ES2330436T3 - Procedimiento para la obtencion de un beta-1,3-glucano con propiedades mejoradas. - Google Patents
Procedimiento para la obtencion de un beta-1,3-glucano con propiedades mejoradas. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para la obtención de un ß-1,3-glucano, caracterizado porque se agita en agua, a título de disolvente, una matriz que contiene glucano y, a continuación, se trata a temperaturas comprendidas entre 15 y 60ºC así como a un valor del pH comprendido entre 4,0 y 10,0 con una proteína con actividad de ß(1,3)-glucanasa.
Description
Procedimiento para la obtención de un
\beta-1,3-glucano con propiedades
mejoradas.
El objeto de la presente invención consiste en
un procedimiento para la obtención de un
\beta-1,3-glucano, especialmente
de \beta-1,3-glucanos, una
formulación sólida así como el empleo de
\beta-1,3-glucanos preparados de
manera especial.
Los
\beta-1,3-glucanos, a los cuales
pertenecen también, entre otros, los escleroglucanos, están
constituidos por moléculas de glucosa enlazadas según una forma
polisacárida.
Los escleroglucanos son polímeros naturales
solubles en agua, no iónicos, que son producidos por medio de un
gran número de hongos filamentosos tal como por ejemplo el
Sclerotium rolfsii. Los escleroglucanos se obtienen a escala
industrial por medio de cultivos sumergidos, aerobios, de cepas
seleccionadas. Los escleroglucanos están constituidos por moléculas
de
\beta-1,3-D-glucosa
y presentan en cada tercera molécula de azúcar cadenas laterales de
\beta-1,6-D-glucosa.
El peso molecular medio es > 10^{6} Da.
El escleroglucano es empleado como polímero
industrial principalmente en la extracción del petróleo para
producir el espesamiento del lodo de perforación. Sin embargo su
empleo es igualmente útil en pegamentos, en pinturas al agua, en
tintas de impresión, en productos cosméticos y en la industria
farmacéutica. Este biopolímero forma en agua soluciones
pseudoplásticas con propiedades fluidificantes bajo cizalla y además
toleran elevadas temperaturas, amplios intervalos de pH y así mismo
es estable frente a los electrolitos.
La mayoría de los escleroglucanos se preparan de
manera económica llevándose a cabo su precipitación a partir de los
caldos de fermentación y su obtención en forma de materia sólida.
Como consecuencia de sus propiedades de viscosidad no es posible,
en general, separar antes de la etapa de precipitación toda la
materia sólida, que es liberada durante la fermentación, de tal
manera que los escleroglucanos secados y sólidos presentan,
normalmente, ciertas proporciones de materias sólidas insolubles en
agua en forma de fragmentos celulares. Estas materias sólidas
permanecen a su vez insolubles en agua a la hora de la disolución de
los escleroglucanos, lo cual tiene como consecuencia que los
escleroglucanos tienen que ser purificados adicionalmente para
aquellos casos de aplicación en los cuales se requieran
determinados grados de pureza del polisacárido. Con esta finalidad
se diluyen en primer lugar los caldos de fermentación como
consecuencia de su elevada viscosidad y, a continuación, se
combinan con un agente auxiliar de la filtración en la preparación
de la etapa de filtración, que se lleva a cabo a continuación. Esta
forma de proceder requiere una gran cantidad de tiempo y de energía
y el rendimiento en polisacárido purificado es relativamente
pequeño con un valor < 50%. En este caso constituye un
inconveniente adicional la turbidez de la solución de
escleroglucano resultante, que no es satisfactoria en absoluto.
Con el fin de obviar este inconveniente se ha
desarrollado un gran número de procedimientos tales como, por
ejemplo, el procedimiento de conformidad con la publicación US
4,165,257, que describe el aporte de un enzima cáustico, tal como
la esperasa, para la degradación de los fragmentos celulares
análogos a las proteínas. De manera adicional, la publicación US
4,119,491 divulga el aporte de materiales sólidos, de tipo silicato,
con lo cual se consigue una clarificación de los polisacáridos sin
pérdida substancial de la viscosidad. La publicación
DE-OS 195 47 748 describe el aporte de un detergente
a los caldos de fermentación, lo cual conduce a una separación de
las fases y el polisacárido se enriquece en la fase de cabeza.
En la publicación EP-A 514 890
se ha propuesto un procedimiento mecánico para la purificación de
soluciones que contienen polisacárido: en este caso se mezcla una
solución acuosa del polisacárido, con ayuda de un dispositivo
agitador, con un disolvente orgánico hidrófilo, con lo cual el
polisacárido sin embargo no se disuelve.
Los documentos DE-OS 3835771, US
4,299,825 y US 3,355,447 describen respectivamente procedimientos
para mejorar la aptitud a la filtración de soluciones que contienen
polisacárido mediante tratamiento térmico, filtración o
ultrafiltración. Para la obtención de una solución de xantano
concentrada se propone, de conformidad con la publicación
EP-PS 049 012 una ultrafiltración incluso en
combinación con un tratamiento enzimático.
De conformidad con la publicación
EP-PS 039 962 se recomienda el empleo de un complejo
enzimático con actividades citolíticas de la
\beta(1,3)-glucanasa y de la proteasa
procedentes de Pellicularia sp., para la degradación de los
componentes insolubles en agua en soluciones que contienen
polisacárido procedentes de la fermentación de
Xanthomonas.
De conformidad con la publicación US 4,416,990
está protegido un procedimiento de clarificación enzimático para
goma de xantano impura, que contiene, al menos, componentes
celulares bacterianos o microgeles, aportándose una preparación de
polisacarasa de Basidomycetes polyporaceae-celulasa. La
publicación DE-OS 3 139 249 describe una
clarificación enzimática de una resina natural de xantano en fase
acuosa: para la eliminación de los restos celulares bacterianos o
microgeles se emplea en este caso una celulasa de
Basidomycetes sp..
Todas las innovaciones, que han sido descritas,
tienen respectivamente como objetivo una mejora especial, estando
dirigidas las mejoras individuales esencialmente a dos propiedades
fundamentales de las soluciones de polisacárido:
Por un lado, debe mejorarse la transparencia de
las soluciones correspondientes y, por otro lado, debe facilitarse
la filtración y debe mejorarse el resultado de la filtración.
Así mismo, se conoce un gran número de
procedimientos, con los cuales se tratan componentes celulares que
contienen glucano con
\beta-1,3-glucanasas o con enzimas
de actividad correspondiente.
De este modo, se conoce por la publicación
EP-PS 440 725 la preparación de un glucano a partir
de Saccharomyces cerevisiae, según el cual se recurre a una
endo-\beta-glucanasa en forma de
laminarinasa.
La publicación US 6,090,615 describe un
procedimiento para la obtención de un extracto que contiene
\beta-glucano a partir de un medio de cultivo,
que contiene micelio con ayuda de
\beta-1,3-glucanasas. Sin embargo,
en este caso, la glucanasa no se emplea sola, sino que se emplea en
combinación con quitinasa y con celulasa de tal manera, que se
liberan como material de partida a partir del micelio, por medio de
una digestión, los ingredientes que están contenidos en el
micelio.
En las patentes norteamericanas 5,250,436 y
4,810,646 se han descrito con anterioridad, respectivamente,
procedimientos para la obtención de glucano mediante la degradación
de matrices que contienen glucano con laminarinasa. En este caso se
modifica, a partir de células de levadura, por medio de un
tratamiento alcalino y, a continuación, por medio de un tratamiento
ácido, la estructura de enlace de los glucanos contenidos en las
mismas, con lo cual estos glucanos desarrollan propiedades típicas
de viscosidad en función de la cepa de levadura empleada.
En la publicación US 5,521,089 se encuentra en
primera línea la obtención de microcápsulas. En el caso de este
procedimiento se tratan células de levadura con una
\beta-1,3-glucanasa, con lo cual
se obtienen microcápsulas, que son adecuadas para la oclusión de
líquidos hidrófugos.
De conformidad con la publicación US 6,284,509
se consigue la modificación de los \beta-glucanos,
tal como por ejemplo el curdlan
[beta-(1,3)-D-glucano] o la
laminarina, mediante el empleo de
\beta-1,3-glucanasas.
La publicación WO 90/04334 divulga composiciones
que son adecuadas para el tratamiento de enfermedades dietéticas,
así como aditivos dietéticos para la preparación de substancias de
lastre y de ácidos grasos de cadena corta y para reducir el nivel
de colesterina en suero. Por otra parte la publicación WO 90/04334
divulga productos de hinchamiento para los seres humanos y los
animales así como procedimientos para su empleo. Las composiciones
y los procedimientos están basados en los
\beta-glucanos.
Los autores B. J. Catley y M. E. Fraser
describen en la publicación Carbohydrate Res., 183 (1988),
83-88, la sensibilidad del escleroglucano frente a
la
1,3-\beta-D-glucanasa
zimolasa. De manera especial se compara el tratamiento de un
escleroglucano y de un Curdlan por medio de una
1,3-\beta-D-glucanasa
con y sin tratamiento previo con NaOH.
La publicación EP 0 039 962 divulga un
procedimiento mejorado para la degradación de materiales insolubles,
que son preparados por medio de una fermentación de hidratos de
carbono con Xanthomonas en soluciones acuosas de
polisacárido, es decir un procedimiento mejorado para la degradación
del producto constituido por el xantano, que se forma en la
fermentación de Xanthomonas.
En conjunto, es llamativo que los resultados
obtenidos con los procedimientos descritos no conduzcan a
propiedades reológicas simultáneamente mejoradas, a solubilidades
acrecentadas ni a rendimientos de filtración más elevados.
A partir de los inconvenientes descritos del
estado de la técnica se ha planteado para la presente invención la
tarea de proporcionar un procedimiento para la obtención de un
\beta-1,3-glucano, con el que se
obtengan glucanos, que presenten dentro de lo posible una mejor
solubilidad en agua fría, una viscosidad acrecentada y una menor
turbidez así como una proporción claramente disminuida de
componentes insolubles y con el cual esté relacionada una aptitud a
la filtración claramente mejorada.
Esta tarea se resolvió por medio de un
procedimiento correspondiente para la obtención de un
\beta-1,3-glucano, según el cual
se agita una matriz, que contiene glucano, en agua como disolvente
y, a continuación, se trata a temperaturas comprendidas entre 15 y
60ºC así como a un valor del pH comprendido entre 4,0 y 10,0 con una
proteína con actividad de
\beta(1,3)-glucanasa.
Sorprendentemente se ha encontrado que, con este
procedimiento, pueden ser liberadas en soluciones acuosas las
moléculas de glucano, enlazadas de manera insoluble con el micelio,
como consecuencia de las actividades enzimáticas. De conformidad
con el planteamiento de la tarea, se consigue con este
procedimiento, así mismo, aumentar la viscosidad de las soluciones
que contienen glucano y, además, se consigue reducir las
proporciones de los componentes insolubles así como mejorar
claramente la solubilidad en agua fría de los glucanos.
Se han revelado como especialmente adecuadas en
el sentido de la presente invención aquellas matrices, cuyos
\beta-1,3-glucanos presenten
cadenas laterales de
\beta(1,6)-glucosa.
Como variante preferente puede ser considerado
también un procedimiento en el que como proteína sea empleada una
\beta(1,3)-glucanasa y, de manera especial,
una proteína que presente también, además de la actividad de
\beta(1,3)-glucanasa, una actividad de
\beta(1,4)-glucanasa. Las
\beta(1,3)-glucanasas, como las que son
utilizadas de manera preferente por la presente invención, son
producidas por diversos microorganismos tales como, por ejemplo,
Trichoderma o Bacillus.
Con relación a la concentración de la proteína
con actividad de \beta(1,3)-glucanasa se ha
revelado como recomendable, en relación con la presente invención,
que esta concentración esté comprendida entre un 0,001 y un 3,0% en
peso, de manera especial entre un 0,01 y un 1,0% en peso y, de
manera especialmente preferente, entre un 0,1 y un 0,5% en peso,
referido respectivamente a la mezcla de la reacción.
En función de la proteína o bien del enzima
elegido y/o de su concentración, la presente invención prevé
temperaturas para la reacción que estén comprendidas entre 15 y
60ºC y, de manera preferente, que están comprendidas entre 20 y
40ºC, considerándose la temperatura ambiente como especialmente
preferente.
En el ámbito de la presente invención son
empleadas como matrices preferentes, que contienen glucano, los
caldos de fermentación, los medios de cultivo y las suspensiones,
así como también los micelios, los hidrocoloides o las
preparaciones pulverulentas, que presenten una proporción de
disolvente comprendida entre un 20 y un 99,9% en peso y, de manera
especial, comprendida entre un 50 y un 99% en peso, referido
respectivamente al contenido en materia sólida. A título de
ejemplo, los micelios insolubles en agua, y que contienen glucano,
pueden ser tratados en forma de composiciones sólidas con el
complejo enzimático, apareciendo estas composiciones sólidas de
manera especialmente ventajosa, puesto que éstas pueden ser
transformadas en una reacción con una sola etapa.
La presente invención prevé para el
procedimiento el empleo preferente de caldos de fermentación o de
medios de cultivo que contengan materias sólidas, componentes
celulares y/o fragmentos celulares no disueltos. Sin embargo son
especialmente adecuados también, de la misma manera, los micelios,
los hidrocoloides o las preparaciones pulverulentas, que pueden ser
empleadas en forma de soluciones acuosas.
De manera usual, el polisacárido, que es
empleado de conformidad con la invención, está constituido por un
coloide hidrófilo, que se obtiene por medio de una fermentación en
un medio nutriente usual con ayuda de microorganismos. Tales
glucanos, por ejemplo en forma de escleroglucanos, y sus
preparaciones, pueden ser empleados en forma de caldos de
fermentación o de medio de cultivo pudiendo contener éstos, como se
ha descrito, materias sólidas y componentes celulares o fragmentos
celulares no disueltos.
El procedimiento de conformidad con la invención
se lleva a cabo aportándose la proteína con actividad enzimática a
una matriz, que contiene al polisacárido, en forma de una solución
acuosa, que contiene adicionalmente los componentes insolubles y, a
continuación, se deja reposar esta mezcla. Un criterio decisivo para
la duración y el éxito de la reacción consiste en el tiempo
necesario para la liberación, condicionada de manera enzimática, de
los polisacáridos en la solución, que están enlazados con el
micelio. Normalmente es absolutamente suficiente que la solución
acuosa contenga desde un 0,03 hasta un 3,0% en peso del
polisacárido. La concentración de la proteína empleada con
actividad enzimática depende siempre directamente de la
concentración del glucano y de la cantidad de los componentes
celulares insolubles contenidos en la misma.
Tal como ya se ha indicado, las matrices
empleadas en forma de un micelio, de un hidrocoloide o de una
preparación pulverulenta, pueden presentar también determinadas
proporciones en disolventes o pueden ser empleadas en forma de
soluciones acuosas, empleándose, de conformidad con la invención,
agua a título de disolvente para la matriz.
Para conseguir una conversión enzimática óptima
son agitadas las matrices empleadas en el procedimiento de
conformidad con la invención para evitar de este modo una
sedimentación de las materias sólidas y para garantizar una
concentración homogeneizada de las proteínas empleadas con actividad
enzimática en la solución que contiene polisacárido.
En conjunto se han mostrado como perfectamente
tolerantes al pH las proteínas con actividad de
\beta(1,3)-glucanasa y, ante todo, las
\beta(1,3)-glucanasas, sin embargo para el
presente procedimiento se recomiendan valores del pH de las
matrices que estén comprendidos entre 4,0 y 10,0 y, de manera
especial, que estén comprendidos entre 5,0 y 7,0. Bajo las
condiciones citadas puede garantizarse la máxima liberación de los
glucanos a partir del material celular insoluble en el transcurso
de un período de tiempo relativamente corto. Por este motivo la
invención reivindica como duración para el tratamiento enzimático
períodos de tiempo comprendidos entre 15 minutos y 24 horas y, de
manera especial, comprendidos entre 1 y 6 horas.
El procedimiento reivindicado puede llevarse a
cabo ciertamente también por tandas sin embargo es preferente un
procedimiento continuo, en el que se aporta la proteína con
actividad enzimática a un recipiente de alimentación con el
polisacárido acuoso en forma de un caldo de fermentación diluido o
no diluido o de una solución acuosa del glucano aislado. De manera
especial, cuando se procede de manera continua, se recomienda elegir
el recipiente de la reacción o el recipiente con un tamaño
suficiente y fijar las velocidades de alimentación del enzima y del
polisacárido de tal manera, que la solución acuosa del polisacárido
con los componentes celulares sólidos disponga de un tiempo
suficiente, en presencia de una concentración enzimática suficiente,
para conseguir la degradación celular deseada y para la liberación
de los polisacáridos.
La presente invención abarca también una
variante del procedimiento según la cual la matriz, que contiene
glucano, es sometida, una vez verificado el tratamiento enzimático,
a un tratamiento térmico a temperaturas comprendidas entre 70 y
150ºC y, de manera especial, comprendidas entre 80 y 140ºC. En este
caso el tratamiento térmico debería ser llevado a cabo durante 1
hasta 60 minutos y, de manera especial, durante 2 hasta 30 minutos.
Este tratamiento térmico sirve especialmente para inactivar los
microorganismos o bien las proteínas con actividad enzimática.
A continuación, pueden se sometidas las
matrices, que contienen glucano, a una filtración y/o a una
centrifugación, lo cual está previsto igualmente por la presente
invención. El proceso de filtración puede llevarse a cabo, por
ejemplo, con ayuda de una prensa filtrante y, en caso dado, mediante
el empleo de un agente auxiliar de la filtración, obteniéndose, en
cualquier caso, como producto un glucano purificado.
Para completar el procedimiento reivindicado
puede ser separado el glucano a partir de la solución que contiene
glucano tratada con los enzimas y, en caso dado, filtrada, de
conformidad con la presente invención, lo cual puede llevarse a
cabo de manera especial mediante evaporación, mediante secado por
liofilización o mediante precipitación. En el caso de una
evaporación se elimina el agua por calentamiento; la precipitación
del glucano puede llevarse a cabo mediante la adición de alcoholes,
la eliminación de (restos de) disolvente puede llevarse a cabo
mediante filtración. Para efectuar una evaporación del agua con
éxito, mediante calentamiento, se propone un intervalo de
temperaturas comprendido entre 80 y 100ºC; para el secado por
liofilización se propone una temperatura de 20ºC y una presión de
0,01 hPa. Cuando deba llevarse a cabo una etapa de precipitación, se
aportará la solución, que contiene polisacárido, en alcohol puro.
El precipitado se separa a continuación mediante filtración con un
tamiz filtrante y la materia sólida separada se seca a la
temperatura ambiente (aproximadamente a 25ºC).
Además del procedimiento para la obtención de un
\beta-1,3-glucano, la presente
invención reivindica así mismo un
\beta-1,3-glucano, preparado con
este procedimiento y, de manera especial, un glucano correspondiente
con una solubilidad mejorada en agua fría y/o con una proporción
disminuida en componentes insolubles y/o con una viscosidad
acrecentada y/o con una turbidez disminuida en soluciones acuosas
y/o con una aptitud mejorada a la filtración.
Sin embargo, el objeto de la presente invención
está constituido así mismo por una formulación sólida, que
contiene, al menos, desde un 90 hasta un 99,9% en peso de un
\beta-1,3-glucano no tratado así
como desde un 0,005 hasta un 0,1% en peso de una proteína con
actividad de \beta(1,3)-glucanasa así como
desde 0 hasta un 10% en peso de, al menos, otro ingrediente, tales
como los materiales de carga, los diluyentes inertes o un micelio.
En este caso, el \beta-1,3-glucano
empleado puede presentar, a su vez, cadenas laterales de
\beta(1,6)-glucosa y la proteína empleada
puede mostrar adicionalmente una actividad de
\beta(1,4)-glucanasa. Estas formulaciones
pueden ser aplicadas en forma sólida directamente en agua o en otros
medios acuosos, teniendo la ventaja de que los enzimas y los
polisacáridos no tienen que ser aportados por separado.
Por último, la presente invención reivindica
también el empleo de un
\beta-1,3-glucano, obtenido con el
procedimiento de obtención descrito, para aplicaciones cosmética
y/o para el cuidado corporal y para el cuidado de la salud y/o en
la industria de la alimentación y en la industria de los artículos
comestibles y/o en la extracción del petróleo.
En resumen, debe retenerse que la presente
invención pone a disposición un procedimiento mejorado para la
obtención de \beta-1,3-glucanos,
obteniéndose rendimientos claramente mayores y siendo claramente
mejor la calidad de los glucanos, obtenidos de este modo, y, de
manera especial, de los escleroglucanos mediante un tratamiento
enzimático de los caldos de fermentación en bruto o del polvo de
glucano. Por otra parte, es posible licuar con este procedimiento,
por medio de un tratamiento enzimático, los componentes insolubles
del micelio por medio de la liberación de los polisacáridos
enlazados con el micelio, con lo cual resulta una mayor viscosidad
de las soluciones que contienen polisacárido.
Los ejemplos siguientes ponen de manifiesto las
ventajas indicadas del procedimiento reivindicado para la obtención
del \beta-1,3-glucano y de los
glucanos obtenidos de este modo.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Se aportó 1 g de escleroglucano (Actigum CS6,
Degussa AG) a 100 ml de agua destilada y se agitó con un agitador
de hélice durante 24 horas a 20ºC. A continuación se aportaron 10 ml
de esta solución que contiene escleroglucano en un viscosímetro
Thermo Haake (Rotovisco C1) a 37ºC y con una velocidad de
cizallamiento de 10/segundo. A continuación se aportó 1 ml de una
solución, que contenía a título de enzima 1,53 mg/ml de agua
destilada de una
endo-\beta(1,3)-glucanasa
(Megazyme), y se inició la medición.
Los resultados de este ejemplo están
representados en la figura 1. En comparación con la muestra de
referencia, la viscosidad de la muestra tratada de manera
enzimática ha aumentado aproximadamente en un 30% en el transcurso
de 2 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Se aportó 1 g de escleroglucano (Actigum CS6,
Degussa AG) a 100 ml de agua destilada y se agitó con un agitador
de hélice durante 24 horas a 20ºC. A continuación se calentó la
solución a 37ºC y se aportó 1 ml de una solución enzimática que
contiene 2 mg/ml de agua destilada en
1,3-\beta-glucanasa (Glucanex,
Novozymes). Esta solución se mantuvo bajo agitación constante
durante 3 horas a 37ºC y a continuación se introdujo en 1.000 ml de
alcohol puro (VWR Nr. 100943). Con ayuda de un tamiz de filtración
(anchura de malla 70 \mum) se separó a continuación el
precipitado insoluble de la solución y el precipitado separado se
secó a 20ºC y se pulverizó con ayuda de un molino.
Como comparación sirvió una muestra, preparada
de manera correspondiente, en la que se aportó 1 ml de agua
destilada en lugar de la solución enzimática. Se determinaron la
viscosidad de la muestra, de conformidad con la invención, tratada
de manera enzimática, y de la muestra de referencia con ayuda de un
viscosímetro Thermo Haake (Rotovisco C1) a 20ºC y con una velocidad
de cizallamiento de 10/segundo.
La figura 2 muestra que la viscosidad del
escleroglucano, modificado de conformidad con la invención, es
aproximadamente dos veces mayor que la de la muestra de referencia
tratada bajo condiciones comparables.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
3
Se aportó 1 g de escleroglucano (Actigum CS6,
Degussa AG) a 100 ml de agua destilada y se agitó con un agitador
de hélice durante 24 horas a 20ºC. A continuación se centrifugó
durante 30 minutos con una rcf (fuerza centrífuga relativa) de
1.500, la solución se separó y se aportaron al sedimento 500 ml de
agua destilada. La suspensión resultante de la operación anterior
se agitó con un agitador magnético durante 30 minutos y se
repitieron cinco veces las etapas citadas (centrifugación,
eliminación el sobrenadante, recogida y agitación de la suspensión).
Después de la última etapa de centrifugación se eliminó la solución
y el residuo se congeló a -20ºC. A continuación, el residuo
congelado se secó por liofilización a 0,01 hPa durante 24 horas y
seguidamente se suspendieron 50 mg del mismo en 10 ml de agua
destilada. Se aportó a esta suspensión 1 ml de una solución
enzimática que contiene 2 mg/ml de agua destilada de
1,3-\beta-glucanasa (Glucanex,
Novozymes) y la solución obtenida se introdujo en un viscosímetro
Thermo Haake (Rotovisco C1) a 37ºC y con una velocidad de
cizallamiento de 10/segundo. A continuación se inició la
medición.
La figura 3 muestra que la viscosidad aumenta
más de diez veces en el caso de la suspensión de micelio tratada
por vía enzimática, de conformidad con la invención, lo cual indica
que durante el tratamiento enzimático el polisacárido fue liberado
del micelio insoluble y que se disolvió en agua. Al mismo tiempo
pudo observarse una disminución de las partículas insolubles del
micelio.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
4
Se aportaron 520 g de un caldo de escleroglucano
(Degussa AG) a 2.080 g de agua destilada y es agitó con un agitador
de alto cizallamiento durante 2 horas a 25ºC, a continuación se
ajustó el pH de la solución a valores comprendidos entre 5,2 y 5,4
con ayuda de una solución de NaOH al 10% y se aportaron 2,6 g de un
polvo enzimático (Safizym GP, Saf-isis) a la
solución y ésta se subdividió en porciones de 200 g. Las porciones
individuales se introdujeron a continuación en un agitador orbital
durante un tiempo comprendido entre 1 y 6 horas a 37ºC. Se tomaron
porciones del agitador respectivamente después de cada hora, las
soluciones se separaron y la viscosidad ser determinó en un
reómetro Brookfield (LVTD, 30 revoluciones por minuto).
La figura 4 muestra el resultado del tratamiento
enzimático de conformidad con la invención del caldo de
fermentación:
- \quad
- El polisacárido se liberó del micelio insoluble en el transcurso de una duración del tratamiento comprendida entre 2 y 4 horas y se disolvió, la viscosidad de la solución aumentó y alcanzó un valor de la viscosidad aproximadamente un 40% mayor que el de las muestras de referencia, que habían sido preparadas bajo condiciones comparables, desde luego sin aporte enzimático.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
5
Se disolvieron 150 g de escleroglucano (Actigum
CS6, Degussa AG) en 20 litros de agua destilada bajo agitación con
un agitador de alta potencia a 80ºC durante 2 horas. A continuación
se enfrió la solución a 37ºC y se aportaron 24 g de Safizym CP
(Saf-isis). Esta suspensión se agitó durante 2,5
horas a 37ºC y, a continuación, se calentó de nuevo la solución
hasta 80ºC. A continuación se aportaron 500 g de Filterende (FloM,
CECA) y la suspensión se filtró con una prensa filtrante
Filterpresse (Eurofiltec). El filtrado se introdujo en 40 litros de
etanol al 80% y el coagulado obtenido se filtró con un tamiz de
filtración (anchura de malla 70 \mum). A continuación se secó el
coagulado en un horno a 60ºC y se molió con un molino de rejilla
(Retsch).
Como comparación sirvió una muestra de
referencia, que se había preparado bajo condiciones idénticas, desde
luego sin aporte enzimático. Una comparación de esta muestra de
referencia y de la muestra de escleroglucano tratada de manera
enzimática, de conformidad con la invención, mostró (figura 5) que
los rendimientos con el procedimiento de conformidad con la
invención tras la etapa de la filtración eran aproximadamente un 30%
mayores en comparación con la muestra de referencia, siendo la
viscosidad del escleroglucano filtrado además un 10% mayor. Por
último la turbidez de la muestra de conformidad con la invención era
menor en un factor de 4, en comparación con la referencia.
Claims (21)
1. Procedimiento para la obtención de un
\beta-1,3-glucano,
caracterizado porque se agita en agua, a título de
disolvente, una matriz que contiene glucano y, a continuación, se
trata a temperaturas comprendidas entre 15 y 60ºC así como a un
valor del pH comprendido entre 4,0 y 10,0 con una proteína con
actividad de \beta(1,3)-glucanasa.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el
\beta-1,3-glucano presenta cadenas
laterales de \beta(1,6)-glucosa.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque la proteína está
constituida por la
\beta(1,3)-glucanasa.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la proteína
presenta una actividad de
\beta(1,4)-glucanasa.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la concentración
de la proteína con actividad de
\beta(1,3)-glucanasa está comprendida entre
un 0,001 y un 3,0% en peso, de manera especial está comprendida
entre un 0,01 y un 1,0% en peso y, de manera especialmente
preferente, está comprendida entre un 0,1 y un 0,5% en peso,
referido respectivamente a la mezcla de la reacción.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se lleva a cabo
a temperaturas comprendidas entre 20 y 40ºC y, de manera
especialmente preferente, a la temperatura ambiente.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la matriz que
contiene glucano está constituida por un caldo de fermentación, por
un medio de cultivo, por una suspensión o por un micelio, por un
hidrocoloide o por una preparación pulverulenta con una proporción
de disolvente comprendida entre un 20 y un 99,9% en peso y, de
manera especial, comprendida entre un 50 y un 99% en peso, referido
respectivamente al contenido en materia sólida.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el caldo de
fermentación o el medio de cultivo contiene materia sólida,
componentes celulares y/o fragmentos celulares, no disueltos.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el micelio, el
hidrocoloide o la preparación pulverulenta son empleados en forma
de solución acuosa.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la matriz
contiene agua a título de disolvente.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el valor del pH
de las matrices está comprendido entre 5,0 y 7,0.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la duración del
tratamiento enzimático está comprendida entre 15 minutos y 24 horas
y, de manera especial, está comprendida entre 1 y 6
horas.
horas.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque se lleva a cabo
de manera continua.
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la matriz que
contiene glucano se somete, una vez verificado el tratamiento
enzimático, a un tratamiento térmico a temperaturas comprendidas
entre 70 y 150ºC y, de manera especial, comprendidas entre 80 y
140ºC.
15. Procedimiento según la reivindicación 14,
caracterizado porque el tratamiento térmico se lleva a cabo
durante 1 a 60 minutos y, de manera especial, durante 2 hasta 30
minutos.
16. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque las matrices
que contienen glucano se someten a continuación a una filtración
y/o a una centrifugación.
17. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el glucano se
separa, preferentemente mediante evaporación, mediante secado por
liofilización o mediante precipitación.
18.
\beta-1,3-Glucano obtenible con un
procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 17.
19.
\beta-1,3-Glucano según la
reivindicación 18, caracterizado porque presenta una
solubilidad mejorada en agua fría y/o una menor proporción de
componentes insolubles y/o una viscosidad acrecentada y/o una menor
turbidez en soluciones acuosas y/o una aptitud mejorada a la
filtración.
20. Formulación sólida que contiene como mínimo
desde un 90 hasta un 99,9% en peso de un
\beta-1,3-glucano no tratado,
desde un 0,005 hasta un 0,1% en peso de una proteína con actividad
de \beta(1,3)-glucanasa así como desde 0
hasta un 10% en peso como mínimo de otro ingrediente, tal como los
materiales de carga, los diluyentes inertes o un micelio.
21. Empleo de un
\beta-1,3-glucano, preparado según
las reivindicaciones 1 a 19, para aplicaciones cosméticas y/o para
el cuidado corporal y para el cuidado de la salud y/o en la
industria de la alimentación y en la industria de los artículos
comestibles y/o en la extracción del petróleo.
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