, β-glukosidasovou, β-xylosidasovou, xylanasovou a acetylesterasovou aktivitu. Typická šarže GC 440 obsahuje v průměru přibližně 7000 až 9000 U/ml DNS-CNC. přibližně 6000 až 8000 U/ml β-glukanasy, přibližně 80 až 90 U/ml β-glukosidasy, přibližně 500 až 600 nkat/ml β-xylosidasy, přibližně 1700 až 2000 nkat/ml acetylesterasy, přibližně 700 až 1400 U/ml RBB xylanasy a přibližně 1900 až 2100 U/ml DNS xylanasy. Velice dobrých výsledků bylo také dosaženo použitím celulasy vyráběné Rohm Enzyme GmbH, která je prodávána pod obchodním názvem Rohalase®Sep. Přípravek je odvozen z kmene Trichoderma reesei a obsahuje značné množství β-l,4-endog^ukanasové aktivity (nejméně 4700 CU/g) a xylanasy (nejméně 3000 XylH/g) a menší množství celobiohydrolasové aktivity. Také vykazuje (3-l,3-glukanasovou aktivitu, tj. laminarinasovou. Když jsou výše zmíněné enzymatické přípravky použily, vhodné množství celulasy je nejméně 0,015 %, s výhodou nejméně 0,020 %, např, 0,018 až 0,040 a zvláště pak 0,024 až 0,030 % hmotnosti obilniny.
β-amylasa může být extrahována za přítomnosti celulasy při teplotě od 20 do 45 °C, Teplota je s výhodou 25 až 32 °C, např. 29 až 31 °C. Extrakční doba může být 30 až 72 h, obvykle nejméně 48 h, např. 48 až 66 h a zvláště pak 55 až 62 h. Vodná extrakční doba při 30 °C je 60 h. Když je extrakce dokončena, zrna, kroupy nebo mouka jsou odděleny od extrakční vody použitím např. síta a β-amylasa je zpětně získána z extrakční vody, ze které je purifikována a/nebo v případě potřeby koncentrována.
Po extrakci mohou být obilniny, které byly extrahovány a separovány tímto způsobem, použity například pro výrobu škrobu. Podle této přihlášky je β-amylasa extrahována a extrakt je separován od obilniny před frakcionací škrobu a oddělen od obilniny. Pokud byl enzym extrahován z celých zrn, extrahovaná zrna jsou nejprve namleta, poté se provede proces výroby škrobu známým způsobem, tj. rozemletá zrna jsou smíchána s vodou a obilnina je frakcionována za použití prosívání a centr ifugační síly. Během mletí se obvykle přidávají celu lasa společně s β-glukanasou pro snížení viskozity a oddělení škrobu od proteinu.
Následující příklady ilustrují vynález bez omezení vzhledem k provedením zde popsaným.
-4 CZ 303447 B6
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Stanovení β-amylasy
Před stanovením celkového množství β-amylasy z neloupané obilniny se zrní po usušení umele nájemnou mouku a 10 g mouky se odváží do 100 ml Ertenmeyerovy baňky. Přidá se 100 ml 0,5% (hmotnost/objem) roztoku siřičitanu sodného a látky se řádně promíchají. Směs se nechá stát v baňce 24 h za občasného míchání. Poté se směs řádně zamíchá a přefiltruje se přes tenký filtrační papír (MN 640 W). Filtrát se zředí v poměru 1 : 50 destilovanou vodou a metodou popsanou níže se stanoví aktivita. Tento enzymový test se také použije pro stanovení obsahu βamylasy v extrakčních roztocích v příkladech uvedených níže.
Principielně se β-amytasa stanoví tak, jak je popsáno v Food Chemical Codex IV, General Test and Apparatus, 485.
Jednotka DP (diastatická síla) je zde definována jako množství enzymu v 0,1 ml 5% ředění vzorku, které vyprodukuje ze 100 ml substrátu při 20 °C za 1 hodinu množství redukujících sacharidů dostatečné pro redukci 5 ml Fehlingova roztoku. (Metoda stanovení neodpovídá definici DP).
Enzymová aktivita se stanoví hydrolýzou škrobu při 20 °C, pH 4,6 po dobu 30 minut. Vzniklé redukující sacharidy se stanoví titračně alkalickým hexakyanoželezitanem. Pro přípravu škrobového substrátu se smíchá 20 g suchého škrobu (Baker 1130) s přibližně 50 ml vody. Přidá se přibližně 500 ml vroucí vody a směs se povaří přesně 2 minuty. Ke zchlazenému roztoku škrobu se přidá 20 ml octanového pufru (0,5 M, pH 4,6) a doředí se destilovanou vodou do 1 litru. Do 250 ml odměmé baňky se napipetuje 200 ml roztoku škrobu o teplotě 20 °C, přidá se 10 ml ředěného roztoku enzymu a vše se dobře promíchá. Vzorek se inkubuje přesně 30 minut ve vodní lázni při teplotě 20 °C a přidá se 20 ml 0,5 N NaOH. Látky se dobře promíchají a doředí do 250 ml. Do 250 ml odměmé baňky se vzorkem číslo nula se napipetuje 10 ml ředěného roztoku enzymu a 20 ml 0,5 N NaOH. Složky se dobře promíchají a přidá se 200 ml škrobového substrátu a vše se doředí do 250 ml.
Připraví se 0,05 N roztok hexakyanoželezitanu rozpuštěním 16,5 g hexakyanoželezitanu draselného (K3Fe(CN)6) a 22 g uhličitanu sodného (Na2CO3) ve vodě a objem se upraví na 1 litr. Připraví se roztok A-P-Z rozpuštěním 70 g chloridu draselného (KCl) a 20 g síranu zineěnatého (ZnSO4 x 7 H2O) v 700 ml destilované vody, přidá se 200 ml koncentrované kyseliny octové a doředí se do 1 litru. Roztok jodidu draselného se připraví rozpuštěním 50 g jodidu draselného (ΚΪ) ve 100 ml destilované vody a přidají se 2 kapky 50% hydroxidu sodného (NaOH). Do 250 ml odměmé baňky se napipetuje 10 ml roztoku hexakyanoželezitanu a 5 ml vzorku. Vše se dobře promíchá a hřeje ve vroucí vodní lázni přesně 20 minut. Roztok se schladí a přidá se 25 ml roztoku A-P-Z a 1 ml roztoku KI. Roztok se titruje 0,05 N roztokem síranu sodného, dokud nezmizí modré zabarvení (tmavě modrá —> bílá).
β-amylasová aktivita se spočítá podle vzorce (V0-Vl)x23xK kde aktivita =-------------------100
- DP°/ml
-5CZ 303447 B6
V0 = spotřeba při titraci vzorku 0 (ml) VI = spotřeba při titraci vzorku (ml)
K = faktor ředění
Příklad 2
Studie účinku celu lasy na extrakční dobu β-amylasy io β-amylasa se extrahuje z ječmene bez celulasy a s celulasou. 10 kg ječmene vyloupaného loupacím strojem se extrahuje v 15 litrech vody obsahující 0,5 % pyrosiričitanu sodného a 0,5 % siřičitanu sodného. Navíc se ke druhé skupině přidá celulasa GC440 vyráběná firmou Genencor v množství odpovídající, 0,029 % hmotnosti vyloupaného ječmene. Extrakce se provádí při 30 °C. Aktivita zrn použitých pro extrakci je 155 DP°/g, jak bylo stanoveno podle příkladu 1.
Výsledky jsou ukázány v Tabulce 1 a 2.
Tabulka 1. Extrakce bez celulasy
| Doba, h | β-amylasová aktivita v DP°/ml extrakčního roztoku |
| 10 | 20 |
| 24 | 47 |
| 30 | 55 |
| 48 | 83 |
| 60 | 92 |
| 66 | 98 |
| 72 | 102 |
| 96 | 86 |
Tabulka 2. Extrakce s celulasou
| Doba, h | β-amylasová aktivita v DP°/ml extrakčního roztoku |
| 10 | 23 |
| 24 | 55 |
| 30 | 70 |
| 48 | 92 |
| 60 | 104 |
| 66 | 104 |
| 72 | 100 |
| 96 | 90 |
-6CZ 303447 B6
Výsledky ukazují, že přidání celulasy do extrakční vody zkracuje extrakční dobu β-amylasy.
Příklad 3
Studie účinku celulasy na extrakční výtěžek kg vyloupaného ječmene s β-amylasovou aktivitou 155 DP°/g se extrahuje v 15 litrech vody obsahující 0,5 % pyrosiřičitanu sodného a 0,5 % siří čítánu sodného. Extrakce se provádí při 30 °C jak bez celulasy, tak za přítomnosti celulasy.
Extrakční doba bez celulasy je 72 h. Celková aktivita použitého množství ječmene je 1550 kDP°. 8175 ml extraktu s aktivitou 95 ůDP/ml se získá oddělením extraktu pomocí síta. Celková aktivita získaného extraktu je pak 776,6 kDP°/ml a extrakční výtěžek je 50,1 %.
Odpovídající extrakce se provede za přítomnosti celulasy přidáním množství GC440 odpovídajícího 0,025 % hmotnosti vyloupaného ječmene. Extrakční doba je 60 h. Celková aktivita použitého množství ječmene je 1550 kDP°. 9825 ml extraktu s aktivitou 102 °DP/ml se získá oddělením extraktu pomocí síta. Celková aktivita získaného extraktu je pak 1002,2 kDP°/ml a extrakční výtěžek je 64,7%.
Výsledky ukazují, že přidání celulasy do extrakční vody značně zvyšuje výtěžek β-amylasy.
Příklad 4
Studie účinku teploty na extrakci β-amylasy
Vyloupaný ječmen se extrahuje způsobem popsaným v předcházejících příkladech za přítomnosti celulasy při různých teplotách. Množství celulasy GC440 odpovídá 0,027 % hmotnosti vyloupaného ječmene a extrakční teplota je 20 °C, 25 °C, 30 °C nebo 40 °C. Výsledky jsou ukázány na Obrázku 1. Nej lepších výsledků se dosáhne při 30 °C.
Příklad 5
Studie účinku celulasy na výtěžek β-amylasy z pšenice kg drcené pšenice s β-amylasovou aktivitou 128 DP°/g se extrahuje 15 1 vody obsahující 0,5 % pyrosiřičitanu sodného a 0,5 % siřičitanu sodného. Extrakce se provádí při 30 °C jak bez celulasy, tak za přítomnosti celulasy.
Extrakční doba bez celulasy je 72 h. Celková aktivita použitého množství pšenice je 1280 kDP°. 9175 ml extraktu s aktivitou 55 °DP/ml se získá oddělením extraktu pomocí síta. Celková aktivita získaného extraktu je pak 504,6 kDP°/ml a extrakční výtěžek je 39,4 %.
Odpovídající extrakce se provede za přítomnosti celulasy přidáním množství GC440 odpovídajícího 0,036 % hmotnosti krup k drcené pšenici, Extrakční doba je 60 h. Celková aktivita použitého množství pšenice je 1280 kDP°. 10 080 ml extraktu s aktivitou 72 °DP/ml se získá oddělením extraktu pomocí síta. Celková aktivita získaného extraktu je pak 725,8 kDP°/ml a extrakční výtěžek je 56,7 %.
Výsledky ukazují, že přidání celulasy do extrakční vody značně zvyšuje výtěžek β-amylasy.
-7CZ 303447 B6
Příklad 6
Studie účinku celulasy na výtěžek β—amylasy z omleté pšenice
Pšenice se omele pomocí stroje na omílání rýže tak, že se rozruší povrch a odstraní se nej svrchnější část, tj. odstraní se většina oplodí a mírně se naruší osemení. 10 kg omleté pšenice s βamylasovou aktivitou 128 DP°/g se extrahuje 15 1 vody obsahující 0,5 % pyrosiřičitanu sodného a 0,5 % siřícitanu sodného. Extrakce se provádí při 30 °C jak bez celulasy, tak za přítomnosti ío celulasy.
Extrakční doba bez celulasy je 72 h. Celková aktivita použitého množství pšenice je 1280 kDP°. 9780 ml extraktu s aktivitou 15 °DP/ml se získá oddělením extraktu pomocí síta. Celková aktivita získaného extraktu je pak 146,7 kDP°/ml a extrakční výtěžek je 11,5 %.
Odpovídající extrakce se provede za přítomnosti celulasy přidáním množství GC440 odpovídajícího 0,036 % hmotnosti krup k drcené pšenici. Extrakční doba je 60 h. Celková aktivita použitého množství pšenice je 1280 kDP°. 9250 ml extraktu s aktivitou 35 °DP/ml se získá oddělením extraktu pomocí síta. Celková aktivita získaného extraktu je pak 323,8 kDP°/ml a extrakční výtě20 žek je 25,3 %.
Výsledky ukazují, že přidání celulasy do extrakční vody značně zvyšuje výtěžek β-amylasy.
Průmyslová využitelnost
Způsob extrakce β-amylasy podle tohoto vynálezu je použitelný pro extrakci různých obilnin obsahujících β-amylasu, např. pro zpracování pšenice, ječmene, rýže a sóji. Je s výhodou použit pro extrakci β-amylasy z pšenice a rýže a obzvláště z ječmene, β-amylasa je komerčně významný enzym, který se používá např. ve škrobovém průmyslu pro výrobu maltosy. Výrobky obsahující velké množství maltosy se používají např. pro výrobu cukrovinek a v potravinářském průmyslu.
Claims (16)
- PATENTOVÉ NÁROKY40 1. Způsob extrakce β-amylasy z obilniny, vyznačující se tím, že obilnina je extrahována za přítomnosti celulasy, hemicelulasy a beta-glukanasy ve vodném médiu, aby byl získán extrakt obsahující beta-amylasu, a poté následuje opětovné získání uvedené β-amylasy ze jmenovaného média.45
- 2. Způsob extrakce β-amylasy z obilniny podle nároku 1, vyznačující se tím, že βamylasa je extrahována z ječmene, pšenice nebo rýže.
- 3. Způsob extrakce β-amylasy z obilniny podle nároku 1, vyznačující se tím, že βamylasa je extrahována z loupaného ječmene.
- 4. Způsob extrakce β-amylasy z obilniny podle nároku 1, vyznačující se tím, že βamyfasa je extrahována ze zrn obilniny, která byla zpracována procesem vybraným z loupání, mletí, drcení, omletí ajejich kombinací.-8CZ 303447 B6
- 5. Způsob extrakce β-amylasy z obilniny podle kteréhokoliv předcházejícího nároku 1 až 4, vyznačující se tím, že extrakce je prováděna za redukujících podmínek.
- 6. Způsob extrakce β-amylasy z obilniny podle nároku 5, vyznačující se tím, že5 jsou uvedené redukující podmínky upraveny tak, aby poskytly redukční aktivitu schopnou uvolnit beta-amylasu navázanou na strukturální protein zrna.
- 7. Způsob extrakce β-amylasy z obilniny podle nároku 5, vyznačující se tím, že jsou uvedené redukující podmínky dosaženy vodou obsahující SO2.
- 8. Způsob extrakce β-amylasy z obilniny podle nároku 1, vyznačující se tím, že loupaný ječmen je extrahován vodou obsahující SO2 v poměru 5:8 až 2:3 loupaný ječmen : voda obsahující SO2.15
- 9. Způsob extrakce β-amylasy z obilniny podle kteréhokoliv předcházejícího nároku 1 až 8, vyznačující se tím, že extrakce je prováděna při teplotě 25 až 33 °C, s výhodou při 29 až 31 °C.
- 10. Způsob extrakce β-amylasy z obilniny podle kteréhokoliv předcházejícího nároku 1 až 9,20 vyznačující se t í m , že extrakční doba je 48 až 66 h, s výhodou 55 až 62 h.
- 11. Způsob extrakce β-amylasy z obilniny podle kteréhokoliv předcházejícího nároku 1 až 10, vyznačující se tím, že celulasa je celulasa z plísně.25
- 12. Způsob extrakce β-amylasy z obilniny podle kteréhokoliv předcházejícího nároku I až 11, vyznačující se tím, že je použita celulasa z plísně Trichoderma.
- 13. Způsob extrakce β-amylasy z obilniny podle kteréhokoliv předcházejícího nároku 1 až 12, vyznačující se tím, že celulasa je celulasa z rodu vybraného z Humicola, Fusarium,30 Myceliophtora, Aspergillus, Penicillium a Trichoderma.
- 14. Způsob extrakce β-amylasy z obilniny podle kteréhokoliv předcházejícího nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že β-amylasa je extrahována z mletých zrn.35
- 15. Způsob extrakce β-amylasy z obilniny podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená znovu získaná beta-amylasa je zpracována metodou vybranou z purifikace, koncentrace nebo jejich kombinací.
- 16. Použití celu lasy, hemicelulasy a beta-glukanasy při extrakci β-amylasy z obilniny.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20010221A FI109358B (fi) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | Menetelmä entsyymin uuttamiseksi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20032036A3 CZ20032036A3 (cs) | 2003-11-12 |
| CZ303447B6 true CZ303447B6 (cs) | 2012-09-19 |
Family
ID=8560253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20032036A CZ303447B6 (cs) | 2001-02-06 | 2002-01-30 | Zpusob extrakce beta-amylasy |
Country Status (23)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7399622B2 (cs) |
| EP (1) | EP1363999B1 (cs) |
| JP (1) | JP4092689B2 (cs) |
| KR (1) | KR100483501B1 (cs) |
| CN (1) | CN1228444C (cs) |
| AR (1) | AR035221A1 (cs) |
| AT (1) | ATE323155T1 (cs) |
| AU (1) | AU783947B2 (cs) |
| CA (1) | CA2370336C (cs) |
| CY (1) | CY1107469T1 (cs) |
| CZ (1) | CZ303447B6 (cs) |
| DE (1) | DE60210586T2 (cs) |
| DK (1) | DK1363999T3 (cs) |
| EE (1) | EE05410B1 (cs) |
| ES (1) | ES2261644T3 (cs) |
| FI (1) | FI109358B (cs) |
| FR (1) | FR2820433A1 (cs) |
| NZ (1) | NZ527055A (cs) |
| PT (1) | PT1363999E (cs) |
| RU (1) | RU2290440C2 (cs) |
| UA (1) | UA75632C2 (cs) |
| WO (1) | WO2002062980A1 (cs) |
| ZA (1) | ZA200305605B (cs) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2943686B1 (fr) * | 2009-03-30 | 2013-11-01 | Roquette Freres | Procede d'obtention d'une preparation de beta-amylases a partir des fractions solubles de plantes amidonnieres |
| PH12013501967B1 (en) * | 2011-03-24 | 2018-06-06 | SociaTa Des Produits Nestla S A | Method for providing a whole grain cereal based extract |
| FR2994440B1 (fr) * | 2012-08-07 | 2020-01-31 | Roquette Freres | Procede d'extraction de beta-amylases a partir d'une fraction soluble de plante amidonniere et en presence d'une protease |
| CN110184257B (zh) * | 2019-07-23 | 2019-11-12 | 烟台麦特尔生物技术有限公司 | 一种大麦β-淀粉酶提取工艺 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3492203A (en) * | 1965-07-08 | 1970-01-27 | Hayashibara Co | Extraction of beta-amylase from wheat bran |
| US4675296A (en) * | 1982-01-18 | 1987-06-23 | Suomen Sokeri Oy | Process for the extraction of β-amylase from barley grains |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US647538A (en) * | 1898-03-21 | 1900-04-17 | James P Taylor | Bicycle-support. |
| FI61516C (fi) | 1980-10-09 | 1982-08-10 | Suomen Nestesokeri Oy | Foerfarande foer extrahering av beta-amylas ur saedeskorn |
| JPS6018393B2 (ja) | 1983-07-27 | 1985-05-10 | グリコ栄養食品株式会社 | 小麦でんぷん製造廃液からβアミラ−ゼを回収する方法 |
| JPS60126080A (ja) | 1983-12-08 | 1985-07-05 | Amano Pharmaceut Co Ltd | β−アミラ−ゼの製造法 |
| US4647538A (en) | 1984-09-18 | 1987-03-03 | Michigan Biotechnology Institute | Thermostable beta-amylase |
| DK160563C (da) | 1986-02-19 | 1991-09-02 | Novo Industri As | Beta-amylase, fremgangsmaade til dens fremstilling samt praeparat indeholdende beta-amylasen |
| JPS6379590A (ja) | 1986-09-24 | 1988-04-09 | Glyco Eiyou Shokuhin Kk | β−アミラ−ゼを製造する方法 |
| JPH0236231B2 (ja) | 1987-04-02 | 1990-08-16 | Ueda Kagaku Kogyo Kk | Komugibeetaaamiraazezainoseizohoho |
| US5066218A (en) | 1987-05-13 | 1991-11-19 | Genencor International, Inc. | Composition of a steeped starched-containing grain and a cellulase enzyme |
| NL8702735A (nl) * | 1987-11-17 | 1989-06-16 | Dorr Oliver Inc | Werkwijze voor het weken van granen met een nieuw enzympreparaat. |
| FI79858C (fi) | 1988-05-10 | 1990-03-12 | Alko Ab Oy | Foerfarande foer extrahering av enzymer ur spannmaol. |
| JPH0740937B2 (ja) | 1992-02-07 | 1995-05-10 | 農林水産省食品総合研究所長 | β−アミラーゼの分離法 |
-
2001
- 2001-02-06 FI FI20010221A patent/FI109358B/fi not_active IP Right Cessation
- 2001-12-28 AU AU97513/01A patent/AU783947B2/en not_active Ceased
-
2002
- 2002-01-23 AR ARP020100221A patent/AR035221A1/es active IP Right Grant
- 2002-01-30 CN CNB028046021A patent/CN1228444C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-01-30 PT PT02710923T patent/PT1363999E/pt unknown
- 2002-01-30 JP JP2002563317A patent/JP4092689B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-01-30 CZ CZ20032036A patent/CZ303447B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2002-01-30 NZ NZ527055A patent/NZ527055A/en not_active IP Right Cessation
- 2002-01-30 DE DE60210586T patent/DE60210586T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-30 DK DK02710923T patent/DK1363999T3/da active
- 2002-01-30 RU RU2003127065/13A patent/RU2290440C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2002-01-30 ES ES02710923T patent/ES2261644T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-30 UA UA2003087452A patent/UA75632C2/uk unknown
- 2002-01-30 WO PCT/FI2002/000070 patent/WO2002062980A1/en not_active Ceased
- 2002-01-30 EE EEP200300354A patent/EE05410B1/xx not_active IP Right Cessation
- 2002-01-30 AT AT02710923T patent/ATE323155T1/de active
- 2002-01-30 EP EP02710923A patent/EP1363999B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-31 FR FR0201125A patent/FR2820433A1/fr active Pending
- 2002-02-04 KR KR10-2002-0006130A patent/KR100483501B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2002-02-04 CA CA2370336A patent/CA2370336C/en not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-07-21 ZA ZA200305605A patent/ZA200305605B/en unknown
- 2003-08-06 US US10/635,183 patent/US7399622B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-07-06 CY CY20061100931T patent/CY1107469T1/el unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3492203A (en) * | 1965-07-08 | 1970-01-27 | Hayashibara Co | Extraction of beta-amylase from wheat bran |
| US4675296A (en) * | 1982-01-18 | 1987-06-23 | Suomen Sokeri Oy | Process for the extraction of β-amylase from barley grains |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1290212B1 (en) | Use of enzymes to reduce steep time and so2 requirements in a maize wet-milling process | |
| Terrasan et al. | Production of xylanolytic enzymes by Penicillium janczewskii | |
| EP2471912A1 (en) | B-glucanase and xylanase preparation method using waste fungi, and liquid culture medium | |
| CN107002106A (zh) | 研磨方法 | |
| AU2020204456A1 (en) | Cereal grain processing | |
| CZ303447B6 (cs) | Zpusob extrakce beta-amylasy | |
| CN104812778A (zh) | 研磨方法 | |
| JP4257403B2 (ja) | 酵素処理方法 | |
| PL203512B1 (pl) | Sposób ekstrakcji ß-amylazy | |
| JPS6212996B2 (cs) | ||
| US20230220296A1 (en) | Method for improving oil yield from germ in a wet milling process | |
| CN104812907A (zh) | 研磨方法 | |
| JPS6324680B2 (cs) | ||
| CN105008546A (zh) | 研磨方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20160130 |