PL218439B1 - Method for the rhamnolipid membrane separation - Google Patents
Method for the rhamnolipid membrane separationInfo
- Publication number
- PL218439B1 PL218439B1 PL390696A PL39069610A PL218439B1 PL 218439 B1 PL218439 B1 PL 218439B1 PL 390696 A PL390696 A PL 390696A PL 39069610 A PL39069610 A PL 39069610A PL 218439 B1 PL218439 B1 PL 218439B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- rhamnolipid
- membrane
- alcohol
- ultrafiltration
- cross
- Prior art date
Links
- FCBUKWWQSZQDDI-UHFFFAOYSA-N rhamnolipid Chemical compound CCCCCCCC(CC(O)=O)OC(=O)CC(CCCCCCC)OC1OC(C)C(O)C(O)C1OC1C(O)C(O)C(O)C(C)O1 FCBUKWWQSZQDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 29
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 18
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 9
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 9
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 9
- 241000589517 Pseudomonas aeruginosa Species 0.000 claims description 8
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 8
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003876 biosurfactant Substances 0.000 description 17
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 6
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012465 retentate Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AFWTZXXDGQBIKW-UHFFFAOYSA-N C14 surfactin Natural products CCCCCCCCCCCC1CC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(C(C)C)C(=O)NC(CC(O)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)O1 AFWTZXXDGQBIKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N hexadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- NJGWOFRZMQRKHT-UHFFFAOYSA-N surfactin Natural products CC(C)CCCCCCCCCC1CC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(C(C)C)C(=O)NC(CC(O)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)O1 NJGWOFRZMQRKHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NJGWOFRZMQRKHT-WGVNQGGSSA-N surfactin C Chemical compound CC(C)CCCCCCCCC[C@@H]1CC(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)O1 NJGWOFRZMQRKHT-WGVNQGGSSA-N 0.000 description 2
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 1
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N D-mannomethylose Natural products CC1OC(O)C(O)C(O)C1O SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SHZGCJCMOBCMKK-JFNONXLTSA-N L-rhamnopyranose Chemical compound C[C@@H]1OC(O)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O SHZGCJCMOBCMKK-JFNONXLTSA-N 0.000 description 1
- PNNNRSAQSRJVSB-UHFFFAOYSA-N L-rhamnose Natural products CC(O)C(O)C(O)C(O)C=O PNNNRSAQSRJVSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010028921 Lipopeptides Proteins 0.000 description 1
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- WORJEOGGNQDSOE-UHFFFAOYSA-N chloroform;methanol Chemical compound OC.ClC(Cl)Cl WORJEOGGNQDSOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- WGLUMOCWFMKWIL-UHFFFAOYSA-N dichloromethane;methanol Chemical compound OC.ClCCl WGLUMOCWFMKWIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000005351 foam fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- -1 solvents Chemical class 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób membranowej separacji ramnolipidu-biosurfaktantu, produkowanego przez szczep bakterii Pseudomonas aeruginosa z użyciem membran ultrafiltracyjnych.The subject of the invention is a method of membrane separation of rhamnolipid-biosurfactant produced by the bacterium Pseudomonas aeruginosa with the use of ultrafiltration membranes.
Biosurfaktanty są związkami powierzchniowo czynnymi o budowie amfifilowej, zawierającymi zarówno część hydrofilową jak i hydrofobową. Różnorodność struktur chemicznych biosurfaktantów odpowiada za unikalne właściwości takie jak: lepsza kompatybilność ze środowiskiem, lepsze własności pianotwórcze, wyższa selektywność i biodegradowalność w porównaniu do surfaktantów syntetycznych. Biosurfaktanty są produkowane jako produkty uboczne metabolizmu. Mogą być tak samo efektywne jak surfaktanty syntetyczne przy wyraźnie korzystniejszych właściwościach takich jak mniejsza toksyczność, wyższa aktywność powierzchniowa, łatwa produkcja w wyniku procesu mikrobiologicznej fermentacji oraz biokompatybilność umożliwiająca ich zastosowanie jako dodatków do kosmetyków, farmaceutyków i żywności. Potencjalne zastosowanie mikrobiologicznych związków powierzchniowo czynnych wynika z ich licznych funkcjonalnych właściwości takich jak: emulsyfikacja, separacja faz, zwilżanie, pienienie, aktywność powierzchniowa i redukcja lepkości ciężkiej ropy naftowej. Duża część produkowanych biosurfaktantów używana jest przez przemysł petrochemiczny około 400-500 ton rocznie. Związki te są wykorzystywane podczas produkcji olejów smarowych i benzyny, znalazły również zastosowanie w bioremediacji poprzez formowanie micel ułatwiając proces emulsyfikacji węglowodorów w fazie wodnej oraz zwiększając ich dostępność dla mikroorganizmów. Dzięki niskiej toksyczności, wspaniałym właściwościom nawilżającym i kompatybilnością ze skórą biosurfaktanty znalazły również zastosowanie jako dodatki do kosmetyków, produktów spożywczych, napojów i farmaceutyków. Ponadto niektóre biosurfaktanty mają działanie bakteriobójcze, a także wykazują hamujący wpływ na wzrost wirusa HIV.Biosurfactants are surfactants with an amphiphilic structure containing both a hydrophilic and a hydrophobic part. The variety of chemical structures of biosurfactants is responsible for the unique properties, such as: better compatibility with the environment, better foaming properties, higher selectivity and biodegradability compared to synthetic surfactants. Biosurfactants are produced as byproducts of metabolism. They can be as effective as synthetic surfactants with clearly more favorable properties, such as lower toxicity, higher surface activity, easy production through microbial fermentation and biocompatibility enabling their use as additives to cosmetics, pharmaceuticals and food. The potential use of microbial surfactants is due to their numerous functional properties such as emulsification, phase separation, wetting, foaming, surface activity and the reduction of the viscosity of heavy crude oil. A large part of the produced biosurfactants is used by the petrochemical industry, about 400-500 tons per year. These compounds are used in the production of lubricating oils and gasoline, they have also been used in bioremediation by forming micelles, facilitating the process of hydrocarbon emulsification in the water phase and increasing their availability to microorganisms. Due to their low toxicity, excellent moisturizing properties and compatibility with the skin, biosurfactants have also found use as additives in cosmetics, food products, beverages and pharmaceuticals. In addition, some biosurfactants have a bactericidal effect and also have an inhibitory effect on the growth of HIV.
Najbardziej poznanymi biosurfaktantami są ramnolipidy produkowane najczęściej przez szczep Pseudomonas aeruginosa. Zbudowane są z jednej lub dwóch cząsteczek ramnozy przyłączonych do jednej lub dwóch cząsteczek kwasów tłuszczowych o różnej długości łańcucha węglowego od 8 do 12 atomów, który może być zarówno nasycony jak i nienasycony. Ramnolipidy obniżają napięcie powierzchniowe do 25-30 mN/m oraz napięcie międzyfazowe heksadekan/woda do 1 mN/m.The most well-known biosurfactants are rhamnolipids produced most often by the Pseudomonas aeruginosa strain. They are made up of one or two rhamnose molecules attached to one or two fatty acid molecules with a carbon chain length of 8 to 12 atoms that can be both saturated and unsaturated. Rhamnolipids lower the surface tension to 25-30 mN / m and the hexadecane / water interfacial tension to 1 mN / m.
Najczęściej stosowanymi metodami wydzielenia biosurfaktantów z podłoża pohodowlanego po oddzieleniu mikroorganizmów przez wirowanie są ekstrakcja rozpuszczalnikiem takim jak: chloroformmetanol, dichlorometan-metanol, butanol, octan etylu, pentan, heksan, kwas octowy lub strącanie kwasem. Z chińskiego zgłoszenia patentowego nr CN 1974589 znany jest sposób wydzielania ramnolipidu jako biosurfaktantu polegający na wirowaniu a następnie strącaniu siarczanem (VI) amonu. W przypadku ciągłej hodowli ramnolipidu dla zwiększenia wydajności trzeba stale odbierać ramnolipid gdyż duże jego stężenie powoduje zmniejszenie produkcji. W procesach tych do oddzielania ramnolipidów używa się adsorpcji na żywicach lub na węglu aktywnym, chromatografii jonowymiennej lub frakcjonowania piany. W adsorbcji wykorzystywane są żywice polistyrenowe, które absorbują hydrofobowe i amfifilowe substancje. W wyższym pH ramnolipidy są naładowane ujemnie, więc można je oddzielać na słabych anionowych wymieniaczach w procesie chromatografii jonowymiennej. W publikacji Heyd M, Kohnert A., Tan T.-H., Nusser M., Kirschhofer F., Brenner-Weiss G., Franzreb M., Berensmeier S., Development and trends of biosurfactant analysis and purification using rhamnolipids as an example, Anal Bioanal Chem 391 (2008) 1579 - 1590 opisano właściwości pianotwórcze ramnolipidów. Ramnolipidy koncentrują się na granicy faz powietrze/woda tworząc pianę, która zbierana jest w procesie potokowym do specjalnego zbiornika, a kiedy piana opadnie otrzymuje się czysty roztwór ramnolipidu.The most common methods of separating biosurfactants from the culture medium after separation of microorganisms by centrifugation are solvent extraction such as chloroformmethanol, dichloromethane-methanol, butanol, ethyl acetate, pentane, hexane, acetic acid or acid precipitation. From the Chinese patent application no. CN 1974589 there is known a method of separating rhamnolipid as a biosurfactant consisting in centrifugation followed by precipitation with ammonium sulphate. In the case of continuous cultivation of rhamnolipid, in order to increase the yield, it is necessary to constantly receive rhamnolipid, because its high concentration reduces the production. These processes use resin or activated carbon adsorption, ion exchange chromatography or foam fractionation to separate the rhamnolipids. The adsorption uses polystyrene resins that absorb hydrophobic and amphiphilic substances. At higher pH, rhamnolipids are negatively charged, so they can be separated on weak anion exchangers in the process of ion exchange chromatography. In Heyd M, Kohnert A., Tan T.-H., Nusser M., Kirschhofer F., Brenner-Weiss G., Franzreb M., Berensmeier S., Development and trends of biosurfactant analysis and purification using rhamnolipids as an example, Anal Bioanal Chem 391 (2008) 1579-1590 the foaming properties of rhamnolipids are described. Rhamnolipids concentrate at the air / water interface, forming foam, which is collected in a flow process into a special tank, and when the foam falls, a pure rhamnolipid solution is obtained.
Z japońskiego zgłoszenia patentowego nr JP 2009221137 znany jest sposób wydzielania bioproduktów takich jak białek, witamin, antybiotyków z zastosowaniem membran ultrafiltracyjnych. Również wykorzystanie membran ultrafiltracyjnych w separacji biosurfaktantów znane jest z publikacji Mulligan C.N., Yong R.N., Gibbs B.F., Surfactant-enhanced remediation of contaminated soil: a review, Eng Geol 60 (2001) 371-380. Natomiast w publikacji Lin, Sung-Chyr; Jiang, Horng-Jyh, Recovery and purification of the lipopeptide biosurfactant of Bacillus subtilis by ultrafiltration, Biotechnology Techniques Volume: 11, Issue: 6, June 1997, pp. 413 - 416 opisano sposób oczyszczania biosurfaktantu - surfaktyny w dwustopniowym procesie z użyciem membran o wąskim rozkładzie średnicy porów, wykorzystując właściwości surfaktantów związane z tworzeniem struktur micelarnych. Sposób polegał na zatężaniu brzeczki na membranie ultrafiltracyjnej o odpowiedniej wielkości porów, co powodowało,The Japanese patent application JP 2009221137 discloses a method of separating bioproducts such as proteins, vitamins, antibiotics with the use of ultrafiltration membranes. The use of ultrafiltration membranes in the separation of biosurfactants is also known from the publications of Mulligan C.N., Yong R.N., Gibbs B.F., Surfactant-enhanced remediation of contaminated soil: a review, Eng Geol 60 (2001) 371-380. Whereas in the publication of Lin, Sung-Chyr; Jiang, Horng-Jyh, Recovery and purification of the lipopeptide biosurfactant of Bacillus subtilis by ultrafiltration, Biotechnology Techniques Volume: 11, Issue: 6, June 1997, pp. 413-416 describes a method for purifying the biosurfactant surfactin in a two-step process using membranes with a narrow pore diameter distribution, using the properties of surfactants related to the formation of micellar structures. The method consisted in concentrating the wort on an ultrafiltration membrane with an appropriate pore size, which resulted in
PL 218 439 B1 że w retentacie zostały wszystkie związki, które są większe niż pory membrany, natomiast do permeatu przechodziły struktury mniejsze. Koncentrat zawierał struktury micelarne biosurfaktantu i białka, w permeacie natomiast znajdowały się wszystkie pozostałe składniki pożywki - cukry, barwniki, sole mineralne. Następnie skoncentrowany retentat rozcieńczano odpowiednim alkoholem w celu aby rozbicia struktur micelarnych i taki roztwór poddawano ponownej ultrafiltracji. W efekcie w retentacie pozostawały białka i inne makromolekuły natomiast permeat zawierał już tylko czysty roztwór biosurfaktantu. Wydajność oczyszczenia surfaktyny wynosiła około 95%, jednak nie zbadano stopnia czystości otrzymanego produktu.All compounds that were larger than the pores of the membrane were left in the retentate, while smaller structures passed into the permeate. The concentrate contained the micellar structures of the biosurfactant and proteins, while the permeate contained all the other components of the medium - sugars, dyes, and mineral salts. The concentrated retentate was then diluted with an appropriate alcohol to break down the micellar structures, and this solution was subjected to re-ultrafiltration. As a result, proteins and other macromolecules remained in the retentate, while the permeate contained only a pure biosurfactant solution. The surfactin purification yield was about 95%, however the purity of the obtained product was not tested.
Opisane sposoby separacji biosurfaktantów w szczególności ramnolipidu wykazują istotne wady takie jak konieczność wieloetapowego oczyszczania, stosowania dużej ilości związków chemicznych, w tym rozpuszczalników oraz generowania dużej ilości odpadów.The described methods of separating biosurfactants, in particular rhamnolipid, show significant disadvantages, such as the need for multi-stage purification, the use of a large amount of chemical compounds, including solvents, and the generation of large amounts of waste.
Istotą wynalazku jest sposób membranowej separacji ramnolipidu polegający na tym, że w pierwszym etapie oddziela się bakterie Pseudomonas aeruginosa z brzeczki hodowlanej poprzez ultrafiltrację w układzie krzyżowo-prądowym, na membranie polimerowej, pod ciśnieniem od 0,05 do 0,7 bar i prędkości przepływu od 0,5 do 1,5 m/s, następnie w drugim etapie ramnolipid zagęszcza się poprzez filtrację w układzie krzyżowo-prądowym lub jednokierunkowym na membranie polimerowej lub ceramicznej o wielkości porów od 5 do 10 kDa, po czym koncentrat zawierający struktury micelarne ramnolipidu i białka rozcieńcza się alkoholem i poddaje się ponownej ultrafiltracji na tej samej membranie, a następnie z permeatu zawierającego wyłącznie ramnolipid i alkohol odparowuje się alkohol i otrzymuje się czysty ramnolipid.The essence of the invention is a method of membrane separation of rhamnolipid, which consists in separating Pseudomonas aeruginosa bacteria from the culture broth by ultrafiltration in a cross-current system, on a polymer membrane, under a pressure of 0.05 to 0.7 bar and a flow velocity from 0.5 to 1.5 m / s, then in the second stage, rhamnolipid is concentrated by filtration in a cross-current or unidirectional system on a polymer or ceramic membrane with a pore size of 5 to 10 kDa, and then a concentrate containing micellar structures of rhamnolipid and proteins is diluted with alcohol and subjected to another ultrafiltration on the same membrane, and then the alcohol is evaporated from a permeate containing only rhamnolipid and alcohol to give pure rhamnolipid.
Korzystnie stosuje się alkohol I rzędowy w stężeniu procentowym od 30 do 70%.Preferably, primary alcohol is used in a concentration of 30 to 70%.
Zaletą sposobu membranowej separacji ramnolipidu według wynalazku jest to, że wykorzystanie procesów membranowych umożliwia proste, skuteczne i wydajne wydzielanie zarówno zawiesin jak i rozpuszczonych związków. Separacja membranowa nie wymaga dużych nakładów energii oraz zapewnia wysoką wydajność procesu oddzielenia mikroorganizmów z brzeczki hodowlanej.An advantage of the method of membrane separation of rhamnolipid according to the invention is that the use of membrane processes enables simple, effective and efficient separation of both suspensions and dissolved compounds. Membrane separation does not require large amounts of energy and ensures high efficiency of the process of separating microorganisms from the culture broth.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania.The subject matter of the invention is illustrated in the following examples.
P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1
W pierwszym etapie oddziela się bakterie Pseudomonas aeruginosa z brzeczki hodowlanej poprzez ultrafiltrację na membranie polimerowej w układzie krzyżowo-prądowym, pod ciśnieniem 0,35 bar i prędkości przepływu 1,5 m/s. W drugim etapie ramnolipid zagęszcza się poprzez filtrację w układzie jednokierunkowym na membranie polimerowej o wielkości porów 5 kDa, po czym koncentrat zawierający struktury micelarne ramnolipidu i białka rozcieńcza się 50% metanolem i poddaje się ponownej ultrafiltracji na tej samej membranie, a następnie odparowuje się alkohol i otrzymuje się czysty ramnolipid.In the first step, Pseudomonas aeruginosa bacteria are separated from the culture broth by ultrafiltration on a polymer membrane in a cross-current system, at a pressure of 0.35 bar and a flow velocity of 1.5 m / s. In the second step, rhamnolipid is concentrated by filtration in a unidirectional system on a polymer membrane with a pore size of 5 kDa, then the concentrate containing the micellar structures of rhamnolipid and proteins is diluted with 50% methanol and subjected to another ultrafiltration on the same membrane, and then the alcohol is evaporated and pure rhamnolipid is obtained.
P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2
W pierwszym etapie oddziela się bakterie Pseudomonas aeruginosa z brzeczki hodowlanej poprzez ultrafiltrację na membranie polimerowej w układzie krzyżowo-prądowym, pod ciśnieniem 0,35 bar i prędkości przepływu 1,5 m/s. W drugim etapie ramnolipid zagęszcza się poprzez filtrację w układzie krzyżowo-prądowym na membranie ceramicznej o wielkości porów 10 kDa, po czym koncentrat zawierający struktury micelarne ramnolipidu i białka rozcieńcza się 50% etanolem i poddaje się ponownej ultrafiltracji na tej samej membranie, a następnie odparowuje się alkohol i otrzymuje się czysty ramnolipid.In the first step, Pseudomonas aeruginosa bacteria are separated from the culture broth by ultrafiltration on a polymer membrane in a cross-current system, at a pressure of 0.35 bar and a flow velocity of 1.5 m / s. In the second step, rhamnolipid is concentrated by cross-current filtration on a ceramic membrane with a pore size of 10 kDa, after which the concentrate containing the micellar structures of rhamnolipid and proteins is diluted with 50% ethanol and subjected to another ultrafiltration on the same membrane and then evaporated. alcohol and pure rhamnolipid is obtained.
P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3
W pierwszym etapie oddziela się bakterie Pseudomonas aeruginosa z brzeczki hodowlanej poprzez ultrafiltrację na membranie polimerowej w układzie krzyżowo-prądowym, pod ciśnieniem 0,25 bar i prędkości przepływu 1 m/s. W drugim etapie ramnolipid zagęszcza się poprzez filtrację w układzie krzyżowo-prądowym na membranie polimerowej o wielkości porów 5 kDa, po czym koncentrat zawierający struktury micelarne ramnolipidu i białka rozcieńcza się 30% butanolem i poddaje się ponownej ultrafiltracji na tej samej membranie, a następnie odparowuje się alkohol i otrzymuje się czysty ramnolipid.In the first step, Pseudomonas aeruginosa bacteria are separated from the culture broth by ultrafiltration on a polymer membrane in a cross-current system at a pressure of 0.25 bar and a flow velocity of 1 m / s. In the second step, rhamnolipid is concentrated by cross-current filtration on a polymer membrane with a pore size of 5 kDa, then the concentrate containing the micellar structures of rhamnolipid and proteins is diluted with 30% butanol and subjected to another ultrafiltration on the same membrane, and then evaporated off alcohol and pure rhamnolipid is obtained.
P r z y k ł a d 4P r z k ł a d 4
W pierwszym etapie oddziela się bakterie Pseudomonas aeruginosa z brzeczki hodowlanej poprzez ultrafiltrację na membranie polimerowej w układzie krzyżowo-prądowym, pod ciśnieniem 0,15 bar i prędkości przepływu 0,5 m/s. W drugim etapie ramnolipid zagęszcza się poprzez filtracjęIn the first step, Pseudomonas aeruginosa bacteria are separated from the culture broth by ultrafiltration on a polymer membrane in a cross-current system at a pressure of 0.15 bar and a flow velocity of 0.5 m / s. In the second step, the rhamnolipid is concentrated by filtration
PL 218 439 B1 w układzie krzyżowo-prądowym na membranie ceramicznej o wielkości porów 5 kDa, po czym koncentrat zawierający struktury micelarne ramnolipidu i białka rozcieńcza się 70% metanolem i poddaje się ponownej ultrafiltracji na tej samej membranie, a następnie odparowuje się alkohol i otrzymuje się czysty ramnolipid.In a cross-current configuration on a ceramic membrane with a pore size of 5 kDa, the concentrate containing the micellar structures of rhamnolipid and proteins is diluted with 70% methanol and subjected to another ultrafiltration on the same membrane, and then the alcohol is evaporated to obtain pure rhamnolipid.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL390696A PL218439B1 (en) | 2010-03-12 | 2010-03-12 | Method for the rhamnolipid membrane separation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL390696A PL218439B1 (en) | 2010-03-12 | 2010-03-12 | Method for the rhamnolipid membrane separation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL390696A1 PL390696A1 (en) | 2011-09-26 |
| PL218439B1 true PL218439B1 (en) | 2014-12-31 |
Family
ID=44675148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL390696A PL218439B1 (en) | 2010-03-12 | 2010-03-12 | Method for the rhamnolipid membrane separation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL218439B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023285367A1 (en) * | 2021-07-15 | 2023-01-19 | Croda International Plc | Separation process |
-
2010
- 2010-03-12 PL PL390696A patent/PL218439B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023285367A1 (en) * | 2021-07-15 | 2023-01-19 | Croda International Plc | Separation process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL390696A1 (en) | 2011-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jahan et al. | Biosurfactants, natural alternatives to synthetic surfactants: Physicochemical properties and applications | |
| Sarubbo et al. | Biosurfactants: Production, properties, applications, trends, and general perspectives | |
| De et al. | A review on natural surfactants | |
| US10363336B2 (en) | Methods and systems for treating liquids using switchable solvents | |
| Zhou et al. | Influence of hydrophobic/hydrophilic fractions of extracellular organic matters of Microcystis aeruginosa on ultrafiltration membrane fouling | |
| US8157994B2 (en) | Extraction with fractionation of oil and co-products from oleaginous material | |
| Castro-Muñoz et al. | Pervaporation-aided processes for the selective separation of aromas, fragrances and essential (AFE) solutes from agro-food products and wastes | |
| Chen et al. | Recovery of surfactin from fermentation broths by a hybrid salting-out and membrane filtration process | |
| JP2020500106A (en) | Thermo-responsive solution and method of using the same | |
| Jauregi et al. | Membrane filtration of biosurfactants | |
| US11306339B2 (en) | Method for the production of a rhamnolipid | |
| PL218439B1 (en) | Method for the rhamnolipid membrane separation | |
| CN101012151B (en) | Double aqueous phase extraction method for separating 1,3-dihydroxypropane from fermentation liquor | |
| Cifuentes-Cabezas et al. | Use of ultrafiltration ceramic membranes as a first step treatment for olive oil washing wastewater | |
| Staszak et al. | Application of nanofiltration in the process of the separation of model fermentation broths components | |
| KR102376108B1 (en) | Purification method of lactonic sophorolipid | |
| EP4335858A1 (en) | Method for purifying sophorolipid | |
| Sánchez-Arévalo et al. | Solvent-resistant ultrafiltration to recover bioactive compounds from wet olive pomace extracts | |
| Imura et al. | Monolayer Behavior of Binary Systems of Lactonic and Acidic Forms of Sophorolipids: Thermodynamic Analyses of Langmuir Monolayers and AFM Study of Langmuir–Blodgett Monolayers | |
| Elkacmi et al. | New techniques for treatment and recovery of valuable products from olive mill wastewater | |
| de Andrade et al. | Ultrafiltration of mannosylerytritol lipids: a parallel with surfactin | |
| Amaley et al. | Pervaporation: A novel process for ethanol separation using fermentation | |
| Kristensen et al. | Membrane based separation and purification of fusarubins from Fusarium solani | |
| Singh et al. | Separations Technologies for Biobased Product Formation—Opportunities and Challenges | |
| CA2684646A1 (en) | Process for purifying product mixtures from transesterification reactions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20130312 |