PL114224B2 - Method of dextrane manufacture - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 30.06.1982 Int. CI. C 121) 13/04 Cit £LNIA U »du Patentowego f ¦ ? lz«< • i| lntt*r Twórcywynalazku: Ewa Tomczak. Jerzy Ziobrowski Uprawnionyzpatentu tymczasowego: Akademia Lkonomiczna im. Oskara Langego.Wroclaw (Polska) Sposób wytwarzania dekstranu Przedmiotem wy nala/ku jest sposób wy iwarzania dek¬ stranu o sredniej masie czasteczkowej 40 000-80 000. w procesie dwustopniowym, stosowanego do produkcji srodka krwiozastepczego.Znane sa sposoby produkcji dekstranu klinicznego, na przyklad z opisu patentowego NRD nr 21324. przez poddanie dekstranu naturalnego hydrolizie. W wyniku frakcjonowanego wytracania otrzymuje sie dekstran o masieczesteczkowej 40 000-80000z wydajnoscia 15-25% w stosunku do sacharozy.Znane sa metody bezposredniej biosyntezy dekstranu o pozadanej sredniej masie czasteczkowej w proceae pel- nokulturowym wielostopniowym, na przyklad z opisów patentowych NRD nr nr 35 367,62 647 orazopisu paten¬ towego ZSRR nr 493 229. Proces taki polega na hodowli bakterii, w pierwszym etapie na pozywkach zawieraja¬ cych jako zródlo wegla monocukry o niskich stezeniach, niskoczasteczkowe alkohole alifatyczne, zhydrolizowane proteiny, kwasyjedno lub dwukarboksylowe oraz zródla azotu i sole mineralne w okreslonych stezeniach. Po uzy¬ skaniu maksymalnego wzrostu bakterii calosc pozywki przenoszona jest do roztworu zawierajacego, obok zró¬ del azotu i soli mineralnych, sacharoze w stezeniach 10-60% oraz elementy dekstranu niskoczasteczkowego w ilosci 0,5-10%. Po zakonczeniu biosyntezy dekstran wyodrebniony jest znanymi metodami. W procesie pel- nokulturowym wielostopniowym osiaga sie wydajnosc okolo 30% frakcji o pozadanej sredniej masie czasteczko¬ wej .Znane sa równiez sposoby dotyczace syntezy enzyma¬ tycznej, na przyklad ze szwedzkiego opisu patentowego nr 157 635, polegajace na bezposrednim dzialaniu roz¬ tworów preparatów enzymatycznych dekstranosacharaz na roztwory zawierajace 10-50% sacharozy i 1-10% dekstranu niskoczasteczkowego. Metoda ta pozwala na uzyskanie produktu o wysokiej czystosci, z wydajnoscia pozadanej frakcji okolo 40%.Wada metody pelnokulrurowej wielostopniowej jest duza zawartosc azotu bakteryjnego w produkcie i trud¬ nosc otrzymywania klarownych roztworów.Metoda syn¬ tezy enzymatycznej daje wprawdzie dobra wydajnosc, ale wymaga stosowania wyodrebnionych enzymów, oddzie¬ lonych od tworzacego sie dekstranu wysokoczasteczko- wego. Podnosi to w rezultacie koszty produkcji. Sposób wytwarzania dekstranu o sredniej masie czasteczkowej 40000-80000 w procesie pelnokulturowym, wielostop¬ niowym wg wynalazku polega na tym. ze w etapie hodowli bakterii Leuconostoc mesenteroides dodaje sie dekstran niskoczasteczkowy o masie 3000-20000 w ilosci 0,5-2,0%. W trakcie procesu hodowli stosuje sie stabilizacje pH w granicach 5,5-6,5. Proces syntezy enzy¬ matycznej przebiegajacy z uzyciem otrzymanego roz¬ tworu dekstranosacharaz (po oddzieleniu biomasy bakteryjnej, na przyklad przez odwirowanie) prowadzi sie z zastosowaniem dozowania roztworu sacharozy i elementów dekstranowych. Dozowana mieszanina sa¬ charozy i dekstranu niskoczasteczkowego przygotowy¬ wana jest w proporcji 10:1. Na poczatku procesu syntezy3 114 224 4 enzymatycznej zuzywa sie 20-30% calkowitej ilosci sacharozy i cienientóu dekstranowych, a nastepnie dozuje sie pozostala ilosc do koncowego stezeniu sacha¬ rozy 30-50% v\ porcjach 20-25 g/l dm3 na jedna jed¬ nostke standardowa aktywnosci enzymów w ciagu 1 godziny (20-25 g/dm3X JXh).Dodatek niskoczasteczkowego dekstranu do podloza hodowlanego zapobiega tworzeniu sie dekstranu wyso- koczasteczkowego w etapie tworzenia dekstranosacha- raz, nie hamujac rozwoju bakterii. W ten sposób elmunuje sie koniecznosc oddzielania enzymów od deks¬ tranu wysokoczasteczkowego przed uzyciem ich do syn¬ tezy dekstranu. Dozowanie roztworu sacharozy i elejmentów dekstranowych powoduje podwyzszenie wydajnosci w wyniku unikniecia tworzenia sie oligosa- chhrvdó\v oraz trmozwliwia skrócenie czasu przerobu okreslonej ilosci roztworu sacharo/y na skutek wyelimi¬ nowania hamowania szybkosci reakcji nadmiarem substratu.Sposób wedlug wynalazku zapewnia równiez wyko¬ rzystanie roztworu zawierajacego niskoczasteczkowy dekstran, który stosowany w procesie hodowli lub bio¬ syntezy zwieksza wydajnosc liczona w stosunku do sacharozy.Przy kladl. Do termentatora zaopatrzonego w mie¬ szadlo, termometr i urzadzenie utrzymujace stala war¬ tosc pH wprowadza sie pozywke zawierajaca sacharoze w ilosci 2%, dekstran o masie czasteczkowej okolo 4000— 1%. autolizat drozdzowy — 1%. KH:P04 — 0,5C7< oraz inne sole mineralne.Po sterylizacji i ochlodzeniu pozywke szczepi sie kul¬ tura bakterii szczep Lcuconostoc mesenieroides i prowa¬ dzi sie hodowle 24 godziny przy pH = 6.0. Po N zakonczeniu hodowli bakterie oddziela sie przezwirowa¬ nie, a uzyskany roztwór rozciencza sie do otrzymania aktywnosci dekstranosacharaz i J/cm3. Tak przygoto¬ wany roztwór enzymów miesza sie z roztworem sacha¬ roza 20% i dekstranem o masie czasteczkowej 4000 — 1%. Synteze enzymatyczna prowadzi sie w temperaturze 25°C przy pH = 5,5. W trakcie syntezy dozuje sie wodny roztwór sacharozy zawierajacy 80% cukru i 8% deks¬ tranu niskoczasteczkowego do konców ego stezenia 30%.Do/owanie roztworu sacharozy z dekstranem prowadzi sie przez 8 godzin, wdozowujac co godzine 30 cm3 na kazdy 1 ditr dbjetósci poczatkowej,*co odpowiada 24 g sacharozydm3V Po zakonczeniu syntezy surowy dekstran wytraca sie dwukrotnadlo#cia,etanolu i po wyodrebnieniu frakcjo¬ nuje sie przez stopniowe stracanie etanolem. Dekstran o masie czasteczkowej 40 000-80 000 jest otrzymywany z wydajnoscia 35,5%.Przyklad II. W lermentatorze, jak w przykladzie I. umieszcza sie pozywke zawierajaca: sachoroze — 2l-u dekstran o masie czasteczkowej 4 000— 1.5%, ekstrakt drozdzowy — 1%. KH2PO4 — 2,5% oraz inne sole mine¬ ralne. Po sterylizacji pozywke szczepi sia kultura bakterii Leuconostoc mesenteroides i prowadzi hodowle, jak w przykladzie I. Do uzyskanego w wyniku hodowli roz¬ tworu dekstranosacharaz po rozcienczeniu do aktyw¬ nosci 0.5% dodaje sie sacharoze do stezenia 10%, a nastepnie dozuje sie 80% wodny roztwór sacharozy i 12C7 elementów dekstranowych o masie czasteczkowej okolo 15 000 otrzymanych po wytraceniu frakcji dekstranu o masie czasteczkowej ponizej 30000. Dozowanie roz¬ tworu sacharozy i dekstranu prowadzi sie co 2 godziny dodajac 30 cm3 roztworu na kazdy ldm3 roztworu poczatkowego.coodpowiada 24 g sacharozy (1 dm3 X1J X Xh).Stezenie koncowe sacharozy wynosi okolo 50%. Reak¬ cje syntezy enzymatycznej prowadzi sie w temperaturze 30°C przy pH = 5.5. Po wytraceniu i nastepnie rozfrak- cjonowaniu otrzymuje sie dekstran z wydajnoscia 39,6% w stosunku do sacharozy. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania dekstranu o sredniej czasteczko- wej 40000-80000. polegajacy na biosyntezie dekstrano¬ sacharaz w czasie hodowli bakterii Leuconostoc mesenteroides. oddzieleniu bakterii, zwlaszcza przez fil¬ tracje lub odwirowanie, oraz syntezie enzymatycznej dekstranu prowadzonej z zastosowaniem otrzymanych roztworów enzymatycznych i roztworów wodnych sacharozy, z dodatkiem elementów dekstranowych, a nastepnie najwydzieleniu produktu znanymi metodami, znamienny tym. ze proces hodowli bakterii prowadzi sie z dodatkiem dekstranu niskoczasteczkowego o masie 3 000-20000 w ilosci 0,5-2.0% zjednoczesna stabilizacja pH w granicach 5.5-6.5. a w syntezie enzymatycznej wprowadza sie na poczatku 20-30% calkowitej ilosci sacharozy i elementów dekstranowych, uzywanych w proporcjach TO:

1. a nastepnie dozuje sie pozostala ilosc ^sacharozy i elementów dekstranowych do koncowego stezenia sacharozy 30-50% w porcjach 20-25g/1 dm3 X XlJXlh. Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl PL