DE876306C - Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Aminosaeuren und Haemin aus Blut - Google Patents

Description

• Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Aminosäuren und Hämin aus Blut Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren. zur gleichzeitigen Gewinnung von Aminosäuren und Hämin durch enzymatischen Abbau von Blut.
• Man hat schon Eiweißkörper mit Hilfe von Enzymen, die aus Kulturen, von Schimmelpilzen gewonnen waren, zu Aminosäuren abgebaut. Dabei handelte es sich aber im wesentlichen um rein wissenschaftliche Versuche, bei denen die Ausbeuten an Aminosäuren niedrig waren..
• Erfindungsgemäß, werden Kulturen von Schimmelpilzen, insbesondere Aspergillus orycae, oder aus diesen Kulturen erhaltene Extrakte zum enzymatischen Abbau von Blut benutzt, und das während des Abbaus anfallende Hämin wird vor der Aufarbeitung des Aminosäuregemisches von demselben abgetrennt. Es hat sich gezeigt, da.ß das Hämin während des enzymatischen, Abbaus vollständig ausfällt und, wenn, man das Reaktionsgemisch hinreichend sauer hält, nicht in das Aminosäuregemisch übergeht. Auf diese Weise ist es möglich, aus Blut gleichzeitig Aminosäuren und Hämin in einem einzigen Verfahrensgang zu gewinnen. Der enzymatische Abbau des Blutes wird im allgemeinen bei zwischen 35 und 55'' C gelegenen Temperaturen und vorzugsweise bei ¢5 bis 47° C bewirkt.
• Schimmelpilzkulturen bzw. die daraus erhaltenen Extrakte wurden, bisher noch nicht zum enzymatischen Abbau von Blut verwendet. Man benutzte ausschließlich nur die üblichen einweißspalten.den Enzyme, wie Pepsin, Trypsin, Erepsin, Papain u. dgl. Bei der Verwendung dieser Enzyme sind für den. Abbau von Blut wesentlich längere Zeiten als bei Verwendung der in Schimmelpilzen erithalterieii Enzyme- erforderlich was eine erhöhte-Infektionsgefahr mit sich bringt. Außerdem ist es bei Verwendung von Pepsin, Trypsin u. dgl. nicht möglich, in so einfacher- Weise wie bei - dem -erfindungsgemäßen Verfahren, gleichzeitig Aminosä_uren und Hämin zu gewinnen.
• Weiterhin wurde gefunden, daß man einen .he= säriders raschen Abbau dann, erzielen kann, wenn man die Pilzkulturen, gegebenenfalls nach einer vorgängigen Reinigung, im ganzen verwendet.
• Mit besonderem Vorteil werden zu !dem enzymatischen Abbau von Blut Kulturen bzw. Extrakte von Schimmelpilzen benutzt, die auf einem üblichen Nährboden gezüchtet wurden, der mit eiweißhaltigen Stoffen, wie z. B.. Molke; oder mit leicht verwertbaren. Stickstoffverbindungen, wie z. B. Harnstoff, angereichert war.
• Es ist zweckmäßig, das Blut vor dein enzymatischen Abbau bei schwach sauer eingestellter Reaktion kurze Zeit auf höhere Temperaturen, -z. B. auf etwa 6o bis 70°`C, zu erhitzen. Hierbei wird ein Teil des in dem Blut enthaltenen Eiweißes. denaturiert, und das Substrat geht in eine äußerst fein verteilte Form über, wodurch es eine große Oberflache bekommt, die dem enzymatischen. Angriff besonders leicht zugänglich ist. Zweckmäßig nimmt man das Erhitzen nur so lange vor, bis die. Eiweißdenaturierung gerade beginnt. Dies kann man auch dadurch erreichen, daß, man auf eine etwas unter der Denaturierungstemperatur von EiweiS gelegene i'emperatur erhitzt.
• Der enzymatische Abbau mit den Schimmelpilzkulturen bzw. den daraus erhaltenen Extrakten wird im allgemeinen bei schwach sauren, pH-Werten bewirkt. Durch periodische Zugabe von schwachen Basen und im Bedarfsfall von schwachen Säuren wird dafür Sorge getragen, daß ein pH-Wert von etwa 5 möglichst konstant eingehalten wird.
• Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine vollständige Aufspaltung der Bluteiweißstoffe in Aminosäuren innerhalb kürzester Zeit erzielt. Das während des Abbaus ausfallende Hämin wird in üblicher Weise aufgearbeitet, z, B. -durch Lösen in, salzsäurehaltigem Aceton. Das anfallende Aminosäuregemisch kann mittels Tierkohle gereinigt und dann zur Trockne verdampft werden.
• Im folgendem soll die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert werden, ohne daß eine Beschränkung auf die angegebenen Versuchs- und Temperaturbedingungen beabsichtigt wäre. Ausführungsbeispiele i. iooo ccm Blut werden, mit 41 Wasser verdünnt und etwa io Minuten lang auf 70" C erwärmt. Nach dem Abkühlen auf 4ö" C wird dieFlüssigkeit durch Zusatz von 30 ccm Eisessig auf einen pH-Wert von 5,1 gebracht und mit Chloroform und Toluol versetzt. Dann wird sie mit ioo g einer Kultur von Aspergillus orycae, die mit 3oo ccm Wasser vermischt ist, versetzt und etwa ioo Stunden bei etwa 45°' C belassen. Die in einerFiltrationsprobe durchgeführte Bestimmung des Quotienten von Aminostickstoff und -Gesamtstickstoff ergibt einen Wert von 0,7 bis 0,75.
• Während des enzymatischen Abbaus fällt das Hämin aus.- Der Abbau wird durch kurzes Aufkochen unterbrochen. Hierauf wird filtriert und der Rückstand zwecks Gewinnung des Hämins mit Aceton, das 5 ccm konzentrierte Salzsäure im Liter enthält, extrahiert. Aus dieser Lösung gewinnt man durch Eindampfen das Hämin.
• Das nach der Abtrennung des Hämins verbleibende Filtrat wird mit 5 g Tierkohle je Liter versetzt, aufgekocht und filtriert. Das Filtrat verdampft man zur Trockne, wobei das Gemisch der Amin-osäuren zurückbleibt.
• z. iooo ccm Blut werden mit 4 1 Wasser verdünnt, auf p$=6,2 eingestellt, und in einem Wasserbad auf 62° C erwärmt. Nach io Minuten langem Erwärmen ist ein sehr feines Eiweißgerinnsel mit großer Oberfläche festzustellen. Die Mischung wird dann auf 45° C abgekühlt, der pH-Wert durch Zusatz von 3'o ccm Eisessig auf etwa 5,1 eingestellt und mit Chloroform und Toluol versetzt. Der enzymatische Abbau wird unter Zugabe von ioo g einer Kultur von Aspergillus orycae bei einer Temperatur von etwa 4.5'° C durchgeführt, wobei alle 12, Stunden der pH=Wert einigermaßen konstant auf 5, i gehalten wird. Nach etwa 72 Stunden wird der Abbau durch kurzes Aufkochen abgebrochen.. Die Aufarbeitung des erhaltenen Reaktionsgemisches erfolgt wie im Beispiel i angegeben. Der Quotient aus Aminostickstoff und Gesamtstickstoff beträgt etwa 0,76. - 3. iooo- ccm Blut werden mit 41 Wasser verdünnt, auf p$=6,2 eingestellt, und die Mischung darin- etwa io Minuten lang auf 6z° C erhitzt, bis die Denaturierung der in dem Blut enthaltenen Eiweißstoffe gerade einsetzt. Hierauf wird das Reaktionsgemisch auf 45° C abgekühlt, mit Säure auf einen, pH-Wert von etwa 5 eingestellt, mit Chloroform und Toluol versetzt und dem enzymatischen Abbau unterworfen. Der Abbau wird mit 8o g einer Kultur von Aspergillus orycae vorgenommen, die auf einem Nährboden gezüchtet war, der Weizenkleie und Sojamehl im Verhältnis 4: i bei einem Wassergehalt von etwa 3o bis 5o% enthält. Während des Abbaus sorgt man dafür, daß der pn-Wert auf etwa 5 gehalten wird. Nach 7a Stunden ist der Abbau beendet, und die Abtrennung und Isolierung des Hämins erfolgt wie im Beispiel i angegeben. Der Quotient von Aminostickstoff und Gesamtstickstoff beträgt o,8.

Claims (1)

1. PATENTANSPPÜCIIE: i. Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Aminosäuren und Hämin durch Abbau von Blut, dadurch gekennzeichnet, daß man den Abbau des Blutes mit Kulturen von Schimmelpilzen, insbesondere . Aspergillus orycae oder aus diesen Kulturen gewonnenen Extrakten. bei zwischen 35 bis 55'°' C gelegenen Temperaturen bewirkt und das während des Abbaus ausfallende Hämin vor der Aufarbeitung des Aminosäuregemisches, die nach üblichen Methoden erfolgt, isoliert. @. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung von Kulturen bzw. Extrakten von Schimmelpilzen, die auf einem mit eiweißhaltigen Substanzen oder leicht verwertbaren Stickstoffverbindungen angereicherten Nährboden gezüchtet werden. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß das Blut vor dem enzymatischen Abbau bei schwach sauer eingestellter Reaktion auf etwa 6o bis 7ä°' C bis zur gerade beginnenden Eiweißdenaturierung erhitzt wird. d.. Verfahren nach den Ansprüchen. i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Abbau des Blutes bei schwach sauren pH-Werten bewirkt. 5. Verfahren nach den. Ansprüchen i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß man durch periodische Zugabe von schwachen Basen bzw. Säuren einen pH-Wert von etwa 5 einhält. 6. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man den Abbau des Blutes bei Temperaturen von etwa 45 bis 47°' C bewirkt.