DE19517020A1 - Niedermolekularer Wirkstoffextrakt aus Hefen und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Niedermolekularer Wirkstoffextrakt aus Hefen und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft niedermolekulare Wirkstoffextrakte aus Hefe und
Verfahren zu ihrer Herstellung.
Hefeextrakte aus Hefepilzen der Ordnung Saccharomycetes sind ebenso wie
ihre anabole und atmungsfördernde sowie allgemein
stoffwechselaktivierende Wirkung bekannt. Verfahren zur Gewinnung
derartiger Extrakte sind beispielsweise in der EP-B 0065246 beschrieben. Bei
diesem Verfahren wird eine Suspension der Hefezellen nach Zusatz eines
proteolytischen Enzyms beim Optimum der Gärung einer
Ultraschallbehandlung unterzogen, bis die Temperatur der Suspension
merklich angestiegen ist. Der Einsatz von Ultraschall zur Dialyse der
Hefezellen ist zwar ein wirksames Mittel zur Gewinnung der Extrakte, aber
es hat sich herausgestellt, daß die Ultraschallbehandlung durchaus negative
Nebenwirkungen zeigt, da praktisch alle Verbindungen in wäßriger Lösung
dabei einer mehr oder weniger ausgeprägten Oxidation unterliegen. Bei der
Behandlung mit Ultraschall werden also keine genuinen Wirkstoffe aus den
Zellen extrahiert, sondern es liegen in der Regel chemisch veränderte
Verbindungen vor.
Es besteht daher noch ein Bedarf nach Hefeextrakten und Verfahren zur ihrer
Herstellung, die zu einem möglichst genuinen Produkt führen und einen
möglichst geringen Gehalt an durch das Herstellungsverfahren veränderten
Substanzen aufweisen.
Zur Lösung der Aufgabe werden Hefeextrakte nach Anspruch 1
vorgeschlagen sowie Verfahren zu ihrer Herstellung entsprechend Anspruch
2.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß sich Hefeextrakte mit
stoffwechselaktivierender Wirkung in qualitativ und quantitativ verbesserter
Form herstellen lassen, wenn die Kulturen in bestimmter Weise einem
Temperaturwechsel unterworfen werden. Erfindungsgemäß werden die
Hefen, die vor Ansetzen der Kultur bei etwa 15°C gehalten werden, in
Wasser suspendiert, wobei das Verhältnis von Hefe:Wasser etwa 1:2
beträgt. Der Suspension wird dann ein für die jeweilige Hefe vergärbarer
Zucker, insbesondere Saccharose, in Mengen von 5 Gew.-% beigemischt.
Die Masse wird dann auf die optimale Kultivierungstemperatur von 37° bis
38°C erwärmt und mindestens 3 Stunden bei dieser Temperatur belassen,
wobei in bestimmten Intervallen kurz durchgerührt und belüftet wird. Die
Generationszeit der Hefen beträgt etwa 60 Minuten.
Nach 3-stündiger Kultivierung wird die Masse dann relativ schnell bis
maximal 45°C erwärmt und 60 Minuten bei dieser Temperatur belassen.
Daran anschließend läßt man die Suspension während einer Zeitdauer von
60 Minuten wieder langsam auf 25°C abkühlen und hält sie etwa 60
Minuten bei dieser Temperatur. Die gesamte Zeitdauer des
Herstellungsverfahrens beträgt daher etwa 6 Stunden.
Durch die Erhöhung der Kultivierungstemperatur auf maximal 45°C während
einer Generationszeit wird die Temperaturresistenz der Hefen verbessert und
der Gesamtstoffwechsel deutlich erhöht. Es wird angenommen, daß die
erhöhte Ausbeute an niedermolekularen stoffwechselaktiven Wirkstoffen auf
die verstärkte Metabolisierung während der erhöhten Wuchstemperatur
zurückzuführen ist. Diese Annahme wird dadurch gestützt, daß im
Wirkstoffkonzentrat Hitzeschockproteine nachweisbar sind. Hitzeproteine,
abgekürzt hsp sind Proteine, die von lebenden Zellen bei thermischer oder
chemischer Belastung in stark erhöhten Raten vorübergehend synthetisiert
werden. Ihre genaue Funktion ist noch nicht bekannt, aber sie sind zum
Überleben von Streßsituationen essentiell und man vermutet, daß sie die
ATP-abhängige Rückfaltung von denaturierten Proteinen initireren bzw.
unterstützen. In den Hefehydrolysaten sind Proteine der hsp-Familie 60 und
70 enthalten. Isolierung und Nachweis von hsp sind beispielsweise in Nature
(London) 337, 655 bis 659 und 44 bis 47 (1989) beschrieben.
Als Hefen werden bevorzugt Saccharomyces cerevisiae, auch in
verschiedenen Reinzuchtformen, oder Saccharomyces uvarum oder
Saccharomyces rosei eingesetzt.
Nach der etwa insgesamt 6-stündigen Kulturzeit wird die Masse zerkleinert
mit Hilfe geeigneter mechanischer Mühlen wie beispielsweise
Kolloidmühlen. Die Zerkleinerung kann ggf. auch im Anschluß an den
Enzymzusatz durchgeführt werden. Dann wird die Masse bei etwa 37° bis
38°C mit einem proteolytischen Enzym oder einer Mischung aus solchen
Enzymen versetzt, wobei das Verhältnis von Enzym:Biomasse etwa 0,03 : 1
betragen sollte. Die Einwirkungszeit ist von der Art des verwendeten
proteolytischen Enzyms abhängig und beträgt in der Regel etwa 180
Minuten. Als proteolytische Enzyme werden vorzugsweise Papain, Ficin oder
Bakterien- oder Pilzproteasen eingesetzt.
Nach dem Aufschluß wird die gesamte Suspension innerhalb von 30
Minuten auf 85°C zur Enzyminaktivierung erhitzt und 30 Minuten bei dieser
Temperatur belassen. Nach dem Abkühlen wird die Masse zentrifugiert,
wobei das Sediment ggf. noch einmal gewaschen werden kann. Der
Überstand, der die gesuchten Wirkstoffe enthält, wird filtriert und bei
Temperaturen nicht über 40°C im Vakuum eingeengt. Diese Lösung kann
anschließend der üblichen und bekannten Sprühtrocknungsgranulierung
unterzogen werden.
Die erfindungsgemäßen Wirkstoffgemische weisen gegenüber den bisher
bekannten, nach anderen Verfahren hergestellten Wirkstoffgemischen eine
deutlich gesteigerte Stoffwechselaktivität auf, die in der Regel im
Fibroblastentest deutlich, zum Teil um 50 bis 100% über der bisher
bekannter Produkte liegt.
Die Wirkstoffgemische gemäß Erfindung können in der Humanmedizin und
in der Vetrinärmedizin überall dort eingesetzt werden, wo eine
Stoffwechselaktivierung notwendig ist, beispielsweise zur Förderung der
Wundheilung von schlecht heilenden Wunden, zur besseren
Nahrungsverwertung, insbesondere auch in der Tier- und Fischzucht. Ein
weiteres Einsatzgebiet liegt im Bereich der Stimulation der Aktivität von
Mikroorganismen bei enzymatischem Prozessen bei der Bearbeitung von
Lebensmitteln.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispieles näher erläutert:
10 kg Saccharomyces cerevisiae der untergärigen Zuchtform werden mit 20 kg gereinigtem und filtriertem Wasser von Trinkwasserqualität in einem Reaktor versetzt. Diese Suspension wird mit 5 Gew.-% Saccharose versehen und unter Rühren gut vermischt. Die Suspension wird dann auf 37° bis 38°C erwärmt und mindestens 3 Stunden bei dieser Temperatur belassen, wobei in etwa halbstündigen Abständen kurz gerührt und belüftet wird. Daran anschließend wird die Masse auf 45°C erwärmt und 60 Minuten bei dieser Temperatur belassen und dann wieder während einer Zeitspanne von 60 Minuten auf 25°C abgekühlt und hierbei 60 Minuten belassen.
10 kg Saccharomyces cerevisiae der untergärigen Zuchtform werden mit 20 kg gereinigtem und filtriertem Wasser von Trinkwasserqualität in einem Reaktor versetzt. Diese Suspension wird mit 5 Gew.-% Saccharose versehen und unter Rühren gut vermischt. Die Suspension wird dann auf 37° bis 38°C erwärmt und mindestens 3 Stunden bei dieser Temperatur belassen, wobei in etwa halbstündigen Abständen kurz gerührt und belüftet wird. Daran anschließend wird die Masse auf 45°C erwärmt und 60 Minuten bei dieser Temperatur belassen und dann wieder während einer Zeitspanne von 60 Minuten auf 25°C abgekühlt und hierbei 60 Minuten belassen.
Daran anschließend wird die ausgewogene Suspension mit einer
entsprechenden Menge Papain versetzt, wobei das Verhältnis von Enzym
Biomasse 0,03 : 1 betragen sollte. Nach Enzymzusatz unter gleichzeitiger
Zerkleinerung der Hefen wird die Mischung bei 37° bis 38°C 180 Minuten
gerührt. Die Mischung wird dann innerhalb von 30 Minuten auf 85°C erhitzt
und 30 Minuten bei dieser Temperatur belassen und dann abgekühlt und
zentrifugiert. Das Zentrifugat wird abgezogen und das Sediment noch einmal
gewaschen und nochmals zentrifugiert. Die Zentrifugate werden vereint und
dann nach dem Filtrieren bei Temperaturen unter 40°C eingeengt,
vorzugsweise mit Hilfe eines Vakuumverdampfers. Die eingeengte zellfreie
Lösung wird dann in an sich bekannter Weise einer
Spühtrocknungsgranulierung unterzogen.
Claims (9)
1. Niedermolekulare, stoffwechselaktivierende Wirkstoffgemische aus
Hefepilzen der Ordnung Saccharomycetes, gekennzeichnet durch einen
erhöhten Gehalt an Hitzeschockproteinen, insbesondere der Familie hsp 60.
2. Niedermolekulare, stoffwechselaktivierende Wirkstoffgemische aus
Hefepilzen der Ordnung Saccharomycetes, dadurch gekennzeichnet, daß sie
durch Extraktionsschritte aus Hefen der Ordnung Saccharomycetes
gewonnen werden, die einige Stunden bei 37 bis 38°C kultiviert,
anschließend bis auf maximal 45°C erwärmt und dann wieder auf 25°C
abgekühlt, zerkleinert, enzymatisch aufgeschlossen und in an sich bekannter
Weise aufgearbeitet werden.
3. Verfahren zur Herstellung eines niedermolekularen,
stoffwechselaktivierenden Wirkstoffgemisches aus Hefen der Ordnung
Saccharomycetes, bei dem Hefen bei einer Temperatur ab 37°C einige Zeit
kultiviert und dann in an sich bekannter Weise aufgearbeitet werden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hefen in einem ersten Schritt bei 37 bis
38°C kultiviert, dann die Temperatur auf maximal 45°C erhöht und die
Kultur einige Zeit hierbei belassen und sodann langsam wieder auf 25°C
abgekühlt und bei dieser Temperatur einige Zeit belassen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kultur 2
bis 6 Stunden bei einer Temperatur von 37 bis 38°C belassen, dann auf
maximal 45°C erwärmt und etwa 40 bis 80 Minuten auf dieser Temperatur
belassen, anschließend innerhalb von 40 bis 80 Minuten wieder auf 37°C
abgekühlt und etwa 40 bis 80 Minuten bei dieser Temperatur belassen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Suspension während der Kultivierung ein vergärbarer Zucker in Mengen von
5% beigegeben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach
dem zweiten Kulturschritt bei 37 bis 38°C ein enzymatischer Aufschluß und
Zerkleinerung bei dieser Temperatur unter Verwendung von proteolytischen
Enzymen erfolgt, daß die Masse dann zu Enzyminaktivierung auf über 80°C
erhitzt, dann zentrifugiert und der Überstand in an sich bekannter Weise
weiterverarbeitet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als
proteolytisches Enzym Papain verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verhältnis von proteolytischen Enzymen zu Substrat etwa 0,03 : 1, bezogen
auf das Gewicht, ist.
9. Verfahren nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Hefe
Saccharomyces cerevisiae eingesetzt wird.
Priority Applications (13)
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2175804A (en) * | 1985-05-29 | 1986-12-10 | Dr Douglas Nelson | Treating cramp |
EP0286033A2 (de) * | 1987-04-02 | 1988-10-12 | Socop Nahrungsmittel Gmbh | Biophysikalisch derivatisiertes Ascomycetes-, Schizomycetes- und Hefepräparat enthaltende Futtermittel und Pflanzenwuchs- stoffe, sowie Verwendung der Präparate zur Hautbehandlung und probiotischen Aktivierung |
-
1995
- 1995-05-10 DE DE19517020A patent/DE19517020A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
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Title |
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ACADEMIC PRESS, Inc. 1991, S.710-717 * |
Am. Rev. Biochem. 1986, 55:1151-91 * |
Methods in Enzymology, Vol. 194, "Guide to Yeast Genetics and Molecular Biology", edited by Chr. Guthrie, Gerald R. Fink * |
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