RU2216595C1 - Способ получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей - Google Patents

Способ получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей Download PDF

Info

Publication number
RU2216595C1
RU2216595C1 RU2002130728/13A RU2002130728A RU2216595C1 RU 2216595 C1 RU2216595 C1 RU 2216595C1 RU 2002130728/13 A RU2002130728/13 A RU 2002130728/13A RU 2002130728 A RU2002130728 A RU 2002130728A RU 2216595 C1 RU2216595 C1 RU 2216595C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
beta
yeast
glucan
cells
khz
Prior art date
Application number
RU2002130728/13A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002130728A (ru
Inventor
Е.Г. Тонева-Давидова
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Торгово-закупочная фирма ВАИГ"
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 Закрытое акционерное общество "Торгово-закупочная фирма ВАИГ" filed Critical Закрытое акционерное общество "Торгово-закупочная фирма ВАИГ"
Priority to RU2002130728/13A priority Critical patent/RU2216595C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2216595C1 publication Critical patent/RU2216595C1/ru
Publication of RU2002130728A publication Critical patent/RU2002130728A/ru

Links

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области биотехнологии, медицинской промышленности и касается способа получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей. Способ осуществляется следующим образом. Клетки дрожжей разрушают механическим методом, суспензию отмытых клеточных стенок обрабатывают ультразвуком с частотой 18-30 кГц, предпочтительно 18-22 кГц, сопутствующие полисахариды разрушают обработкой щелочью или ферментом и осаждением выделяют целевой продукт. Полученный бета-глюкан не содержит неразрушенных клеток и минимально загрязнен сопутствующими полисахаридами и продуктами их гидролиза. Способ позволяет получить препарат высокой степени очистки без многоступенчатых и трудоемких методов очистки.

Description

Изобретение относится к медицине и медицинской промышленности и касается получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей.
Важным структурным элементом клеточной стенки дрожжей родов Pichia и Candida является бета-1,3-глюкан, а основу клеточной стенки дрожжей рода Saccharomyces составляет бета-1,6-глюкан и бета-1,3-глюкан.
Бета-глюканы входят в структуру внутреннего слоя клеточной стенки дрожжей, а ее внешняя оболочка образована другим полисахаридом-маннаном.
Бета-глюканы, являющиеся структурным элементом клеточной стенки дрожжей, обладают иммуномодулирующими свойствами, находят применение как носители лекарственных препаратов, как компоненты косметических средств, а также используются в пищевой промышленности как загустители и структурообразователи.
Бета-1,3-глюкан обладает гораздо более выраженной иммуномодулирующей способностью, чем бета-1,6-глюкан.
Принципиально способы получения бета-глюканов достаточно просты и сводятся к разрушению дрожжевых клеток и выделению бета-глюкановой фракции клеточных стенок. [Duffus J.H., Leli С., Munners D.J., Yeast Cell-Well Glucans 1 n "The Yeasts" 1982, v.3, p.151-181].
Конкретные варианты способов получения бета-глюканов касаются частных усовершенствований процесса и могут быть направлены, в том числе, на получение продукта более высокой степени чистоты. Наиболее близким к предложенному можно признать способ получения дрожжевого бета-глюкана из отходов дрожжевого производства, предусматривающий лизис клеток хлебопекарских или пивных дрожжей, отделение нерастворимых частиц центрифугированием, обработку их щелочной солью и удаление раствора, отделение цельных дрожжевых клеток и получение фракции клеточных оболочек, обработку этой фракции щелочным экстрагирующим агентом и отбеливающим или пищевым окислительно-восстановительным агентом и снижение рН обработанного материала до значения 5,0-6,0.
Полученный материал может входить в состав фармацевтической композиции вместе с одним или несколькими фармакологически активными компонентами [Патент РФ 2095408, С 12 N 1/06, 1991 г.].
Цель настоящего изобретения состояла в получении более стандартного препарата бета-глюкана с более высокой степенью чистоты.
Поставленная цель была достигнута с помощью физического отделения бета-глюкана, составляющего внутреннюю часть клеточной стенки дрожжей, от других полисахаридов, составляющих внешнюю часть клеточной стенки дрожжей, в результате обработки изолированных клеточных стенок дрожжей ультразвуком с частотой 18-30 кГц/с, предпочтительно 18-22 кГц/с.
Технический результат, достигаемый при использовании предложенного способа, состоит в повышении однородности и степени чистоты получаемого бета-глюкана клеточной стенки дрожжей.
Сущность предложенного способа получения бета-глюкана клеточной стенки дрожжей состоит в следующем.
Клетки дрожжей, выращенных традиционным образом, разрушают механическим способом, предпочтительно в мельнице с бусами баллотини. При этом получаемые фрагменты клеточных стенок имеют оптимальные для дальнейшей обработки размеры.
Разрушение дрожжевых клеток методом декомпрессии приводит к получению слишком мелких фрагментов клеточных стенок, затрудняющих дальнейшие этапы очистки.
При известных попытках разрушения цельных дрожжевых клеток ультразвуком с частотой порядка 20 кГц/с клетки полностью не разрушаются, а в клеточных стенках образуются отверстия, через которые вытекает содержимое клеток. Получить из такого исходного материала бета-глюкан высокой степени чистоты не удается. Клеточные стенки разрушенных дрожжевых клеток отделяют центрифугированием и промывают.
Суспензию отмытых клеточных стенок подвергают воздействию ультразвуком с частотой 18-30 кГц/с в течение 20-40 минут.
Оптимальная концентрация клеточных стенок в суспензии составляет от 1 до 5%. Мощность ультразвукового воздействия зависит от объема суспензии и концентрации в ней клеточных стенок.
В результате ультразвуковой обработки в указанном режиме внутренний слой клеточной стенки, образуемый бета-глюканом, физически отделяется от внешнего слоя клеточной стенки, образуемого другими полисахаридами. Фактически дрожжевая клеточная стенка расслаивается на всем протяжении и это четко видно при микроскопическом исследовании.
Заявителем установлено, что воздействие ультразвуком с частотой, меньшей 18 кГц/с не приводит к расслоению клеточной стенки дрожжей, а воздействие ультразвуком с частотой, большей 30 кГц/с приводит к получению мелких фрагментов клеточной стенки, из которых как из исходного материала выделить целевой продукт высокой степени чистоты не удается.
Для удаления других полисахаридов, загрязняющих препарат бета-1,3-глюкана, их разрушают щелочным или ферментативным гидролизом с помощью ферментов, разрушающих эти полисахариды.
Поскольку бета-глюкан тоже является полисахаридом, "другими полисахаридами" в данном случае считаются все остальные полисахариды, кроме бета-глюкана, и, в первую очередь, маннан, из которого состоит основная часть внешней оболочки клеток дрожжей.
Гидролиз полисахаридов проводят традиционным образом и в обычно принятых для такого процесса условиях.
В частности, гидролиз полисахаридов может быть осуществлен обработкой озвученной суспензии с помощью 0,05-0,1 н. NaOH при значениях рН от 10 до 12 при температуре 70oС в течение 30-40 минут.
Ферментативный гидролиз может быть проведен обработкой озвученной суспензии, преимущественно ферментным препаратом грибной эндоманнаназы, при ее концентрации 2-3 Е/мл при температуре 45-48oС в течение 90 минут.
В результате гидролиза маннан и другие полисахариды, кроме бета-глюкана, превращаются в водорастворимые соединения и могут быть отделены от нерастворимого в воде бета-глюкана известными приемами, в частности центрифугированием. При такого рода обработки бета-глюкан не расщепляется и остается нерастворимым в воде.
Осажденный бета-глюкан может быть промыт и высушен.
Если исходньм материалом служили клетки дрожжей родов Pichia или Candida, получают бета-1,3-глюкан, если целевой продукт выделяли из клеток дрожжей рода Saccharomyces, получают бета-1,3-глюкан и бета-1,6-глюкан.
Полученный предложенным способом бета-глюкан не содержит неразрушенных клеток и минимально загрязнен сопутствующими полисахаридами и продуктами их гидролиза.
Полученные предложенным способом бета-1,3-глюкан или бета-1,6-глюкан содержат 80-85% бета-глюкана.
Для получения аналогичных препаратов со сравнимой степенью чистоты известными способами потребуются многостадийные и трудоемкие методы очистки [Гололобов А. Д. и др. Метод разрушения дрожжей рода Candida. Микробиологическая промышленность. 1972 г., стр.14-17].
Приводимые ниже Примеры лишь иллюстрируют сущность предложения и не носят ограничивающего характера.
ПРИМЕР 1. Клетки дрожжей Pichia membranafaciens, выращенные на среде, содержащей минеральные соли и этанол, отмывают от остатков питательной среды и суспендируют в воде до концентрации сухих веществ 10%. 100 мл дрожжевой суспензии помещают в сосуд мельницы, содержащей 50 г стеклянных бус баллотини, и подвергают разрушению в течение 2 минут. Разрушенные дрожжевые клетки, содержащие фрагменты клеточных стенок, промывают на фильтре водой для отделения бус баллотини. Гомогенат клеток центрифугируют при 1000 g для отделения неразрушенных клеток дрожжей. Супернатант центрифугируют при 5000 g для осаждения клеточных стенок, которые 2 раза промывают фосфатным буфером и 1 раз водой для более полного удаления компонентов клеток. Готовят суспензию промытых клеточных стенок с концентрацией 5%. Суспензию объемом 100 мл помещают в стеклянный сосуд емкостью 250 мл и подвергают воздействию ультразвуком с частотой 18 кГц/с и мощностью 200 Вт в течение 20 мин.
Озвученную суспензию подщелачивают до значения рН 11 с помощью 0,1 н. NaOH и в течение 45 мин осуществляют гидролиз полисахаридов, формирующих внешний слой клеточной стенки.
Суспензию центрифугируют при 12000 g в течение 45 мин, осадок несколько раз промывают деионизированной водой, а затем высушивают.
Готовый продукт содержал 78% бета-1,3-глюкана с выходом до 10% от веса исходной дрожжевой биомассы.
ПРИМЕР 2. Клетки дрожжей Candida valida, выращенных на среде, содержащей раствор минеральных солей и глюкозу, отмывают от остатков питательной среды. 100 г дрожжевой биомассы помещают в мельницу типа KDL и подвергают разрушению в течение 3 минут. Разрушенные дрожжевые клетки, содержащие фрагменты клеточных стенок, промывают водой и готовят суспензию промытых клеточных стенок с концентрацией 3%. Суспензию объемом 0,5 л помещают в стеклянный сосуд емкостью 1 л и подвергают воздействию ультразвуком с частотой 20 кГц/с и мощностью 250 Bт в течение 30 мин.
Озвученную суспензию доводят до значения рН 5,5, вносят 0,2 г ферментного препарата эндоманнаназы и в течение 2,5 часов осуществляют ферментативный гидролиз полисахаридов, формирующих внутренний слой клеточной стенки.
Суспензию центрифугируют при 9800 g в течение 15 минут, осадок несколько раз промывают 0,1 н. фосфатным буфером и деионизированной водой, а затем высушивают.
Готовый продукт содержал 87% бета-1,3-глюкана с выходом 11% от веса исходной дрожжевой биомассы.
ПРИМЕР 3. Клетки дрожжей Saccharomyces cerevisiae, выращенные на среде, содержащей раствор минеральных солей и сахарозу, отмывают от остатков питательной среды. 100 г дрожжевой биомассы, суспендированной в фосфатном буфере помещают в мельницу с бусами баллотини и подвергают разрушению в течение 1,5 минут. Разрушенные дрожжевые клетки, содержащие фрагменты клеточных стенок, центрифугируют при 5000 g, осадок промывают фосфатным буфером и деионизированной водой и готовят суспензию промытых клеточных стенок с концентрацией 5%. Суспензию клеточных стенок дрожжей объемом 500 мл помещают в стеклянный сосуд емкостью 1 л и подвергают воздействию ультразвука с частотой 29 кГц/с и мощностью 100 Bт в течение 35 мин.
Озвученную суспензию доводят до значения рН 5,5, вносят 0,1 г грибного ферментного препарата маннаназы и в течение 3 часов осуществляют ферментативный гидролиз полисахаридов, формирующих внешний слой клеточной стенки.
Суспензию центрифугируют при 10000 g в течение 30 мин, осадок несколько раз промывают 0,1 н. фосфатным буфером и деионизированной водой, а затем высушивают.
Готовый продукт содержал 75% суммы бета-1,6-глюкана и бета-1,3-глюкана с выходом 10% от веса исходной дрожжевой биомассы.
Возможность физического отделения внешнего слоя клеточной стенки дрожжей, образованного маннанами, от внутреннего слоя клеточной стенки дрожжей, образованного бета-глюканами, под воздействием ультразвука с частотой 18-30 кГц/с, предпочтительно 18-22 кГц/с показана заявителем впервые.
Заявитель полагает, что предложенный способ соответствует требованиям, предъявляемым к изобретению.

Claims (1)

  1. Способ получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей, характеризующийся тем, что клетки дрожжей разрушают механическим методом, суспензию отмытых клеточных стенок обрабатывают ультразвуком с частотой 18-30 кГц, предпочтительно 18-22 кГц, сопутствующие полисахариды разрушают обработкой щелочью или ферментом и осаждением выделяют целевой продукт.
RU2002130728/13A 2002-11-18 2002-11-18 Способ получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей RU2216595C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002130728/13A RU2216595C1 (ru) 2002-11-18 2002-11-18 Способ получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002130728/13A RU2216595C1 (ru) 2002-11-18 2002-11-18 Способ получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2216595C1 true RU2216595C1 (ru) 2003-11-20
RU2002130728A RU2002130728A (ru) 2004-05-10

Family

ID=32028284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002130728/13A RU2216595C1 (ru) 2002-11-18 2002-11-18 Способ получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2216595C1 (ru)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1990419A1 (de) * 2007-05-10 2008-11-12 Tex-a-tec AG Verfahren zur Isolierung von Glucan
RU2375440C2 (ru) * 2007-11-07 2009-12-10 Государственное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности" Российской академии сельскохозяйственных наук Способ получения автолизата дрожжей
MD4048C1 (ru) * 2010-02-11 2011-01-31 Институт Микробиологии И Биотехнологии Академии Наук Молдовы Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae - источник β-глюканов
MD4086C1 (ru) * 2010-09-08 2011-07-31 Институт Микробиологии И Биотехнологии Академии Наук Молдовы Питательная среда для культивирования штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20
RU2499836C1 (ru) * 2012-04-27 2013-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калужский государственный университет им. К.Э. Циолковского" Способ получения глюкан-хитозанового комплекса из дрожжевой биомассы отходов пивоваренного производства
MD4329C1 (ru) * 2013-10-30 2015-09-30 Институт Микробиологии И Биотехнологии Академии Наук Молдовы Способ культивирования штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20
RU2608233C2 (ru) * 2012-06-25 2017-01-17 С.А. Дамм Агент для связывания жиров, полученный из биомассы, образующейся в процессе пивоварения
RU2731726C2 (ru) * 2016-04-18 2020-09-08 Геа Меканикал Эквипмент Гмбх Способ получения из дрожжевых клеток по меньшей мере одного или более бета-глюкановых соединений или суспензии твердых веществ, содержащей бета-глюкан
RU2822043C1 (ru) * 2023-03-22 2024-06-28 Общество с ограниченной ответственностью "Биополимер-Лайн" Способ получения карбоксиметилхитин-глюканового комплекса

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0545352A1 (en) * 1991-12-03 1993-06-09 Guiseppe Fichera Pharmaceutical compositions containing Lactobacillus casei peptidoglycan
SU1369300A1 (ru) * 1984-04-09 1994-02-28 Институт Биохимии И Физиологии Микроорганизмов Ан Ссср Способ получения смеси аминокислот
RU2007928C1 (ru) * 1991-07-09 1994-02-28 Московский институт прикладной биотехнологии Способ получения дрожжевых экстрактов
RU2095408C1 (ru) * 1990-10-17 1997-11-10 СПС Интернэшнл Инк. Способ обработки материала из дрожжевых клеток
EP0893452A3 (en) * 1997-07-25 1999-02-03 Shiseido Company Limited Protein removed beta-1,3 glucan and coupling medium for probe of ultrasonograph containing same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1369300A1 (ru) * 1984-04-09 1994-02-28 Институт Биохимии И Физиологии Микроорганизмов Ан Ссср Способ получения смеси аминокислот
RU2095408C1 (ru) * 1990-10-17 1997-11-10 СПС Интернэшнл Инк. Способ обработки материала из дрожжевых клеток
RU2007928C1 (ru) * 1991-07-09 1994-02-28 Московский институт прикладной биотехнологии Способ получения дрожжевых экстрактов
EP0545352A1 (en) * 1991-12-03 1993-06-09 Guiseppe Fichera Pharmaceutical compositions containing Lactobacillus casei peptidoglycan
EP0893452A3 (en) * 1997-07-25 1999-02-03 Shiseido Company Limited Protein removed beta-1,3 glucan and coupling medium for probe of ultrasonograph containing same

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1990419A1 (de) * 2007-05-10 2008-11-12 Tex-a-tec AG Verfahren zur Isolierung von Glucan
WO2008138559A1 (de) * 2007-05-10 2008-11-20 Tex-A-Tec Ag Verfahren zur isolierung von glucan
RU2375440C2 (ru) * 2007-11-07 2009-12-10 Государственное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности" Российской академии сельскохозяйственных наук Способ получения автолизата дрожжей
MD4048C1 (ru) * 2010-02-11 2011-01-31 Институт Микробиологии И Биотехнологии Академии Наук Молдовы Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae - источник β-глюканов
MD4086C1 (ru) * 2010-09-08 2011-07-31 Институт Микробиологии И Биотехнологии Академии Наук Молдовы Питательная среда для культивирования штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20
RU2499836C1 (ru) * 2012-04-27 2013-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калужский государственный университет им. К.Э. Циолковского" Способ получения глюкан-хитозанового комплекса из дрожжевой биомассы отходов пивоваренного производства
RU2608233C2 (ru) * 2012-06-25 2017-01-17 С.А. Дамм Агент для связывания жиров, полученный из биомассы, образующейся в процессе пивоварения
MD4329C1 (ru) * 2013-10-30 2015-09-30 Институт Микробиологии И Биотехнологии Академии Наук Молдовы Способ культивирования штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20
RU2731726C2 (ru) * 2016-04-18 2020-09-08 Геа Меканикал Эквипмент Гмбх Способ получения из дрожжевых клеток по меньшей мере одного или более бета-глюкановых соединений или суспензии твердых веществ, содержащей бета-глюкан
RU2822043C1 (ru) * 2023-03-22 2024-06-28 Общество с ограниченной ответственностью "Биополимер-Лайн" Способ получения карбоксиметилхитин-глюканового комплекса

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Huang et al. Preparation, deproteinization and comparison of bioactive polysaccharides
US8679797B2 (en) Method for preparing glucan and mannan, glucan preparation and mannan preparation produced thereby and use thereof
RU2216595C1 (ru) Способ получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей
CN109608559A (zh) 一种从海藻中提取活性多糖的方法
CN106146684A (zh) 破壁灵芝孢子粉灵芝多糖的分离纯化方法
Kath et al. Mild enzymatic isolation of mannan and glucan from yeast Saccharomyces cerevisiae
CN106167530A (zh) 一种复合酶法提取灵芝多糖的方法
CN105131146A (zh) 酵母细胞壁中β-葡聚糖和β-甘露聚糖的联合提取
CN110833567A (zh) 一种灵芝孢子粉多组分提取分离的方法
CN105175568A (zh) 一种提取银杏白果多糖的方法及其产品
CN101560262A (zh) 一种提取猴头菇菌丝体胞内多糖的工艺组合及其确定方法
CN116462778A (zh) 一种银耳多糖的提取方法
KR20040096000A (ko) 초음파에 의한 세포벽 파쇄 및 효소발효법을 이용한상황버섯 베타글루칸 추출방법
CN101275149A (zh) 一种天冬氨酸蛋白酶抑制剂的制备方法
CN109206336B (zh) 一种发酵法从米糠中制备神经酰胺的方法
CN108588142A (zh) 利用真菌多糖提高灵芝菌丝体多糖含量的方法及所得灵芝制品
CN113583145A (zh) 一种基于银耳孢子发酵液提取多糖的方法
CZ20031404A3 (cs) Způsob izolace imunostimulačního glukanu z hlívy ústřičné
US20150167039A1 (en) Method for chitosan production
CN113214411A (zh) 一种制备富硒食用菌多糖的方法
CN108125818A (zh) 一种含有产朊假丝酵母β-D-葡聚糖的润肤露
CN108143654A (zh) 一种含有产朊假丝酵母β-D-葡聚糖的防晒霜
CN1778897A (zh) 一种破壁花粉活性物的制备方法
CN113502314A (zh) 一种采用复合酶法酶解制备酵母活性多肽的方法
CN1286854C (zh) 姬松茸菌胞外多糖生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051119