DE734336C

DE734336C - Verfahren zur Gewinnung aller wesentlichen Bestandteile der Hefe

Info

Publication number: DE734336C
Application number: DEB192703D
Authority: DE
Inventors: Dr Adolf Hagedorn; Dr Erich Rabald
Original assignee: Boehringer Mannheim GmbH
Current assignee: Roche Diagnostics GmbH
Priority date: 1940-12-10
Filing date: 1940-12-10
Publication date: 1943-04-14

Description

Verfahren zur Gewinnung aller wesentlichen Bestandteile der Hefe Bekanntlich stellen .die in den verschiedenen Anwendungsgebieten benutzten Hefesörten nach Erfüllung ihrer Aufgabe ein reichhaltiges und wohlfeiles Ausgangsprodukt für verschiedene wertvolle Stoffe dar. So kann man z. B. nach der britischen Patentschrift 438 044 Vitamine, insbesondere der B-Grüppe, in der Weise gewinnen, daß man Hefe mittels eines geeigneten organischen Lösungsmittels plasniolysiert, hierauf das Plasmolysat mit Alkohol bis zur Abscheidung der Eiweißstoffe behandelt, filtriert und das Filtrat konzentriert.' In der tschechischen Patentschrift 53270 ist ein Verfahren zur Gewinnung von Ergosterin beschrieben, welches darin besteht, daß man Hefe mittels ammoniakalischen Alkohols extrahiert; der verbleibende Rückstand wird zwecks leichterer Trennung in Eiweißstoffe, Pepton, Nucleinsäuren usw. der Anwendung höherer Drücke ausgesetzt. Eine andere Methode zur Gewinnung von Ergosterin aus Hefe ist in der Zeitschrift für physiologische Chemie, 1933, Bd. I2d., S. 8, beschrieben, wonach Preßhefe zeit Alkohol vefrührt, einem alkalischen Aufschlüß unterworfen und das Reaktionsgemisch mit Äther extrahiert wird. Desgleichen hat man einen alkalischen Aufschluß der Hefe schon benutzt, um einzelne Eiweißfraktionen daraus zu erhalten. Wie man sieht, zielen all diese Verfahren nur auf die Gewinnung eines oder mehrerer ganz bestimmter Stoffe bzw. Stoffgruppen ab. Dadurch ist es bedingt, daß bei ihrer Anwendung keine völlige Aufarbeitung der Hefe iin Sinne .der gleichzeitigen Gewinnung der anderen wertvollen Bestandteile eintritt. Im Gegenteil ergibt sich bei diesen einseitigen Behandlungsweisen der Hefe oft, daß die nach der Gewinnung des gesuchten Stoffes verbleibende Masse für die Gewinnung anderer Stoffe, die in der als Ausgangsmaterial dienenden Hefe vorhanden waren, unbrauchbar geworden ist bzw. daß eine Aufarbeitung derselben zu mühsam und technisch nicht lohnend wird.
Das vorliegende Verfahren gibt nun die Möglichkeit, die in der Hefe enthaltenen Substanzen mannigfaltiger Art voll und ganz auszunutzen. Es hat sich dabei gezeigt, dalS ;ti vielen Fällen bezüglich bestimmter Stoffe auch eine Ausbeutesteigerung gegenüber bisher üblichen `'erfahren erreicht wird. Da durch die Erfindung eine fast restlose V,.rwertung eines in großer Menge zur Verfügung stehenden Ausgangsmaterials unter Gewinnung wertvoller Stoffe von teilweise großer pharmakologischer und therapeutischer Bedeutung erfolgt, wird durch sie ein erheblicher technischer Fortschritt erreicht.
Die Erfindung besteht in einer besonders vorteilhaften Kombination an sich bekannter Verfahrensschritte, wobei die Gewinnung aller werttollen Bestandteile der Hefe vor allem auch durch die erfindunsgemäße Ausivahl der Lösungsmittel sowie' durch die Abstufung ihrer Menge erreicht wird. Der Gang des -Verfahrens verläuft folgendermaßen: Zunächst wird die Hefe, es können die verschiedensten Hefeorten, wie z. B. Bäckereihefe, Bierhefe, Melasseliefe usw., verwendet werden, in wäßriger Suspension mit in Wasser nicht bzw. schwer löslichen organischen Lösungsmitteln, wie z. B. _Äther, Benzol o. dgl., behandelt. Hierdurch wird ein plasinolytiscller Aufschluß der Hefezellen erreicht. Die zur Suspendierung benötigte Wassermenge kann von Fall zu Fall verschieden sein; es ist hierbei auch der Wassergehalt der als Ausgangsmaterial dienenden Hefe maßgebend. Man läßt das Gemisch darauf einige Zeit stehen, wobei es in den meisten Fällen zweckmäßig ist, die Temperatur niedrig zu halten. Hierauf fügt man der Suspension solche Mengen eines mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittels hinzu, daß ein 2phasiges System entsteht: ein Niederschlag .1 und eine homogene flüssige Phase B. Der Niederschlag A wird abgetrennt. Gegebenenfalls wiederholt man an ihm die Behandlung mit Wasser und Äther und -darauffolgend die finit -#1£l@kohol, trennt nochmals ab und vereinigt das neue Filtrat mit der Lösung B.

Die Fraktion .1, die rin wesentlichen Eiweißstoffe, Nucl.einsäuren und höhere Kohlehydrate enthält, kann nun einem alkalischen Aufschluß unterworfen werden, worauf man aus der alkalischen Lösung durch stufenweise Einstellung bestimmter PH-Werte die genannten Bestandteile gewinnt. Das Filtrat B, das weitgehend frei von Eiweißbestandteilen ist, wird zweckmäßig nach vorheriger Einengung mit in Wasser nicht oder schwer löslichen organischen Lösungsmitteln, z. B. Äther, extrahiert. Man erhält so einen ätherischen Extrakt C und seine wäl@r:ge Schicht D. Der Extrakt C enthält die fettlöslichen Bestandteile, insbesondere Sterine, Sdualen usw. Er dient vor allein zur Gewinnung von Ergosterin.

Die wäßrige Schicht D enthält neben an-

organischen Salzen Vitamine, i-orzugsweise

der B-Gruppe, Glutathion, Aininosäurcil und

Peptone, ferner Kohlehydrate in geringer

Menge und wird auf diese Bestandteile :n lie-

kannter Weise aufgearbeitet.

Beispiel z

Eine Suspension von rookg trockener

Bäckereihefe (`Vassergehalt etwa ro°;'o) 111

5001 Wasser wird mit 351 -'Über verrührt.

Man läßt 2o Stunden stehen, wobei die Tein-

peratur auf 3 bis 5 ° C gehalten wird. Hier-

auf setzt man der Suspension unter dauern-

dein Rühren 5o01 96°loigen Alkohol hinzu

und filtriert die flockige Lösung durch die

Filterpresse ab. Dadurch wird ein Rück-

stand _1 und ein Filtrat B erhalten. DerRücl#-

stand A wird nochmals mit >oo 1 Wasser, 3 5 1

:Uher und 5ool Alkohol a Stunden laii- in <kl-

oben angegebenen Weise behandelt. 11an 1i1-

triert und preßt den Rückstand hydraulisch ab.

Das Filtrat wird mit dem FiltratB vereinigt.

Aufarbeitung des Rückstandes A

Der Rückstand A (Trockengewicht 76k-)

wird mit 5oo 1 Wasser aufgeschl:immt und

darauf mit 7,61 io n--Natronlauge ini Laute

von 3o Minuten verrührt. Dann wird tiltricrt.

Der erhaltene Rückstand wird nochmals finit

300 1 Wasser und ;.6 1 Zo n-Natroillauge b:-

handelt, sodann die feste Substanz abgetremlt

mit Wasser ausgewaschen und getrocknet.

Die Ausbeute beträgt 15 kg höhere Kolile-

hydrate.

Die vereinigten Filtrate werden mit Salz-

säure auf ein pH von etwa .f,6 gebracht und

auf 4o° erwärmt. Dabei fallen die Eiweiß-

stoffe aus, die mit Wasser gewaschen und ge-

trocknet werden.

Die Ausbeute beträgt 48 kg Eiweißstoffe.

Das Filtrat von den Eiweißstoffen wird mit

Salzsäure kongosauer gemacht und auf 3° ge-

kühlt. Nach kurzer Zeit hat sich ein flockiger

Niederschlag von Hefenucleinsäure abgesetzt.

Er wird abgetrennt, mit Alkohol gewa=chon

und im Vakuum getrocknet.

Die Ausbeute beträgt 7 kg Rohnticlciihäui-e.

:Aufarbeitung des Filtrat: B

Das Filtrat B wird rin Vakuum lbei 38J auf

loo 1 eingeengt. Man schüttelt darauf zwei-

mal mit je 2o 1 Äther aus und erhält so di-,#i

Schichten

r. eine ätherische Schicht (Fi-al<tion C').

2. eine wäßrige Schicht (Fraktion D=) sowie

3. eine feste Zwischenschicht, die eine <lullk-::

gefärbte, übelriechende Substanz ili:t ein,#in

Trockengewicht von 2 kg bildet.

Die ätherische Schicht C entiu'at Sie fett-

löslichen Bestandteile und ergibt nach dclll

Abdampfen und Trocknen einen Rückstand von 12 kg. Dieser kann z. B. auf Ergosterin aufgearbeitet werden, wobei man etwa Zoo bis 300 g Ergosterin erhält.

Die wäßrige Schicht D enthält anorganische Salze, Kohlehydrate in geringer Menge, Vitamine, Glutathion, Aminosäuren und Peptone. Die nach der Aufarbeitung erhaltenen Ausbeuten betragen: 2,6 g Vitamin Bi, 2,1 g 'Vitamin B2, 3.11 .g Rohglutathion, was 95 0.fo bzw. 92% bzw. 89°/o der für die verwendete Trockenhefe ermittelten Werte entspricht.
Beispiele 5o ,kg getrocknete Berginhefe, welche noch etwa 2-001, Wasser enthält, werden in Zoo 1 Wasser suspendiert, dann mit 20 1 Chloroform verrührt und über Nacht bei etwa o° stehengelassen. Dann werden 250 I Aceton unter Rühren hinzugefügt und abfiltriert. Der Rückstand wird nochmals mit Zoo 1 Wasser, 2o 1 Chloroform und 25o 1 Aceton kürzere Zeit in der .gleichen Weise behandelt. Rückstände -und Filtrate werden vereinigt. Die Weiterverarbeitung der erhaltenen Fraktionen erfolgt in einer dem Beispiel i entsprechenden Weise, wobei jeweils die halben Mengen an Lösungsmitteln - und Reagenzien zugesetzt werden: Der Rückstand A liefert: i. eine Ausbeute von 7,9 kg an höheren Kohlehydraten, 2. eine Ausbeute von 23 kg,an Eiweißstoffen, 3. eine Ausbeute von 2,6 kg an Rohnucleinsäure. Die aus dem Filtrat B erhaltene feste Zwischenschicht (s. Beispiel i ) hat ein Trockengewicht von 1,2 kg. Aus der Schicht C werden 15og Ergosteriti erhalten. Die Ausbeuten aus der wäßri.gen Schicht D betragen: 0,93 g `'itämi.n Bi, i,i g Vitamin B, 1.48 g Rohglutathion.

Claims

PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Gewinnung aller wesentlichen Bestandteile der Hefe, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender vier an sich bekannter Maßnahmen zu einem geschlossenen Arbeitsgang: i. Plasmolyse der Hefe mit in Wasser nicht löslichen organischen Lösungsmitteln und nachfolgender Zusatz von mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmitteln, wobei sich ein Rückstand A und eine Lösung B ergibt;
2. Abscheidung der Kohlehydrate aus dem eiweißreichen R11CkStandA durch Behandlung mit verdünnter Lauge und anschließend fraktionierte Fällung von Eiweiß und Nucleinsäuren durch stufenweisen Zusatz von Mineralsäuren;
3. Einengen des Filtrats B und anschließend Extraktion der Sterine und Fette mittels Äther; q.. Gewinnung von Vitaminen, Glutathion, Aminosäuren aus der bei der Abscheidun:g der Fette und Sterine abfallenden wäßrigen Lösung.