RU2038377C1 - Способ получения полиненасыщенных жирных кислот - Google Patents

Способ получения полиненасыщенных жирных кислот Download PDF

Info

Publication number
RU2038377C1
RU2038377C1 SU914894242A SU4894242A RU2038377C1 RU 2038377 C1 RU2038377 C1 RU 2038377C1 SU 914894242 A SU914894242 A SU 914894242A SU 4894242 A SU4894242 A SU 4894242A RU 2038377 C1 RU2038377 C1 RU 2038377C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fatty acids
hours
skoog
murashige
medium
Prior art date
Application number
SU914894242A
Other languages
English (en)
Inventor
Борель Кристиан
Эрик Хансен Карл
Original Assignee
Сосьете Де Продюи Нестле С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сосьете Де Продюи Нестле С.А. filed Critical Сосьете Де Продюи Нестле С.А.
Application granted granted Critical
Publication of RU2038377C1 publication Critical patent/RU2038377C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6409Fatty acids
    • C12P7/6427Polyunsaturated fatty acids [PUFA], i.e. having two or more double bonds in their backbone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6409Fatty acids
    • C12P7/6427Polyunsaturated fatty acids [PUFA], i.e. having two or more double bonds in their backbone
    • C12P7/6432Eicosapentaenoic acids [EPA]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6436Fatty acid esters
    • C12P7/6445Glycerides
    • C12P7/6458Glycerides by transesterification, e.g. interesterification, ester interchange, alcoholysis or acidolysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6436Fatty acid esters
    • C12P7/6445Glycerides
    • C12P7/6472Glycerides containing polyunsaturated fatty acid [PUFA] residues, i.e. having two or more double bonds in their backbone

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)

Abstract

Использование: биотехнология, культивирование клеток и тканей растений, биохимия, фармакология. Сущность изобретения: полиненасыщенные жирные кислоты получают при экстракции культивируемой биомассы клеток ряда видов мха на питательных средах, основанных на прописи Мурасеге-Скуга. 2 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к способу получения полиненасыщенных жирных кислот, таких как, например, арахидоновая или эйкозапентановая кислоты. Полиненасыщенные жирные кислоты широко используются в пищевой или парфюмерной промышленности. Например, арахидоновая кислота имеет важное значение как предшественник лейкотриенов и простагландинов, являющихся важными элементами для регулирования функционирования некоторых клеток и физиологических функций. Эйкозапентановая кислота играет важную роль при снижении риска заболевания тромбозом или артериосклерозом.
Известен способ получения полиненасыщенных жирных кислот [1] путем ферментативной реакции с использованием микроорганизма типа Mortierella или даже культуры этого микроорганизма в присутствии углеводорода и жирной кислоты [2]
Известен также способ получения ненасыщенных жирных кислот [3] который включает культивацию микроорганизма типа Conidiobolus в среде, содержащей в качестве источника углерода ненасыщенную жирную кислоту.
Известен способ [4] получения эйкозапентановой кислоты из морских водорослей, относящихся к классу Corallina.
Целью изобретения является создание простого способа получения в больших количествах полиненасыщенных жирных кислот из природных источников, например мхов.
Предлагаемый способ получения полиненасыщенных жирных кислот включает культивирование растительного материала, получение биомассы клеток, ее выращивание и экстракцию целевого продукта, причем в качестве растительного материала используют споры мха одного из видов: Eurhynchium striatum, Brachythecium rutabulum, Brachythecium salebrosum, Rhytidiadelphus squarrogus, Scleropodium purum и Rhytidiadelphus Triquetrus, и культивирование осуществляют на полутвердой среде Мурасиге-Скуга в течение 1-4 мес при температуре 15-30оС и освещенности 2000-7000 лк при продолжительности светового дня 14-18 ч и ночи 6-10 ч, выращивание биомассы проводят в жидкой безгормональной питательной среде Мурасиге-Скуга, дополнительно содержащей 0-25 г/л глюкозы, в течение 2-6 нед. при температуре 15-30оС, освещенности 2000-7000 лк, при продолжительности светового дня 14-18 ч и ночи 6-10 ч, при рН питательной среды 5,5-7,0, и экстракцию целевого продукта осуществляют хлороформом, метанолом, изопропанолом, гексаном или смесью указанных соединений. Причем рН можно устанавливать путем добавления в питательную среду 0,05-0,2%-ной 2-морфолиноэтансульфоновой кислоты.
Используемая питательная среда предпочтительно Мурасиге-Скуга может быть разбавлена до 8-12 мас.
Одно из преимуществ предлагаемого изобретения состоит в том, что с его помощью можно получать стабилизированную культуру клеток определенного мха, продуцирующую целевые полиненасыщенные жирные кислоты постоянным и воспроизводимым образом.
Другим преимуществом изобретения является возможность получения с его помощью ненасыщенных жирных кислот, связанных обычно в гликолипиды, которые могут использоваться в косметических продуктах.
Мхи обычно состоят из двух частей, а именно: гаплоидной или гаметофитной и диплоидной или спорофитной фаз. Гаплоидные споры продуцируются спорофитом в результате мейоза. Эти споры могут развиваться за счет прорастания, образуя гаметофит.
Для осуществления способа в соответствии с предлагаемым изобретением можно использовать капсулы, содержащие указанные споры. Предпочтительно это должны быть зрелые споры. Собранные капсулы подвергают стерилизации, например, путем погружения в разбавленный раствор хлорида натрия, последующего погружения на короткое время в этанол и промывки дистиллированной водой, или любым другим способом, позволяющим удалить с их поверхности микробов.
Стерилизованные капсулы вскрывают и находящиеся в них споры помещают в культуральную среду, обычно использующуюся в таких случаях, например в среду Murashige b Skoog (T. Murashige u Skoog F. (1962), Physiol. Plant. 15, 473-497). Расход клеток для засева культурной среды составляет, например, 0,1-0,8 мг (в расчете на сухое вещество) на 1 мл среды.
рН жидкой культурной среды устанавливают в пределах 5,5-7,0, например, путем добавления биологического буферного раствора, обычно использующегося в тканевых культурах. Такая стабилизация рН обеспечивает быструю дифференциацию клеток и более интенсивное продуцирование биомассы.
В процессе культивации среды перемешивают целиком или частично, например, с помощью мешалки, вращающейся со скоростью 100-120 об/мин.
После окончания инкубации клетки отделяют путем фильтрации или центрифугирования.
Выделенные клетки могут быть затем гомогенизированы, например, в растворе, содержащем 1-3 мас.ч. хлороформа на 1 мас.ч. метанола, в растворе гексана, изопропанола или их смеси. Перед экстракцией клетки обрабатывают путем погружения на 2-6 мин в кипящий изопропанол для ингибирования активности липаз. Полученный экстракт осветляют при необходимости путем фильтрации и затем высушивают, например в ротационном испарителе при 35-40оС и пониженном давлении. Полученная в результате липидная фракция содержит целевые полиненасыщенные жирные кислоты, а также другие жирные кислоты.
Присутствующие в липидной фракции различные полиненасыщенные жирные кислоты могут быть разделены. Так, для получения метиловых эфиров целевых полиненасыщенных жирных кислот используют переэтерификацию, осуществляемую с помощью ацетилхлорида. Полученные метиловые эфиры экстрагируют, например гексаном. Полученные таким образом эфиры идентифицируют с помощью, например, газовой хроматографии путем сравнения с известными характеристиками стандартных соединений или с помощью масс-спектрометрии.
Полученные таким образом полиненасыщенные жирные кислоты могут использоваться в пищевых и/или косметических продуктах.
П р и м е р 1. 200 мл разбавленной до 10 мас. жидкой культурной среды Murashige и Skoog, не содержащей гормонов роста и витаминов и содержащей 10 г/л глюкозы, засевают 100 мг сухих клеток Rhytidiadelphus squarrosuc. рН культурной среды устанавливают равным 6,5, добавляя к ней 0,1%-ную (мас.) 2-морфолиноэтансульфоновую кислоту. Клетки выдерживают при 20оС и освещенности 5000 лк в течение 16 ч и затем в течение 8 ч в темноте при постоянном перемешивании со скоростью вращения мешалки 110 об./мин.
После инкубации в течение 3 нед суспензию фильтруют, получая в результате 820 мг клеток в расчете на сухое вещество.
Полученные клетки погружают на 2 мин в раствор изопропанола при 80-90оС, после чего суспендируют в растворе, содержащем 2 мас.ч. хлороформа на 1 мас. ч. метанола. Полученный экстракт фильтруют и высушивают в ротационном испарителе при 40оС и пониженном давлении, после чего подвергают очистке путем экстракции 0,88%-ным (мас.) раствором KCl. В результате получают 52,5 мг липидной фракции, т.е. 6,4 мас. от исходного количества сухих клеток.
52,5 мг липидной фракции подвергают переэтерификации ацетилхлоридом. Образующиеся в результате метиловые эфиры экстрагируют гексаном. Полученные эфиры разделяют с помощью газовой хроматографии и идентифицируют путем сравнения их масс-спектра с масс-спектром стандартных соединений.
В нижеприведенной табл. 1 эфиры жирных кислот определяются числом атомов углерода и числом и положением двойных связей в исходной жирной кислоте.
Экстракт метиловых эфиров содержит все жирные кислоты упомянутой липидной фракции в этерифицированной форме и имеет следующий состав (мас.):
В результате получают 5,8 мг метиларахидоната (20:4, n-6) и 0,98 мг метилэйкозапентаноата (20:5, n-3).
П р и м е р 2. 100 мг сухих клеток различных мхов засевают как это описано в примере 1 в жидкую культурную среду Murashige и Skoog, которая может быть разбавлена и рН которой устанавливают равным 6,5 путем добавления 0,1%-ной (мас.) 2-морфолиноэтансульфоновой кислоты (МES-кислота).
Содержание арахидоновой (АА) и эйкозапентановой (ЕРА) кислот определяют в мас. в расчете на общее количество жирных кислот (1) и в мг на г сухих клеток мха (11).
При этом получают следующие результаты, приведенные в табл. 2.
Для различных мхов используют следующие культурные среды:
для B. rutabulum, R. triquetrus и R.squarrosus разбавленную до 10 мас. среду Murashige и Skoog, содержащую MES-кислоту (рН 6,5);
для B. salebrosum неразбавленную среду Murashige и Skoog, содержащую MES-кислоту (рН 6,5);
для S.purum неразбавленную среду Murashige и Skoog (рН 5,8);
для E.striatum разбавленную до 10 мас. среду Murashige и Skoog (рН 5,8).
П р и м е р 3. 40 мл культурной среды Murashige и Skoog, не содержащей гормонов и витаминов и содержащей 10 г/л глюкозы (рН 5,8), засевают 20 г сухих клеток R.squarrosus. Клетки выдерживают при 20оС и освещенности 5000 лк в течение 16 ч и затем в темноте в течение 8 ч при постоянном перемешивании при вращении мешалки со скоростью 110 об/мин. После инкубации в течение 3 нед суспензию фильтруют, получая в результате 30 мг клеток в расчете на сухое вещество.
Полученные клетки погружают на 2 мин в раствор изопропанола при 80-90оС и затем суспендируют их в растворе, содержащем 2 мас.ч. хлороформа на 1 мас. ч. метанола. Экстракт фильтруют, высушивают и подвергают очистке таким же образом, как это описано в примере 1. В результате получают 4,7 мг липидной фракции, т.е. 15,6 мас. в расчете на исходное количество сухих клеток. Липидную фракцию подвергают переэтерефикации с помощью ацетилхлорида, и образующиеся метиловые эфиры экстрагируют гексаном. В результате после разделения получают 0,40 мг метиларахидоната, т.е. 13,2 мг/г сухих клеток, и 0,06 мг метилэйкозапентаноата, т.е. 2,1 мг/г сухих клеток.

Claims (3)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИНЕНАСЫЩЕННЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ, включающий культивирование растительного материала, получение биомассы клеток, ее выращивание и экстракцию целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве растительного материала используют споры мха одного из видов: eurhynchium striatum, brachythecium rutabulum, brachythecium salebrosum, rhytidiadelphus squarrosus, scleropodium purum, rhytidiadelphus triquetrus, культивирование осуществляют на полутвердой среде Мурасиге-Скуга в течение 1 4 месяцев при температуре 15 30oС и освещенности 2000 7000 лк при продолжительности светового дня 14 18 ч и ночи 6 10 ч, выращивание биомассы проводят в жидкой безгормональной среде Мурасиге-Скуга, дополнительно содержащей 0 25 г/л глюкозы, в течение 2 6 недель при температуре 15 - 30oС и освещенности 2000 7000 лк при продолжительности светового дня 14 18 ч и ночи 6 10 ч, при рН питательной среды 5,5 7,0 и экстракцию целевого продукта осуществляют хлороформом, метанолом, изопропанолом, гексаном или смесью указанных соединений.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что рН устанавливают путем добавления в питательную среду 0,05 0,2%-ной 2-морфолиноэтансульфоновой кислоты.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что используемая питательная среда Мурасиге-Скуга может быть разбавлена до 8 12 мас.
SU914894242A 1990-01-17 1991-01-16 Способ получения полиненасыщенных жирных кислот RU2038377C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH146/90A CH680448A5 (ru) 1990-01-17 1990-01-17
CH146/90 1990-01-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2038377C1 true RU2038377C1 (ru) 1995-06-27

Family

ID=4180300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914894242A RU2038377C1 (ru) 1990-01-17 1991-01-16 Способ получения полиненасыщенных жирных кислот

Country Status (14)

Country Link
EP (1) EP0437710A1 (ru)
JP (1) JPH05111384A (ru)
AU (1) AU622061B2 (ru)
CA (1) CA2032648A1 (ru)
CH (1) CH680448A5 (ru)
FI (1) FI910175A (ru)
HU (1) HUT61334A (ru)
IE (1) IE904512A1 (ru)
IL (1) IL96584A0 (ru)
NO (1) NO910018L (ru)
NZ (1) NZ236537A (ru)
PT (1) PT96492A (ru)
RU (1) RU2038377C1 (ru)
ZA (1) ZA9151B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2551779C2 (ru) * 2009-03-18 2015-05-27 Сантори Холдингз Лимитед Новая ацетил-coa-карбоксилаза

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1284345B (de) * 1961-07-14 1968-11-28 Laeis Werke Ag Verfahren zum Formen von als Ringabschnitte gestalteten Futtersteinen fuer Giesspfannen, OEfen od. dgl. und Presse zum Durchfuehren des Verfahrens
JP2700741B2 (ja) * 1992-03-24 1998-01-21 財団法人平岡環境科学研究所 培養種を用いたコケ類の栽培方法
CZ299290B6 (cs) * 1997-02-20 2008-06-11 Dsm Ip Assets B.V. Zpusob výroby beta-laktamové slouceniny, zpusob prípravy a/nebo zlepšení vláknitého mikrobiálního kmene a použití chemicky definovaného fermentacníhomédia
AU1499601A (en) * 1999-11-25 2001-06-04 Basf Plant Science Gmbh Moss genes from physcomitrella patents encoding proteins involved in the synthesis of polyunsaturated fatty acids and lipids
JP5374710B2 (ja) * 2009-08-24 2013-12-25 北陸電力株式会社 ゼニゴケの長鎖多不飽和脂肪酸の生産方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0273708B1 (en) * 1986-12-26 1994-03-23 Sagami Chemical Research Center Process for production of eicosapentaenoic acid
JPS63185390A (ja) * 1987-01-27 1988-07-30 Suntory Ltd 藻類によるエイコサペンタエン酸の製造方法
JPH01243993A (ja) * 1988-03-24 1989-09-28 Suntory Ltd 苔類の細胞培養によるエイコサペンタエン酸及びそれを含有する脂質の製造方法
JPH0324018A (ja) * 1989-06-22 1991-02-01 Tosoh Corp 脂質代謝改善剤

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. ЕР N 0276982, кл. C 12P 7/64, 1987. *
2. ЕР N 0276541, кл. C 12P 7/64, 1987. *
3. ЕР N 0304049, кл. C 12P 7/64, 1989. *
4. ЕР N 0277747, кл. C 12P 7/64, 1987. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2551779C2 (ru) * 2009-03-18 2015-05-27 Сантори Холдингз Лимитед Новая ацетил-coa-карбоксилаза

Also Published As

Publication number Publication date
FI910175A (fi) 1991-07-18
ZA9151B (en) 1991-10-30
AU622061B2 (en) 1992-03-26
NO910018D0 (no) 1991-01-03
IL96584A0 (en) 1991-09-16
FI910175A0 (fi) 1991-01-14
HUT61334A (en) 1992-12-28
AU6845690A (en) 1991-07-18
JPH05111384A (ja) 1993-05-07
CH680448A5 (ru) 1992-08-31
EP0437710A1 (fr) 1991-07-24
NZ236537A (en) 1991-11-26
CA2032648A1 (en) 1991-07-18
PT96492A (pt) 1991-10-15
IE904512A1 (en) 1991-07-17
NO910018L (no) 1991-07-18
HU908018D0 (en) 1991-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5244921A (en) Eicosapentaenoic acids and methods for their production
Zittelli et al. Production of eicosapentaenoic acid by Nannochloropsis sp. cultures in outdoor tubular photobioreactors
Haraldsson et al. The preparation of triglycerides highly enriched with ω-3 polyunsaturated fatty acids via lipase catalyzed interesterification
Cohen et al. Production and partial purification of γ-linolenic acid and some pigments from Spirulina platensis
US20050250190A1 (en) Crypthecodinium cohnii biomass cultured to synthesize docosahexaenoic acid
RU2346033C2 (ru) Способ непрерывного культивирования водорослей
JP6480187B2 (ja) ニツシア(Nitzschia)による混合栄養モードでのドコサヘキサエン酸および/またはエイコサペンタエン酸および/またはカロテノイドの産生
JP2015509733A (ja) シゾキトリウム(Schizochytrium)による混合栄養モードでのドコサヘキサエン酸及びアスタキサンチンの産生
RU2038377C1 (ru) Способ получения полиненасыщенных жирных кислот
JPH0418838B2 (ru)
CN105132485B (zh) 一种裂殖壶菌发酵生产dha的方法
JPH0527384B2 (ru)
JPH08168392A (ja) フィトスフィンゴシン誘導体の製造法
US4485173A (en) Preparation of fats and oils
US4485172A (en) Multistage process for the preparation of fats and oils
Miura et al. Production of γ-linolenic acid from the marine green alga Chlorella sp. NKG 042401
KR20050053594A (ko) 해조류 양식에서 지질 및 오메가-3 지방산의 수율을증가시키는 방법
KOSUGI et al. Glyceride production from high free fatty acid rice bran oil using immobilized lipase
US20110089370A1 (en) Lipophilic Preparations
JPH0431671B2 (ru)
CN116496967B (zh) 一种提高微藻活性物质含量的促进剂及其应用
JPS639835B2 (ru)
Kim et al. Growth promotion of Taxus brevifolia cell suspension culture using conditioned medium
JPH0787959A (ja) 海洋性微細藻類の培養方法
Cooksey et al. Triglyceride accumulation and the cell cycle in microalgae