ES2255017T3 - Procedimiento para producir aceites que contienen acidos grasos insaturados. - Google Patents
Procedimiento para producir aceites que contienen acidos grasos insaturados.Info
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Abstract
Un aceite que contiene ácido araquidónico, que tiene una proporción en la composición de 24, 25- metilencolest-5-en-3â-ol en una proporción de 1, 2 o menor con respecto a la proporción en la composición de demosterol, y un contenido de ácido araquidónico de 20 a 54%.
Description
Procedimiento para producir aceites que contienen
ácidos grasos insaturados.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para producir aceites que contienen ácidos grasos
insaturados con un bajo contenido de
24,25-metilencolest-5-en-3\beta-ol,
usando microorganismos que pertenecen al género Mortierella,
subgénero Mortierella.
Los microorganismos que pertenecen al género
Mortierella, subgénero Mortierella son conocidos como
microorganismos que producen ácidos grasos insaturados tales como el
ácido araquidónico, ácido
dihomo-\gamma-linolénico y ácido
eicosapentanoico, y se han desarrollado procedimientos para la
producción eficaz de ácido araquidónico, ácido
dihomo-\gamma-linolénico y ácido
eicosapentanoico por fermentación usando estos microorganismos
(Publicaciones de Patentes Japonesas sin examinar Nº
63-44891, Nº 63-12290, Nº
63-14696, Nº 5-91887, Nº
63-14697). Adicionalmente también es conocido un
procedimiento para producir ácido mead (ácido
5,8,11-eicosatrienoico) usando cepas mutantes que
tienen reducida o defectuosa la actividad desaturante en \Delta12,
las cuales se obtienen por mutación de microorganismos que
pertenecen al género Mortierella, subgénero
Mortierella (Publicación de Patente Japonesa sin examinar Nº
5-91888).
Los ácidos grasos insaturados tales como el ácido
dihomo-\gamma-linolénico, ácido
araquidónico, ácido eicosapentanoico y ácido mead (ácido
5,8,11-eicosatrienoico) son precursores de las
prostaglandinas, tromboxanos, prostaciclinas y leucotrienos y
similares, que tienen una actividad fisiológica potente y versátil,
y por tanto se está dirigiendo mucha atención hacia los alimentos y
piensos animales donde se añaden.
Por ejemplo, el ácido araquidónico se dice que es
un precursor de las prostaglandinas, tromboxanos, prostaciclinas y
leucotrienos que presentan actividad fisiológica que incluye los
efectos de contracción y relajación del músculo uterino, los efectos
vasodilatador y antihipertensivo, etc., y las investigaciones
recientes han progresado rápidamente sobre el ácido docosahexanoico
(de aquí en adelante abreviado también "DHA") como un
componente esencial particularmente para el desarrollo infantil.
Específicamente, Lanting et al. (LANCET,
Vol. 344, 1319-1322 (1994)) han examinado niños
desarrollados con leche materna y niños desarrollados con leche en
polvo infantil durante 3 semanas o más después de su nacimiento, con
un seguimiento hasta los 9 años de edad, estudiando la incidencia de
daño menor en los nervios craneales desde una perspectiva del
comportamiento, y han publicado que la incidencia de daño cerebral
en los niños desarrollados con leche en polvo infantil es dos veces
la de los niños desarrollados con leche materna. Este asombroso
resultado sugiere que los ácidos grasos insaturados superiores tales
como DHA y ácido araquidónico que están presentes en la leche
materna pero que están virtualmente ausentes en la leche en polvo
infantil juegan un papel en el desarrollo del cerebro. Las
subsiguientes publicaciones han mostrado también resultados que
sugieren que los ácidos grasos insaturados superiores están
conectados con el desarrollo del cerebro y la retina.
No obstante, aunque se considera que los aceites
que contiene ácidos grasos insaturados son muy seguros, la cuestión
de sus fuentes microbianas ha impedido un amplio uso a lo largo del
mundo; mientras tanto, en LIPIDS, Vol. 27, Nº 6,
481-483 (1992), se publicó que la Mortierella
alpina 1S-4 produce
24,25-metilencolest-5-en-3\beta-ol,
lo cual en aquel momento no se conocía que sucediera de forma
natural. Por tanto, se han querido desarrollar aceites que contienen
ácidos grasos insaturados obtenidos a partir de microorganismos que
pertenecen al género Mortierella, subgénero
Mortierella, que se puedan utilizar de forma más segura para
los alimentos y los piensos animales.
Es por tanto un objetivo de la presente invención
proporcionar un aceite microorgánico que se pueda usar de forma
segura en alimentos y piensos animales y que pueda proporcionar
económica y establemente ácidos grasos insaturados.
Para resolver el problema descrito antes, en la
presente invención se ha buscado un procedimiento para la producción
eficaz de aceites con ácidos grasos insaturados con un bajo
contenido de
24,25-metilencolest-5-en-3\beta-ol,
cuyo uso como alimentos es todavía desconocido, y se ha estudiado en
detalle la relación entre los diferentes componentes del medio y
composiciones de esteroles, como resultado se ha completado la
presente invención con el hallazgo de que es posible obtener
aceites con una baja proporción en la composición de
24,25-metilencolest-5-en-3\beta-ol
usando una fuente de nitrógeno derivada de la soja para el cultivo
de microorganismos que pertenecen al género Mortierella,
subgénero Mortierella.
En otras palabras, la presente invención
proporciona un procedimiento para la producción de aceites que
contienen ácidos grasos insaturados, que comprende el cultivo de un
microorganismo que pertenece al género Mortierella, subgénero
Mortierella en un medio que contiene una fuente de nitrógeno
derivada de soja y la recogida de dicho aceite que contiene ácidos
grasos insaturados del producto cultivado.
Según la invención, los ácidos grasos insaturados
son ácidos grasos con al menos 16 átomos de carbono y al menos un
doble enlace, entre los cuales los ácidos grasos insaturados
superiores son ácidos grasos generalmente con al menos 18 átomos de
carbono y al menos dos dobles enlaces, y como ejemplos se pueden
mencionar el ácido \gamma-linolénico, ácido
dihomo-\gamma -linolénico, ácido
araquidónico, ácido eicosapentanoico y ácido mead (ácido 5,8,
11-eicosatrienoico).
Como ejemplos de microorganismos que pertenecen
género Mortierella, subgénero Mortierella según la
invención se pueden mencionar Mortierella elongata,
Mortierella exigua, Mortierella hygrophila,
Mortierella alpina, etc., y específicamente se pueden
mencionar Mortierella elongata IFO8570, Mortierella
exigua IFO8571, Mortierella hygrophila IFO5941,
Mortierella alpina IFO8568, ATCC16266, ATCC32221, ATCC42430,
CBS219,35, CBS224,37, CBS250,53, CBS343,66, CBS527,72, CBS529,72,
CBS608,70, CBS754,68 y otras líneas celulares.
Estas cepas son todas obtenibles sin restricción
del instituto de fermentación, Osaka (IFO), American Type Culture
Collection (ATCC) y Centraalbureau voor Schimmelcultures (CBS).
También se puede usar la Mortierella elongata SAM0219 (FERM
P-8703) (FERM-BP 1239) que se aisló
de la suciedad por el grupo de investigación de la presente
invención. Estos tipos de líneas celulares de cultivo o las líneas
celulares aisladas de origen natural se pueden usar directamente,
pero es posible obtener mediante el crecimiento y/o el aislamiento
al menos una vez un mutante natural con diferentes propiedades que
la línea celular original.
Los microorganismos usados según la invención
incluyen cepas mutantes o cepas recombinantes de microorganismos que
pertenecen al género Mortierella, subgénero
Mortierella (cepas salvajes), es decir, las diseñadas para
dar o bien un contenido de ácido graso insaturado superior en el
aceite, o bien un contenido de aceite total superior, o ambos,
comparado con la cantidad producida por la cepa salvaje original,
cuando se cultiva usando el mismo sustrato.
También están incluidos los microorganismos
diseñados para producir la misma cantidad de ácidos grasos
insaturados que la cepa salvaje por medio del uso eficiente de un
sustrato con un excelente efecto sobre el coste. Como ejemplos se
pueden mencionar Mortierella alpina SAM1861 (FERM
BP-3590) como una cepa mutante defectuosa en la
actividad desaturante de \Delta12 y la Mortierella alpina
SAM1860 (FERM BP-3589) como una cepa mutante
defectuosa en la actividad desaturante en \Delta5.
Los microorganismos mencionados antes que
pertenecen al género Mortierella, subgénero
Mortierella en la forma de esporas, hifa o un precultivo
obtenido mediante el cultivo previo se inoculan en un medio líquido
o medio sólido y se cultivan. La fuente de carbono usada puede ser
glucosa, fructosa, xilosa, sacarosa, maltosa, almidón soluble,
molasas, glicerol, manitol, ácido cítrico, almidón de maíz o
cualquier otro convencional, pero son particularmente preferidos la
glucosa, maltosa, fructosa, almidón de maíz, glicerol y ácido
cítrico.
Según la invención, usando una fuente de
nutrientes obtenida de la soja como fuente de nitrógeno es posible
bajar la proporción en la composición del
24,25-metilencolest-5-en-3\beta-ol
en el aceite.
La fuente de nitrógeno derivada de la soja usada
en la invención tiene un contenido de nitrógeno de al menos 2% en
peso, preferiblemente al menos 3% en peso y más preferiblemente al
menos 5% con respecto a los componentes totales excepto el agua. La
fuente de nitrógeno derivada de la soja puede ser una o una
combinación de diferentes tipos de soja desgrasada o soja sometida a
tratamiento con calor; tratamiento ácido; tratamiento con álcalis;
tratamiento enzimático; modificación química; desnaturalización y/o
renaturalización por procedimientos químicos y/o físicos que
incluyen tratamiento con calor, tratamiento ácido, tratamiento con
álcalis, tratamiento enzimático, modificación química, etc;
separación de una parte de los componentes con agua y/o disolventes
orgánicos; separación de una parte de los componentes por filtración
y/o centrifugación; congelación; trituración; secado; tamizado; etc,
o un producto de procesado de la misma manera que la soja no
desgrasada; como candidatos comunes se pueden mencionar soja, soja
desgrasada, copos de soja, proteína de soja comestible, okara, leche
de soja y harina de soja tostada (kinako), entre los cuales son
particularmente preferidos la soja desgrasada desnaturalizada con
calor, y especialmente la soja desgrasada desnaturalizada con calor
de la que se han eliminado además los componentes solubles en
etanol.
Cuando sea necesario se pueden añadir también una
o más fuentes diferentes de nitrógeno adicionales ya que la
composición de esteroles no se ve notablemente afectada, y ejemplos
incluyen fuentes de nitrógeno orgánicas tales como peptona, extracto
de levadura, extracto de malta, extracto de carne, ácido casamínico,
licor de maíz macerado y urea, y fuentes de nitrógeno inorgánicas
tales como nitrato de sodio, nitrato de amonio y sulfato de
amonio.
Se pueden usar también, cuando sean necesarias,
fuentes de nutrientes en trazas, que incluyen sales inorgánicas
tales como fosfato de potasio, dihidrógenofostato de potasio y otras
sales de fosfato, sulfato de amonio, sulfato de sodio, sulfato de
magnesio, sulfato de hierro, sulfato de cobre, cloruro de magnesio,
cloruro de calcio, etc., y vitaminas.
Según la invención, la acumulación del ácido
graso insaturado de interés se puede acelerar realizando el cultivo
con adición de un sustrato para el ácido graso insaturado en el
medio. El sustrato usado para el ácido graso insaturado puede ser,
por ejemplo, un hidrocarburo tal como hexadecano u octadecano, un
ácido graso tal como ácido oleico o ácido linólico o una sal, por
ejemplo una de sus sales de sodio o potasio, o un éster de ácido
graso tal como un éster etílico, éster de ácido graso y glicerol o
un éster de ácido graso y sorbitano; o un aceite tal como aceite de
oliva, aceite de soja, aceite de colza, aceite de semilla de algodón
o aceite de cacahuete, y éstos se pueden usar solos o en
combinaciones. La cantidad total del sustrato añadido es de 0,001 a
10% en peso, y preferiblemente de 0,5 a 10% en peso, con respecto al
medio. Cualquiera de estos sustratos se puede usar también como la
única fuente de carbono para el cultivo.
Las fuentes de carbono, fuentes de nitrógeno,
sales inorgánicas, vitaminas y/o aditivos mencionados antes se
pueden añadir al medio antes de comenzar el cultivo o al caldo de
cultivo durante el mismo. Los componentes del medio se pueden añadir
de una vez, o de forma continua o periódica con unas pocas
adiciones. Los componentes del medio se pueden añadir cada uno sólo
o como una mezcla. No hay restricciones particulares en las
concentraciones de los componentes del medio ya que el crecimiento
de las células no se inhibe. En la práctica, la fuente de carbono
debe estar a una concentración de 0,1 a 30% en peso, preferiblemente
de 1 a 15% en peso, y la fuente de nitrógeno debe estar a una
concentración de 0,01 a 10% en peso, y preferiblemente de 0,1 a 5%
en peso.
La temperatura del cultivo es de 5 a 40ºC, y
preferiblemente de 20 a 30ºC, y el ácido graso insaturado se puede
producir también por crecimiento de células cultivando de 20 a 30ºC
seguido por cultivo continuado de 5 a 20ºC. Esta forma de control de
la temperatura se puede emplear también para aumentar el rendimiento
del contenido en los ácidos grasos insaturados superiores que se
producen. El pH del medio es de 4 a 10, y preferiblemente de 5 a 8,
y se cultiva con aireación y agitación, se puede emplear cultivo con
agitación o cultivo estático. El cultivo se lleva a cabo normalmente
durante de 2 a 20 días, preferiblemente de 5 a 20 días, y más
preferiblemente de 5 a 15 días.
Se puede usar un fermentador, especialmente un
fermentador de cultivos con aireación y agitación o un fermentador
de cultivos de inyección de aire para cultivos sumergidos con
aireación para posibilitar la producción con rendimientos
convenientes de aceites que contienen ácidos grasos insaturados como
productos comerciales. En tales casos, el aceite que contiene ácidos
grasos insaturados puede ser incluso más eficazmente producido
manteniendo durante el cultivo una concentración de glucosa de al
menos 0,3% en peso y/o una concentración media de glucosa de al
menos 0,5% en peso, preferiblemente una concentración de glucosa de
al menos 0,5% en peso y/o una concentración media de glucosa de al
menos 0,7% en peso, y más preferiblemente una concentración de
glucosa de 0,5-5% en peso y/o una concentración
media de glucosa de 0,7-3% en peso, durante al menos
3 días después del comienzo del cultivo. Por ejemplo, se pueden
producir 100 mg o más de ácido araquidónico, y preferiblemente 120
mg o más por cada gramo de células secas.
Por tanto, un aceite que es rico en el ácido
graso insaturado deseado y pobre en 24,
25-metilencolest-5-en-3\beta-ol,
se acumula en grandes cantidades en las células.
El aceite deseado se puede obtener según un
método convencional a partir del caldo de cultivo tomado durante la
producción del aceite mediante el cultivo de células o después de su
esterilización, del caldo de cultivo obtenido al final del cultivo o
después de su esterilización, o de las células cultivadas de
cualquiera de ellos, alternativamente en forma seca.
El aceite deseado se puede recoger de las células
cultivadas por el siguiente método, por ejemplo.
Después de que se completa el cultivo, las
células cultivadas se obtienen del caldo de cultivo por un medio de
separación sólido/líquido convencional tal como centrifugación y/o
filtración. Las células cultivadas preferiblemente se lavan, se
rompen y se secan. El secado se puede lograr por secado por
congelación o secado al aire, o similares. Las células secas se
someten preferiblemente a extracción con un disolvente orgánico
preferiblemente bajo una corriente de nitrógeno. El disolvente
orgánico usado puede ser éter, hexano, metanol, etanol, cloroformo,
diclorometano, éter de petróleo o similares, y se pueden obtener
también resultados satisfactorios por extracción alternada con
metanol y éter de petróleo o por extracción usando un sistema
monocapa de
cloroformo-metanol-agua.
Por separación del disolvente orgánico del
extracto bajo presión reducida, es posible obtener un aceite que
contiene ácidos grasos insaturados en una alta concentración. La
extracción se puede lograr también usando células húmedas, en su
lugar o por el método descrito antes. En este caso se usa un
disolvente compatible con agua tal como metanol o etanol, o un
disolvente mezclado compatible con agua que incluye uno de estos
disolventes con agua y/o otro disolvente. Los otros procedimientos
son los mismos que los descritos antes.
El aceite obtenido de esta manera contiene los
ácidos grasos insaturados en un estado de triglicéridos y
fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina o fosfatidilinositol, pero
la mayoría del aceite está en la forma de triglicéridos. Para
separar y purificar los triglicéridos que contienen ácidos grasos
insaturados del aceite que contiene ácidos grasos insaturados
recogido del producto cultivado, se puede usar un método
convencional para la extracción con hexano seguido de tratamiento de
desacidificación, decoloración, desodorización y desgomado, o
separación por enfriamiento.
Según la invención, la proporción en la
composición del
24,25-metilencolest-5-en-3\beta-ol
se determina por el siguiente método basado en el análisis de la
composición de esteroles.
Se explicará primero el análisis de la
composición de esteroles. Una porción de 30 a 80 mg del aceite se
pesa dentro de un tubo de ensayo con un tapón, se añaden 4 ml de
metanol y 1 ml de solución de hidróxido de potasio acuoso al 33%, y
se ajusta el tapón. Después de reacción durante una hora mientras se
agita suavemente a 80ºC, la mezcla se deja enfriar y se extraen los
componentes solubles en aceite con hexano. La solución de hexano
resultante se lava con agua hasta que el indicador de fenoftaleína
no colorea la capa acuosa, y después se concentra a presión reducida
para obtener una muestra analítica. La muestra analítica se disuelve
en una pequeña cantidad de hexano y se somete a cromatografía de
gases en las condiciones listadas en la tabla dada posteriormente.
Comparando el cromatograma de gases con un desmosterol estándar
comercialmente disponible, se identifican los picos del
desmosterol.
Los componentes que se detectan de 0,8 a 2,0
veces el tiempo de retención del desmosterol son los componentes
esteroles, y las áreas de los picos de los cromatogramas de gas para
todos los componentes de esteroles dentro del tiempo de retención se
determinan por un método convencional. La proporción del área del
pico de cada componente a la suma de las áreas totales de los picos
de los componentes se toma como la proporción en la composición de
cada componente. Por ejemplo, la proporción del área del pico
detectada para el desmosterol con respecto a la suma del área total
del esterol es la proporción en la composición del desmosterol. El
24,
25-metilencolest-5-en-3\beta-ol
se detecta en un tiempo de retención de 1,07 a 1,12 veces el tiempo
de retención del desmosterol. La proporción del área del pico
detectada para el 24,
25-metilencolest-5-en-3\beta-ol
con respecto a la suma de todas las áreas de los picos es la
proporción en la composición del
24,25-metilencolest-5-en-3\beta-ol.
- Columna usada: ULBON HR-1 (diámetro interno: 0,25 mm, longitud: 25 m)
- Temperatura de la columna: 280ºC
- Temperatura de entrada y del detector: 300ºC
- Vehículo del gas y presión del indicador, helio: 1,2 kg/cm^{2}
- Composición del gas y caudal, nitrógeno: 70 ml/minuto
- Detector FID
- Proporción de separación: 20
El aceite que contiene ácidos grasos insaturados
de la invención tiene una proporción en la composición de
24,25-metilencolest-5-en-3\beta-ol
de 35% o menor, preferiblemente 33% o menor, y más preferiblemente
30% o menor, y/o la proporción de
24,25-metilencolest-5-en-3\beta-ol
es 1,2 o inferior, preferiblemente 0,9 o inferior y más
preferiblemente 0,6 o inferior con respecto al desmosterol presente
en el aceite. El desmosterol es un componente incluido con el 24,
25-metilencolest-5-en-3\beta-ol
en aceites obtenidos por cultivo de microorganismos que pertenecen
al género Mortierella, subgénero Mortierella, y se
sabe que está presente en la leche materna.
Como ejemplo de un aceite que contiene ácidos
grasos insaturados según la invención se puede mencionar un aceite
que contiene ácido araquidónico de 20 a 54% en peso y
preferiblemente de 30 a 50% en peso de ácido araquidónico con
respecto al total de los ácidos grasos en el aceite, y una
proporción en la composición de
24,25-metilencolest-5-en-3\beta-ol
de 35% o inferior, preferiblemente 33% o inferior y más
preferiblemente 30% o inferior y/o una proporción de 24,
25-metilencolest-5-en-3\beta-ol
de 1,2 o inferior, preferiblemente 0,9 o inferior y más
preferiblemente 0,6 o inferior con respecto al desmosterol presente
en el aceite.
Las propiedades del aceite que contiene ácido
araquidónico son tales que el contenido de triglicérido es 90% o
superior, el contenido de humedad es 0,1% o inferior, el valor ácido
es 0,5 o inferior y el valor de peróxido es 5 o inferior, mientras
que el color es \leq50 amarillo y \leq10 por el método de
Lovibond en una célula de 133,4 mm, y la composición del ácido graso
es de 20 a 54%, preferiblemente con 30 a 50% de ácido araquidónico,
0,2 a 0,7% de ácido mirístico, 10 a 16% de ácido palmítico, 4 a 10%
de ácido esteárico, 5 a 15% de ácido oleico, 5 a 15% de ácido
linólico, 1 a 5% de ácido \gamma-linolénico, 0,1 a
2% de ácido \alpha-linolénico, 1 a 6% de ácido
dihomo-\gamma-linolénico, 0 a 1%
de ácidoeicosapentanoico y 2 a 7% de ácido lignocérico.
El aceite es rico en la forma de triglicérido del
ácido araquidónico, y o bien no contiene ácido eicosapentanoico o
bien lo contiene sólo en una cantidad en trazas, y es por tanto
deseable como material para alimentos, y especialmente para fórmulas
para niños prematuros, fórmulas infantiles, alimentos para bebés y
alimentos para gestantes. El aceite que contiene ácidos grasos
insaturados de la invención se puede usar también de forma segura en
alimentos y piensos animales debido a su bajo contenido de
24,25-metilencolest-5-en-3\beta-ol,
cuya uso como alimento todavía no se ha establecido.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención se explicará ahora en más
detalle por medio de Ejemplos
Ejemplo
1
Usando la Mortierella elongata
IFO8570 como la línea celular para producir ácido araquidónico, se
colocaron 1400 l de un medio que contenía glucosa al 2%, proteína de
soja comestible al 1% (nombre comercial: Esusan Meat, producto de
Ajinomoto Co.) y aceite de colza al 0,1% en un equipo fermentador de
2000 l equipado con un agitador y un aireador y el cultivó con
aireación y agitación se inició en condiciones de 28ºC de
temperatura, 1,0 vvm de aireación, 80 rpm de agitación y 1,0
kg/cm^{2}G de presión en el espacio de cabeza. La concentración
de glucosa se mantuvo a 1,5% por alimentación con glucosa, y después
de cultivo durante 7 días se recuperaron las células por filtración
y se sometieron a extracción del aceite. Como Ejemplo comparativo,
el cultivo y la extracción del aceite se llevaron a cabo de la misma
manera usando extracto de levadura al 1% en vez de proteína de
soja
comestible.
comestible.
Al analizar la composición de esteroles del
aceite resultante según el procedimiento descrito antes, se detectó
desmosterol a un tiempo de retención de aproximadamente 9,6 minutos
y el
24,25-metilencolest-5-en-3\beta-ol
se detectó a un tiempo de retención de aproximadamente 10,5 minutos.
En el Ejemplo comparativo, se detectó desmosterol a un tiempo de
retención de aproximadamente 6,5 minutos y el
24,25-metilencolest-5-en-3\beta-ol
se detectó a un tiempo de retención de aproximadamente 7,2 minutos.
Los resultados se muestran en la Tabla 1. Por tanto, se obtuvo un
aceite que contiene ácido araquidónico con una baja proporción en la
composición de 24,25-metilencolest-
5-en-3\beta-ol.
5-en-3\beta-ol.
\vskip1.000000\baselineskip
Proporción en la compo- | Proporción en la | A/B | Contenido | Contenido | |
sición de 24,25-metilen- | composición del | total de | de ácido | ||
colest-5-3\beta-ol (A) | desmosterol (B) | esteroles* | araquidónico** | ||
Ejemplo | 30% | 65% | 0,46 | 1% | 8% |
Ejemplo comparativo | 65% | 27% | 2,41 | 1% | 9% |
* contenido de esteroles en el aceite | |||||
** contenido de ácido araquidónico con respecto al total de ácidos grasos en el aceite |
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Se usó la Mortierella alpina CBS754,68
como la línea celular para producir ácido araquidónico, se
colocaron
600 l de un medio que contenía glucosa al 4%, harina de soja tostada al 1,3% (kinako), extracto de levadura al 0,2% y aceite de oliva al 0,1% en un equipo fermentador de 1000 l equipado con un agitador y un aireador para el cultivó con aireación y agitación durante 5 días en condiciones de 24ºC de temperatura, 1,0 vvm de aireación, 100 rpm de agitación y 0,5 kg/cm^{2}G de presión en el espacio de cabeza, seguido de filtración y secado para recuperar las células y extracción con hexano para obtener un aceite. Como ejemplo comparativo, el cultivo se llevó a cabo de la misma manera usando un medio de glucosa al 4%, extracto de levadura al 1,5% y aceite de oliva al 0,1% para obtener un aceite. Tanto en el Ejemplo como en el Ejemplo comparativo se añadió glucosa al 1% en el segundo día de
cultivo.
600 l de un medio que contenía glucosa al 4%, harina de soja tostada al 1,3% (kinako), extracto de levadura al 0,2% y aceite de oliva al 0,1% en un equipo fermentador de 1000 l equipado con un agitador y un aireador para el cultivó con aireación y agitación durante 5 días en condiciones de 24ºC de temperatura, 1,0 vvm de aireación, 100 rpm de agitación y 0,5 kg/cm^{2}G de presión en el espacio de cabeza, seguido de filtración y secado para recuperar las células y extracción con hexano para obtener un aceite. Como ejemplo comparativo, el cultivo se llevó a cabo de la misma manera usando un medio de glucosa al 4%, extracto de levadura al 1,5% y aceite de oliva al 0,1% para obtener un aceite. Tanto en el Ejemplo como en el Ejemplo comparativo se añadió glucosa al 1% en el segundo día de
cultivo.
Al analizar la composición de esteroles del
aceite resultante según el procedimiento descrito antes, se detectó
desmosterol a un tiempo de retención de aproximadamente 10,2 minutos
y el
24,25-metilencolest-5-en-3\beta-ol
se detectó a un tiempo de retención de aproximadamente 11,2 minutos.
En el Ejemplo comparativo, se detectó desmosterol a un tiempo de
retención de aproximadamente 6,4 minutos y el
24,25-metilencolest-5-en-3\beta-ol
se detectó a un tiempo de retención de aproximadamente 7,1 minutos.
Los resultados se muestran en la Tabla 2. Por tanto, se obtuvo un
aceite que contiene ácido araquidónico con una baja proporción en la
composición de 24,25-metilencolest-
5-en-3\beta-ol.
5-en-3\beta-ol.
\vskip1.000000\baselineskip
Proporción en la compo- | Proporción en la | A/B | Contenido | Contenido | |
sición de 24,25-metilen- | composición del | total de | de ácido | ||
colest-5-3\beta-ol (A) | desmosterol (B) | esteroles* | araquidónico** | ||
Ejemplo | 25% | 53% | 0,47 | 1,2% | 48% |
Ejemplo comparativo | 68% | 16% | 4,25 | 1,1% | 46% |
* contenido de esteroles en el aceite | |||||
** contenido de ácido araquidónico con respecto al total de ácidos grasos en el aceite |
Ejemplo
3
Se usó la Mortierella alpina ATCC32221 y
la Mortierella alpina ATCC42430 como las líneas celulares
para producir ácido araquidónico, y se cultivó cada una. Después de
colocar 25 l de un medio que contenía glucosa al 4%, polvo de soja
desgrasada al 1,2%, hidrogenofosfato de potasio al 0,2% y aceite de
soja al 0,1% en un equipo fermentador de 50 l equipado con un
agitador y un aireador, se llevó a cabo el cultivó con aireación y
agitación durante 5 días en condiciones de 28ºC de temperatura, 1,0
vvm de aireación, 300 rpm de agitación y 1,0 kg/cm^{2}G de presión
en el espacio de cabeza, seguido de filtración y secado para
recuperar las células y extracción con hexano para obtener un aceite
de las células recuperadas.
Como Ejemplo comparativo, el cultivo se llevó a
cabo de la misma manera usando un medio de glucosa al 4%, polvo de
levadura de cerveza al 1,2%, hidrogenofosfato de potasio al 0,2% y
aceite de colza al 0,1% para obtener un aceite. Tanto en el Ejemplo
como en el Ejemplo comparativo se añadió glucosa al 1% en el segundo
día de cultivo. La composición de esteroles del aceite resultante se
analizó según el procedimiento descrito antes. Los resultados se
muestran en la Tabla 3. Por tanto, se obtuvo un aceite que contiene
ácido araquidónico con una baja proporción en la composición de
24,25-metilencolest-5-en-3\beta-ol.
\vskip1.000000\baselineskip
Proporción en la compo- | Proporción en la | A/B | Contenido | Contenido | |
sición de 24,25-metilen- | composición del | total de | de ácido | ||
colest-5-3\beta-ol (A) | desmosterol (B) | esteroles* | araquidónico** | ||
Mortierella alpina | 5% | 67% | 0,07 | 0,9% | 25% |
ATCC32221 | |||||
Ejemplo comparativo | 37% | 28% | 1,32 | 0,8% | 20% |
Mortierella alpina | 5% | 35% | 0,14 | 0,9% | 18% |
ATCC42430 | |||||
Ejemplo comparativo | 40% | 25% | 1,60 | 1,0% | 18% |
* contenido de esteroles en el aceite | |||||
** contenido de ácido araquidónico con respecto al total de ácidos grasos en el aceite |
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
4
Se usó la Mortierella alpina CBS754,68
como la línea celular para producir ácido araquidónico, se colocaron
1400 l de un medio que contenía glucosa al 2%, proteína de soja al
1,5% y aceite de soja al 0,1% en un equipo fermentador de 2000 l
equipado con agitación y aireación, y se inició el cultivó con
aireación y agitación en condiciones de 24ºC de temperatura, 1 vvm
de aireación, 80 rpm de agitación y 200 kPa de presión en el espacio
de cabeza. La concentración de glucosa se mantuvo de 0,5 a 1,5% por
alimentación con glucosa, y después de cultivo durante 7 días se
recuperaron las células por filtración. Después de secar las
células, se extrajeron con hexano, el aceite extraído se sometió a
desacidificación, decoloración y desodoración, y se añadió tocoferol
al 0,05% como antioxidante. El aceite resultante se analizó y se
encontró que tenía la siguiente composición.
\vskip1.000000\baselineskip
Resultados del análisis
- Contenido de triglicéridos: 95,6%
- Humedad: 0,04%
- Valor ácido: 0,08
- Valor de peróxido: 2,16
- Color (método de Lovibond, células de 133,4 mm): amarillo: 20,1, rojo: 1,4
- Composición de ácidos grasos:
ácido araquidónico | 44,4% | |
ácido mirístico | 0,6% | |
ácido palmítico | 14,6% | |
ácido esteárico | 8,8% | |
ácido oleico | 6,3% | |
ácido linólico | 10,2% | |
ácido \gamma-linolénico | 3,2% | |
ácido \alpha-linolénico | 0,8% | |
ácido dihomo-\gamma-linolénico | 5,2% | |
ácido eicosapentanoico | 0,2% | |
ácido lignocérico | 4,8% |
- Contenido total de esteroles: 1,0%
- Proporción en la composición del 24,25-metilencolest-5-en-3\beta-ol: 24%
- Proporción en la composición del desmosterol: 67%
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
5
El aceite que contiene ácido araquidónico
obtenido en el Ejemplo 4 se mezcló apropiadamente con aceite de
pescado y aceite vegetal para obtener un aceite esencial ajustado
con ácidos grasos. Adicionalmente al aceite esencial ajustado con
ácidos grasos, se prepararon los materiales crudos y los componentes
listados a continuación para la formulación de 100 kg de fórmula
infantil en polvo. Después de disolver, mezclar y refinar los
materiales crudos según métodos convencionales, se esterilizaron, se
concentraron y se homogeneizaron, y después se secaron por
pulverización para obtener la fórmula infantil en polvo.
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales crudos y componentes
caseína | 5,6 kg | |
concentrado de proteína del suero de la leche | 24,0 kg | |
aceite esencial ajustado con ácidos grasos | 25,0 g | |
\hskip1cm compuesto principalmente por ácido linólico, ácido \alpha-linolénico) | ||
\hskip1cm contenido de ácido araquidónico | 80 g | |
\hskip1cm contenido de ácido docosahexanoico | 25 g | |
\hskip1cm contenido de ácido eicosapentanoico | 10 g | |
sacáridos (lactosa y oligosacáridos) | 43,4 kg | |
minerales y vitaminas | 2 kg | |
TOTAL | 100 kg |
Claims (5)
1. Un aceite que contiene ácido araquidónico, que
tiene una proporción en la composición de
24,25-metilencolest-5-en-3\beta-ol
en una proporción de 1,2 o menor con respecto a la proporción en la
composición de demosterol, y un contenido de ácido araquidónico de
20 a 54%.
2. Un aceite que contiene ácido araquidónico
según la reivindicación 1, que es un aceite microbiano obtenido de
un microorganismo del género Mortierella subgénero
Mortierella
3. Un suplemento nutritivo de la dieta, que
comprende un aceite que contiene ácido araquidónico según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2.
4. Una fórmula para niños prematuros, fórmula
infantil, alimento para bebés o productos para la alimentación de
gestantes, que comprende un aceite que contiene ácido araquidónico
según una cualquiera de las reivindicacio-
nes 1 ó 2.
nes 1 ó 2.
5. Un pienso animal que comprende un aceite que
contiene ácido araquidónico según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 2.
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