DD212983A1

DD212983A1 - Enzymatische gewinnung von proteinhydrolysaten fuer kosmetische zwecke

Info

Publication number: DD212983A1
Application number: DD24675282A
Authority: DD
Inventors: Barbara Haefner; Eva Sommerfeld; Brigitte Rockstroh
Original assignee: Inst Tech Mikrobiologie
Priority date: 1982-12-30
Filing date: 1982-12-30
Publication date: 1984-08-29

Abstract

Die Erfindung betrifft die enzymatische Gewinnung von Proteinhydrolysaten aus natuerlichen Proteinen oder proteinhaltig. Rohstoffen fuer kosmet. Zubereitungen. Ziel d. Erfindung ist es, Proteinhydrolysate innerhalb gewuenschter Molmassebereiche herzustellen. Erfindungsgem. wird das durch d. Einsatz alkalischer Serinprotease aus Thermoactinomyces vulgaris, bevorzugt durch Protease von Thermoactinomyces vulgaris IMET 9512 u. 9515, erreicht. Die enzymatische Hydrolyse wird bei pH > 7, bevorzugt bei pH 8 bis 10, und bei Temperaturen bis 80 Grad C durchgefuehrt. Bei Verwendung chromgegerbter collagenhaltiger Substrate ist waehrend der enzymatischen Hydrolyse eine pH-Statierung > 8 zweckmaessig.

Description

a) Titel der Erfindung

Enzymatisch^ Gewinnung von Proteinhydrolysaten für kosmetische Zwecke

b) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die enzymatisch^ Gewinnung -von Proteinhydrolysaten aus natürlichen Proteinen oder proteinhaltigen Eohstoffen für kosmetische Zubereitungen, wie Cremes, Badezusätze, Haarpflegemittel u. a.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß sich Protein bzw. deren Abbauprodukte enthaltende kosmetische Finalerzeugnisse durch positive Eigenschaften gegenüber Haut und Haar auszeichnen. Besonders günstige Eigenschaften sollen dabei Proteinhydrolysate in einem Molmassenbereich von 1 000 bis 2 000 Dalton besitzen.

Proteinhydrolysate werden auf chemischem oder enzymatischem Wege dargestellt.

Als Enzyme werden Trypsin, Papain und bakterielle Proteasen erwähnt. Als Ausgangssubstrate dienen Milch-, Bi-, Getreide- und vor allem Skleroproteine bzw. proteinhaltige Eohstoffe. Der enzymatisch^ Abbau der letzteren erfordert meistens eine Vorbehandlung. Bei den beschriebenen Verfahren bedingt der Einsatz der angeführten Enzyme eine Temperatur ein st ellung 4 50 ⁰C. Um in den erwünschten Molmassenbereich, der Hydrolysate su gelangen, ist eine längere Inkubationszeit erforderlich.

enzymatischem Aufschluß -von proteinhaltigen Chromleder spänen ist zwar, beschrieben (DE-OS 26 43 012 und DE-OS 22 52 281), Angaben über eine Abtrennung der freigesetzten Chromionen bei gleichzeitiger Enzymreaktion wurden nicht gemacht.

d) Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Proteinhydrolysate von natürlichen Proteinen und proteinhaltigen Sohstoffen mit den für kosmetische Zubereitungen gewünschten Eigenschaften herzustellen.

e) Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Proteinhydrolyse mit geeigneten Proteasen durchzuführen. Erfindungsgemäß wird thermostabile Serinprptease aus Thermoactinomyces vulgaris verwendet. Bevorzugt wird Protease von Thermoactinomyces vulgaris IMET 9512 und 9515 eingesetzt.

Die Eeaktion erfolgt im wäßrigen Medium bei 25 bis 80 ⁰C; bei chromgegerbten collagenhaltigen Substraten bevorzugt bei 60 ⁰C. Der pH-Wert liegt bei >7, bevorzugt bei 8 bis 10. Während des enzymatischen Abbaues erfolgt ggf. eine pH-Statierung. Die Beaktionszeit ist abhängig von der Temperatur, dem Enzymeinsatz und dem gewünschten Molekulargewichtsbereich des Hydrolyseproduktes. Sie liegt zwischen 10 Minuten und 24 Stunden, vorzugsweise bei 3 bis 5 Stunden. Die Enzymein satz menge ist abhängig vom gewünschten Hydrolysegrad des Endproduktes. Sie beträgt 10 bis 100

TE. „/ml Enzym/100 g Substrat (Enzymbestimmung nach: U. c as

Behnke u. a., "Lebensmittelindustrie" 2£, Heft 11, 1978, S, 485).' "

Auf Grund der TemperaturStabilität wirken die Enzyme in einem weiten Temperaturbereich. Die pH-Stabilität des! Enzyme erlaubt das Arbeiten im alkalischen Milieu, wodurch das vorgeschlagene Verfahren für die enzymatisch^ Chromlederaufarbeitung besonders geeignet ist.

Bei der Chun ο mieder auf arbeitung kann das Enzym unmittelbar □ach der thermisch-alkalischen Vorbehandlung in der Abkühlungsphase ohne Temperatur einstellung und in Gegenwart des . Chroms zugegeben werden. Durch die enzymatische Hydrolyse freigesetztes Chrom wird durch pH-Statierung als Chromhydrosid ausgefällt. Ss läßt sich nach Abbruch der enzymatischen Behandlung leicht abtrennen.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu gleichmäßiger Produktbildung. Die Proteinabbauprodukte können in Abhängigkeit von der Wahl der Beaktionsbedingungen eine Molmasse von 500 bis 10 000 Dalton haben, wodurch sie für die verschiedensten kosmetischen' Zubereitungen besonders geeignet sind.

f) Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll durch Beispiele näher erläutert werden.

Beispiel 1

100 g Gelatine oder Knochenleim werden mit 900 ml Leitungswasser 30 min gequollen und bei 40 ⁰C gelöst. Die Eeaktionstemperatur von 40 bis 70 ⁰C (vorzugsweise 60 ⁰C) wird eingestellt. Der mit ETatronlaugekingestellte pH-Wert der Probe beträgt 8 bis 9 (vorzugsweise pH 8). Es werden Aktivitäten von 10 bis 100 TE„_oo/ml Enzym/100 g Substrat hinzu-

cab

gefügt. .

Während der Eeaktionszeit von 10 Minuten bis 24 Stunden, vorzugsweise 3 bis 5 Stunden, wird kontinuierlich gerührt.

Reaktionszeit und Enzymkonzentration können je nach gefordertem Abbaugrad variiert werden. Ein erwünschter Abbruch der Beaktion wird durch Erhitzen der Probe auf 90 ⁰C erzielt.

Nach der Filtration der Probe erfolgt*die Konzentrierung auf 40 bis 50 % TS in der Probe.

Man erhält ein klares, honigfarbenes Produkt mit enger Molekulargewichtsverteilung und hohem Seinheitsgrad.

Die Molekularmasse beträgt je nach Heaktionsbedingungen 500 bis 10 000 Dalton.

Beispiel 2

Gegerbte unzugerichtete Lederabfalle werden im Verhältnis 1 : 10 (w/v) mit einer Lösung-von 0,25 bis 1 % Calciumhydroxid, Calciumoxid oder Natronlauge in Leitungswasser versetzt und 20 bis 60 min, vorzugsweise 30 tain, gekocht. Nach Abkühlung des Ansatzes auf 90 erfolgt die Zugabe des Enzyms.

Abkühlung des Ansatzes auf 90 bis 50 ⁰C, vorzugsweise 60⁰C,

Die zur Anwendung kommende Snzymmenge richtet sich nach der Aktivität des Enzyms und nach dem gewünschten Hydrolysegräd. Sie liegt, bezogen auf das Gewicht des Substrates, bei 10 bis 100 ΤΞ_Λ /ml Enzym/100 g Substrat.

Der pH-Wert des Ansatzes wird durch pH-Statierung auf 8 bis 10, bevorzugt 9» gehalten. Bei diesem pH-Wert besitzt das Enzym seine größte Stabilität und durch die Hydrolyse freigesetztes Chrom kann als Chromhydroxid ausgefällt werden.

.Die ßeaktionstemperatur liegt im Bereich von 25 bis 70 ⁰C, soll jedoch bevorzugt 60 ⁰C betragen.

Die Beaktionsdauer der enzymatischen Reaktion beträgt 10 min bis 24 h in Abhängigkeit vom gewünschten Hydrolysegrad.

Ein Abbruch der Enzymreaktion kann durch Erhitzen des Ansatzes über 90 ⁰C erreicht werden. Die Aufarbeitung der Hydrolysate erfolgt nach den üblichen Methoden der Abtrennung des Chromhydroxids und fester Bestandteile durch Filtration sowie Konzentrierung, Sprüh- oder Gefriertrocknung,

Beispiel 3

100 g Molkenprotein werden mit 900 si Leitungswasser gelöst.

Nach Teiaperatureinstellung wird der pH-Wert mit Natronlauge auf 8 eingestellt und 10 bis 100 TS₃₃₃ Thermitase hinzugefügt. . "

Die Hydrolyse erfolgt unter Rühren bei 60 ⁰C.

Nach der Hydrolysezeit von /'5 h kann der Ansatz zur Inaktivierung des Enzyms auf ^90 ⁰C erhitzt werden.

Feststoffe werden, wenn vorhanden, abfiltriert und das Hydrolysat auf einen Trockensubstanzgehalt von 40 % konzentriert.

Das Hydrolysat weist eine Molekularmasse von 500 bis 2 000 Dalton auf.

Claims

- 6 Erf in dun g s an sprue he

1. Enzymatische Gewinnung von Proteinhydrolysaten für kosmetische Zwecke aus natürlichen Proteinen oder proteinhaltigen Sohstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß für die Hydrolyse alkalische Serinprotease aus Thermoactinomyces vulgaris verwendet wird.
2. Enzymatische Gewinnung von Proteinhydrolysaten nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß bevorzugt Protease von Thermoactinomyces vulgaris TEE]} 9512 und 9515 eingesetzt wird.
3. Enzymatische Gewinnung von Proteinhydrolysaten nach den Punkten 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seaktion bei pH-Werten >7, bevorzugt bei pH 8 bis 10, und bei Temperaturen bis 80 ⁰C durchgeführt wird.
4. Enzymatische Gewinnung von Proteinhydrolysaten nach den Punkten 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung chromgegerbter collagenhaltiger Substrate während der enzymatischen Hydrolyse eine pH-Statierung >8, bevorzugt auf pH 9, durchgeführt und die Beaktionstemperatur bei 25 bis 70 ⁰C, bevorzugt bei 60 ⁰C, gehalten wird.