DE4018820C2 - - Google Patents

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DE4018820C2
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    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Ober­ begriff Patentanspruch 1.
Mehrfach ungesättigte Fettsäuren spielen in der Ernährung, insbesondere in der gesundheitsbewußten Ernährung sowie speziell auch im pharmazeutischen Bereich, und zwar hier als Wirkstoffe für pharmazeutische Präparate eine große Rolle. Letzteres gilt insbesondere für die Eikosapentaensäure (EPA), die sich als Prophylaktikum gegen Herzinfarkt besonders geeignet erscheint.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, welches mit geringem verfahrenstechnischem Aufwand eine Gewinnung von mehrfach ungesättigten Fettsäuren ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Gewinnung der mehrfach ungesättigten Fettsäuren aus Süßwasseralgen (vgl. hierzu die Patentansprüche). Da derartige Algen preiswert zur Verfügung stehen, eine hohe Wachstumsrate aufweisen und auch in einer hohen Populations­ dichte gezogen werden können, stellt das erfindungsgemäße Verfahren bei einer einfachen und preiswerter Verfahrens­ technik eine hohe Ausbeute sicher.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Gewinnung der mehrfach ungesättigten Fettsäuren direkt aus der Süßwasseralge Cyclotella cryptica, die beispielsweise in einem Behälter, Becken oder dergleichen Compartment gezüchtet wird.
Bei einer weiteren, möglichen Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Gewinnung der mehrfach ungesättigten Fettsäuren dadurch, daß die Algen zunächst an Daphnien und dabei bevorzugt an die Daphnia magna verfüttert werden. Die mehrfach ungesättigten Fettsäuren werden dann aus diesen Kleinorganismen gewonnen bzw. extrahiert. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens liefert insbesondere auch bei solchen Algen, die bei der direkten Gewinnung der mehrfach ungesättigten Fettsäuren aus Algen nur eine geringe Ausbeute ermöglichen, sehr vorteilhafte Ergebnisse. Bei dieser weiteren Ausfüh­ rungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann bevorzugt als Süßwasseralge wiederum die Cyclotella cryptica, aber auch die Clorilla fusca und/oder Cryptomonas ovata verwendet werden. Diese weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens hat auch den Vorteil, daß eine Entnahme der Biomasse, d. h. die Entnahme der Daphnien und dabei insbesondere der Daphnia magna aus dem Wasser wegen der relativ großen Körperabmessungen dieser Kleinorganismen sehr unproblematisch ist und beispielsweise mit Sieben usw. besonders einfach erfolgen kann.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter­ ansprüche.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Blockdiagramms, in welchem der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens im Prinzip wiedergegeben ist, an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Beide, in diesem Blockdiagramm wiedergegebenen Verfahren dienen zur Gewinnung von mehrfach ungesättigten Fettsäuren (PUFA), insbesondere Linolensäure, Eikosapentaensäure (EPA), Docosahexaensäure und/oder Arachidonsäure aus Süßwasseralgen einer bestimmten Art oder aus einer Population, die zwei oder mehrere unterschiedliche Süßwasseralgen aufweist. Beispiele für Süßwasseralgen sind Merismopedia glauca, Cryptomonas ovata; Chlorella fusca, Scenedesmus accuminatus und/oder Cyclotella cryptica.
Bei der im Blockdiagramm wiedergegebenen einfachsten Aus­ führungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Süßwasseralge Cyclotella cryptica in einem geeigneten Becken 1 oder dgl. künstlichen Gewässer oder Compartment gezüchtet. Nach Erreichen einer Algendichte einer vorge­ gebenen Konzentration wird ein Teil der gezüchteten Süß­ wasseralge dem Becken 1 entnommen. In einem weiteren Verfahrensschritt, der im Blockdiagramm allgemein mit dem mit "2" bezeichneten Block angegeben ist, werden dann aus der dem Becken 1 entnommenen Alge die gewünschten mehrfach unge­ sättigten Fettsäuren extrahiert.
Von besonderer Bedeutung ist hierbei u. a. die Eikosapentaen­ säure (EPA), die als pharmazeutischer Wirkstoff für die Herzinfarkt-Prophylaxe besonders geeignet erscheint.
Es versteht sich, daß die Entnahme der Süßwasseralgen aus dem Becken 1 bei dem vorbeschriebenen Verfahren auch kontinuier­ lich erfolgen kann.
Bei der zweiten, im Blockdiagramm wiedergegebenen Ausfüh­ rungsform werden die im Becken 1 gezüchteten Algen an Kleinorganismen (Zooplankton) in Form von Daphnien und dabei insbesondere in Form der Daphnia magna verfüttert, und zwar in einem Becken 3 oder einem anderen geeigneten, künstlichen Gewässer oder Compartment. Aus diesen Kleinorganismen werden dann die mehrfach ungesättigten Fettsäuren durch Extrahieren gewonnen. Dieser Verfahrensschritt ist im Blockdiagramm allgemein mit dem mit "4" gekennzeichneten Block angegeben.
Selbstverständlich ist es bei dieser zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens auch möglich, daß das Züchten und Verfüttern der Algen an die Kleinorganismen, insbesondere Daphnien in ein und demselben Behälter oder dgl. Compartment erfolgt.
In der nachfolgenden Tabelle I sind für verschiedene Süß­ wasseralgen das jeweils erzielbare Gesamtlipid, der Anteil an mehrfach ungesättigten Fettsäuren (PUFA) sowie der Anteil an Eikosapentaensäure (EPA) wiedergegeben, und zwar jeweils in Anteilen bezogen auf 100 Anteile Trockengewicht Süßwasser­ alge.
Tabelle I
Aus der Tabelle I ist ersichtlich, daß sich für diejenige Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der (Ausführungsform) die mehrfach ungesättigten Fettsäuren direkt aus den Süßwasseralgen gewonnen werden, die Süßwasseralge Cyclotella cryptica am besten eignet, da mit dieser Alge der größte Anteil an PUFA, insbesondere aber auch an EPA erhalten wird.
Die Tabelle II bezieht sich auf die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der (Ausführungsform) die Süßwasseralgen jeweils an die Daphnia magna verfüttert werden und aus diesen dann die mehrfach ungesättigten Fettsäuren gewonnen werden. Für verschiedene Algen sind hier wiederum der Anteil an Gesamtlipid, PUFA und EPA jeweils bezogen auf 100 Anteile Trockengewicht an Daphnia magna wiedergegeben.
Tabelle II
Auch hier ergibt sich die größte Ausbeute an PUFA und dabei insbesondere auch an EPA bei Verwendung der Alge Cyclotella cryptica. Eine erhebliche Steigerung der Ausbeute wird aber auch bei solchen Algen erzielt, die beim direkten Extrahieren nur geringe Anteile an PUFA bzw. EPA liefern würden, wie dies der Vergleich der Tabellen I und II für die Alge Chlorella fusca bestätigt.
Bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen wurde davon ausgegangen, daß die Algen, aber auch die Daphnien in einem künstlichen Becken oder Compartment gezüchtet bzw. gehalten werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, beide Ausführungen des Verfahrens in einem Freiland­ gewässer anzuwenden mit dem zusätzlichen Vorteil eines besonders geringen materiellen Aufwandes.
Unabhängig davon, ob das erfindungsgemäße Verfahren in einem künstlichen Becken oder dergleichen Kompartment oder aber in einem Freilandgewässer durchgeführt wird, ist es beispiels­ weise auch möglich, bei diesem Verfahren eine Algen-Popula­ tion zu verwenden, die zwei oder mehr als zwei unterschied­ liche Algenarten aufweist.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung mehrfach ungesättigter Fett­ säuren, insbesondere von Linolensäure, Eikosapentaen­ säure, Docosahexaensäure und/oder Arachidonsäure, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrfach ungesättigten Fettsäuren durch Extrahieren aus der Süßwasseralge Cyclotella cryptica gewonnen werden.
2. Verfahren zur Herstellung mehrfach ungesättigter Fettsäuren, insbesondere von Linolensäure, Eikosapentaensäure, Docosahexaensäure und/oder Arachidonsäure, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung der Fettsäuren aus Süßwasseralgen diese an Daphnien verfüttert und die mehrfach ungesättigten Fettsäuren durch Extrahieren aus den Daphnien gewonnen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kleinorganismen die Daphnia magna verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung der Fettsäuren wenigstens eine Süßwasseralge aus der Gruppe Merismopedia glauca, Cryptomonas ovata, Chlorella fusca, Scenedesmus accuminatus und/oder Cyclotella cryptica verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung der mehrfach ungesättigten Fettsäuren die Süßwasseralge Cyclotella cryptica verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Algen und/oder die Kleinor­ ganismen oder Daphnien in wenigstens einem künstlichen Compartment gezogen werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Algen und/oder die Kleinorganis­ men in einem Freilandgewässer gezogen und diesem ent­ nommen werden.
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