RU2284356C1 - Method for preparing amino acids and lower peptides mixture - Google Patents
Method for preparing amino acids and lower peptides mixture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2284356C1 RU2284356C1 RU2005107594/13A RU2005107594A RU2284356C1 RU 2284356 C1 RU2284356 C1 RU 2284356C1 RU 2005107594/13 A RU2005107594/13 A RU 2005107594/13A RU 2005107594 A RU2005107594 A RU 2005107594A RU 2284356 C1 RU2284356 C1 RU 2284356C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amino acids
- peptides
- mixture
- autolysate
- sorption
- Prior art date
Links
Landscapes
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к биотехнологии и касается способа получения смеси аминокислот и низших пептидов из дрожжевых автолизатов.The invention relates to biotechnology and relates to a method for producing a mixture of amino acids and lower peptides from yeast autolysates.
В современных технологических процессах дрожжи используют в качестве сырья для получения различных продуктов, биологически активных веществ, аминокислот, нуклеиновых компонентов, витаминов и т.д. К числу известных способов переработки дрожжевой биомассы относится автолиз, осуществляемый собственными гидролитическими ферментами дрожжей.In modern technological processes, yeast is used as a raw material for the production of various products, biologically active substances, amino acids, nucleic components, vitamins, etc. Known methods for processing yeast biomass include autolysis carried out by the yeast's own hydrolytic enzymes.
Известны способы получения смеси аминокислот и низших пептидов путем автолиза дрожжей с последующей очисткой целевого продукта на ионитах (например, патент США №2272982, патент Великобритании №952713, авт. свидетельства СССР №602543, 957835, 1369300, 1731806).Known methods for producing a mixture of amino acids and lower peptides by autolysis of yeast, followed by purification of the target product on ion exchangers (for example, US patent No. 2272982, UK patent No. 952713, ed. USSR certificate No. 602543, 957835, 1369300, 1731806).
В известных способах для извлечения, концентрирования и очистки аминокислотных смесей и низших пептидов из дрожжевых автолизатов используют сульфокатиониты и аниониты.In known methods for the extraction, concentration and purification of amino acid mixtures and lower peptides from yeast autolysates, sulfocationionites and anionites are used.
В известном способе по авторскому свидетельству №1731806 процесс выделения из дрожжевого автолизата смеси аминокислот и низших пептидов, аденина и тирозина строится исходя из расчетных режимов сорбции и десорбции этих продуктов на ионитах. Способ реализуется только в условиях точно воспроизводимого расчетного процесса с использованием 2-х ионитов: сульфокатионита КУ-2×8 и сильноосновного анионита типа АРА с получением целевого продукта, содержащего в аминокислотной смеси не менее 20-27% низших пептидов. Поскольку в условиях, реализуемых в известном изобретении, аминокислоты и пептиды не сорбируются анионитом АРА, наличие в целевом продукте большого количества пептидов обусловлено сорбционными свойствами сульфокатионита КУ-2×8.In the known method according to copyright certificate No. 1731806, the process of isolating from a yeast autolysate a mixture of amino acids and lower peptides, adenine and tyrosine is based on the calculated modes of sorption and desorption of these products on ion exchangers. The method is implemented only under the conditions of a precisely reproducible calculation process using 2 ion exchangers: sulfonic cation exchanger KU-2 × 8 and strongly basic anion exchange resin of the APA type to produce the target product containing at least 20-27% lower peptides in the amino acid mixture. Since, under the conditions realized in the known invention, amino acids and peptides are not adsorbed by ARA anion exchange resin, the presence of a large number of peptides in the target product is due to the sorption properties of KU-2 × 8 sulfocationite.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения смесей амонокислот и низших пептидов из дрожжевого автолизата путем фильтрации автолизата через слабоосновный анионит ИА-1р с последующей сорбцией из фильтрата аминокислот и низших пептидов на сульфокатионите КУ-2×8, упариванием элюата и сушкой готового продукта (авт. свидетельство СССР №602543 - прототип заявляемого способа).Closest to the claimed method is a method for producing mixtures of amino acids and lower peptides from a yeast autolysate by filtering the autolysate through weakly basic anion exchange resin IA-1p, followed by sorption of the amino acids and lower peptides from the filtrate on KU-2 × 8 sulfocationite, evaporation of the eluate and drying of the finished product (aut USSR certificate No. 602543 - prototype of the proposed method).
Существенными недостатками известного способа являются:Significant disadvantages of this method are:
- высокое содержание в целевом продукте биологически активных пептидов, составляющих 24-30% от общего количества аминокислот, что обусловливает ограничение сферы использования продукта в качестве средства пищевого и фармакологического назначения, а также в виде аминокислотного компонента при создании микробиологических питательных сред и парфюмерных композиций;- the high content in the target product of biologically active peptides, constituting 24-30% of the total number of amino acids, which limits the scope of use of the product as a food and pharmacological purpose, as well as in the form of an amino acid component in the creation of microbiological nutrient media and perfume compositions;
- низкая объемная нагрузка автолизата V(авт) на объем сульфокатионита КУ-2×8 V(катионита) при максимальной объемной скорости сорбции V(авт/час) аминокислот и низших пептидов сульфокатионитом после окончания автолиза, отделения клеточных оболочек, составляющих 45-50% от общего объема автолизата, и очистки автолизата на анионите ИА-1р:- low volume load of autolysate V (aut) on the volume of sulfonic cation exchanger KU-2 × 8 V (cation exchanger) at the maximum volumetric rate of sorption of V (aut / hour) of amino acids and lower peptides by sulfocationion after autolysis, separation of cell membranes, comprising 45-50% from the total volume of the autolysate, and purification of the autolysate on the anion exchange resin IA-1r:
V(авт):V(катионита)=0,8-1,0:1;V (aut) : V (cation exchanger) = 0.8-1.0: 1;
V(авт/час):V(катионита)=0,3:1;V (auto / hour) : V (cation exchanger) = 0.3: 1;
- значительный расход дистиллированной воды на промывку ионита КУ-2×8 после сорбции аминокислот и пептидов:- a significant consumption of distilled water for washing the ion exchanger KU-2 × 8 after sorption of amino acids and peptides:
V(воды):V(катионита)=7,5-8,0:1,V (water) : V (cation exchanger) = 7.5-8.0: 1,
- сульфокатионит КУ-2×8 одновременно с сорбцией аминокислот и пептидов практически полностью поглощает оставшиеся в автолизате после фильтрации через анионит ИА-1р растворимые балластные вещества, ответственные за пигментацию автолизатов, и при проведении десорбции аминокислот и пептидов с ионита КУ-2×8 1-3% раствором аммиака сорбированные балластные и красящие вещества попадают в элюат, что препятствует получению качественного целевого продукта.- sulfonic cation exchanger KU-2 × 8 simultaneously with the sorption of amino acids and peptides almost completely absorbs the soluble ballast substances remaining in the autolysate after filtration through anionite IA-1p, which are responsible for the pigmentation of autolysates, and during desorption of amino acids and peptides from the ion exchanger KU-2 × 8 1 With a 3% solution of ammonia, sorbed ballast and coloring substances enter the eluate, which prevents the obtaining of a high-quality target product.
Целью настоящего изобретения является создание эффективного и экономичного способа получения из дрожжевого автолизата высокоочищенной смеси аминокислот с низким содержанием пептидов.An object of the present invention is to provide an efficient and economical method for producing a highly purified amino acid mixture with a low peptide content from a yeast autolysate.
Сущность предложенного способа получения смеси аминокислот и низших пептидов заключается в следующем.The essence of the proposed method for producing a mixture of amino acids and lower peptides is as follows.
Способ включает автолиз дрожжей, отделение клеточных оболочек центрифугированием и очистку автолизата на ионитах, при этом в качестве ионита используют гелевый сульфокатионит в водородной форме, содержащий в качестве сшивающего агента 12-16% дивинилбензола.The method includes autolysis of yeast, separation of cell membranes by centrifugation, and purification of the autolysate on ion exchangers, using gel sulfocationite in hydrogen form containing 12-16% divinylbenzene as a crosslinking agent.
По предлагаемому способу дрожжевой автолизат после отделения клеточных оболочек подкисляют до рН=2,0-3,0, пропускают через сульфокатионит в водородной форме, содержащий в качестве сшивающего агента 12-16% дивинилбензола (далее ДВБ), промывают сульфокатионит подкисленной водой с рН=2-3 и сорбированную аминокислотную смесь элюируют 2-3% раствором аммиака, а элюат известным способом фильтруют через анионит, упаривают и сушат с получением целевого продукта.According to the proposed method, after separation of the cell membranes, the yeast autolysate is acidified to pH = 2.0-3.0, passed through hydrogen sulfation in the form of hydrogen containing 12-16% divinylbenzene (hereinafter DVB) as a crosslinking agent, and the sulfated ion is washed with acidified water with pH = 2-3 and the sorbed amino acid mixture is eluted with a 2-3% ammonia solution, and the eluate is filtered through anion exchange resin in a known manner, evaporated and dried to obtain the desired product.
В основу предлагаемого способа по разделению аминокислот и низших пептидов, содержащихся в дрожжевом автолизате, заложены современные представления о кинетико-диффузионных особенностях сорбции органических ионов на гелевых ионитах различной "плотности" (или проницаемости).The basis of the proposed method for the separation of amino acids and lower peptides contained in the yeast autolysate, based on modern ideas about the kinetic-diffusion features of the sorption of organic ions on gel ion exchangers of various "density" (or permeability).
В предлагаемом изобретении использование слабо набухающих (К(наб)=1,1-1,3) "плотных" сульфокатионитов с 12-16% ДВБ, позволило практически полностью отделить индивидуальные (свободные) аминокислоты от низших пептидов в одноактном процессе сорбции из автолизата. В условиях динамического колоночного процесса на таких сульфокатионитах происходит преимущественная сорбция индивидуальных аминокислот до исчерпания полной обменной емкости ионита. При этом поглощение низших пептидов существенно затруднено из-за кинетико-диффузионных ограничений, обусловленных пониженной проницаемостью "плотной" матрицы сорбента для органических ионов большего размера - в нашем случае пептидов. В то же время, поскольку в многокомпонентном по составу автолизате физико-химические свойства низших пептидов, в частности некоторых три- и дипептидов, мало отличаются от свойств отдельных аминокислот, имеет место незначительная сорбция пептидов на ионитах с 12-16% ДВБ.In the present invention, the use of weakly swelling (K (nab) = 1.1-1.3) "dense" sulfocationionites with 12-16% DVB allowed us to almost completely separate individual (free) amino acids from lower peptides in a one-act sorption process from autolysate. Under the conditions of a dynamic column process on such sulfocationionites, predominant sorption of individual amino acids occurs until the full exchange capacity of the ion exchanger is exhausted. Moreover, the absorption of lower peptides is significantly hampered due to kinetic-diffusion limitations due to the reduced permeability of the “dense” sorbent matrix for larger organic ions — in our case, peptides. At the same time, since in the multicomponent composition of the autolysate, the physicochemical properties of lower peptides, in particular some tri- and dipeptides, differ little from the properties of individual amino acids, there is a slight sorption of peptides on ion exchangers with 12-16% DVB.
В отличие от предлагаемого способа в прототипе, как и в известном способе по авт. свидетельству 1731806, при использовании гелевого сульфокатионита КУ-2×8 с 8% ДВБ, имеющего существенно менее "плотную" матрицу и К(наб)=3,0, диффузия к сорбционным центрам катионита свободных аминокислот и низших пептидов, состоящих из 2-х, 3-х, 4-х или 5 аминокислот, проходит без видимых затруднений, и при десорбции эти пептиды вместе с индивидуальными аминокислотами попадают в целевой продукт, составляя 24-30% от общего количества аминокислотной смеси.In contrast to the proposed method in the prototype, as in the known method according to ed. certificate 1731806, when using KU-2 × 8 gel sulfocationite with 8% DVB, which has a significantly less “dense” matrix and K (nab) = 3.0, diffusion to the sorption centers of cation exchanger of free amino acids and lower peptides consisting of 2 , 3, 4 or 5 amino acids, passes without apparent difficulties, and upon desorption, these peptides together with individual amino acids enter the target product, accounting for 24-30% of the total amount of amino acid mixture.
В этом принципиальное отличие предлагаемого способа от известного.This is the fundamental difference between the proposed method from the known.
Существенными преимуществами предлагаемого способа по сравнению с известными являются:Significant advantages of the proposed method in comparison with the known are:
- конечный продукт содержит не более 5-9% низших пептидов против 24-30% в известном способе;- the final product contains no more than 5-9% of the lower peptides against 24-30% in the known method;
- содержание свободных аминокислот в конечном продукте составляет не менее 90% по сравнению с 65-75% в известном способе;- the content of free amino acids in the final product is at least 90% compared with 65-75% in the known method;
- расширение сферы использования целевого продукта вследствие низкого содержания биологически активных пептидов в продукте;- expanding the scope of use of the target product due to the low content of biologically active peptides in the product;
- полученная смесь индивидуальных аминокислот и низших пептидов является высокоочищенным препаратом, так как использование сильно "сшитых" сульфокатионитов с 12-16% ДВБ существенно препятствует сорбции балластных веществ вследствие стерических и кинетико-диффузионных ограничений, в то время как сульфокатионит КУ-2х8 одновременно с сорбцией аминокислот практически полностью поглощает из автолизата растворимые балластные вещества, которые при десорбции попадают в готовый продукт;- the resulting mixture of individual amino acids and lower peptides is a highly purified preparation, since the use of strongly "crosslinked" sulfocationionites with 12-16% DVB significantly inhibits the sorption of ballast substances due to steric and kinetic diffusion restrictions, while sulfonic cationite KU-2x8 simultaneously with sorption amino acids almost completely absorbs soluble ballast substances from the autolysate, which during desorption fall into the finished product;
- упрощение проведения технологического процесса, так как объемная нагрузка автолизата V(авт) на объем сульфокатионита V(катионита) с 12-16% ДВБ и объемная скорость сорбции V(авт/час) смеси аминокислот и низших пептидов сульфокатионитом непосредственно из автолизата после отделения клеточных оболочек по сравнению с сульфокатионитом КУ-2х8 возрастают соответственно в 2,3-2,6 и в 3 раза;- simplification of the process, since the volume load of the autolysate V (aut) on the volume of sulfocationite V (cationite) with 12-16% DVB and the volumetric rate of sorption V (auth / hour) of a mixture of amino acids and lower peptides by sulfocationite directly from the autolysate after separation of the cell shells compared with sulfonic cation exchanger KU-2x8 increase 2.3-2.6 and 3 times, respectively;
V(авт):V(катионита)=2,3-2,6:1;V (aut) : V (cation exchange resin) = 2.3-2.6: 1;
V(авт/час):V(катионита)=1,0-1,2:1;V (auto / hour) : V (cation exchange resin) = 1.0-1.2: 1;
- уменьшение в 12-15 раз расхода дистиллированной воды на промывку сульфокатионита с 12-16% ДВБ по сравнению с промывкой ионита КУ-2×8 после сорбции аминокислот и пептидов в известном способе:- a decrease of 12-15 times the flow rate of distilled water for washing sulfocationite with 12-16% DVB compared with washing the ion exchanger KU-2 × 8 after sorption of amino acids and peptides in the known method:
V(воды):V(катионита)=0,5-0,7:1.V (water) : V (cation exchanger) = 0.5-0.7: 1.
Пример.Example.
В простерилизованный реактор заливают 400 мл дистиллированной воды и загружают 2,0 кг свежих дрожжей влажностью 75%. Смесь нагревают до 48°С и при работающей мешалке выдерживают 30 часов. Полученную суспензию автолизата центрифугируют и после отделения нерастворимых клеточных оболочек супернатант подкисляют 5N раствором серной кислоты до рН=2,9 и подают на колонку (5×25 см) с сульфокатионитом в водородной форме с 12-16% ДВБ для сорбции аминокислот и пептидов. Оптическая плотность (ОП) "проскока" после колонки при 420 нм составляет 79-92% от оптической плотности исходного автолизата. После окончания сорбции ионит промывают 250-350 мл 0,002 N раствором серной кислоты и смесь аминокислот и низших пептидов десорбируют 2,5%-ным раствором аммиака. Далее известным способом элюат фильтруют через ионит, упаривают и сушат.400 ml of distilled water are poured into a sterilized reactor and 2.0 kg of fresh yeast with a moisture content of 75% is charged. The mixture is heated to 48 ° C and with a working stirrer stand for 30 hours. The resulting autolysate suspension is centrifuged and, after separation of insoluble cell membranes, the supernatant is acidified with a 5N sulfuric acid solution to pH = 2.9 and fed to a column (5 × 25 cm) with sulfocathionite in hydrogen form with 12-16% DVB for sorption of amino acids and peptides. The optical density (OD) of the “slip” after the column at 420 nm is 79-92% of the optical density of the original autolysate. After sorption is completed, the ion exchanger is washed with 250-350 ml of a 0.002 N solution of sulfuric acid, and a mixture of amino acids and lower peptides is stripped with a 2.5% ammonia solution. Further, in a known manner, the eluate is filtered through an ion exchanger, evaporated and dried.
Аминокислотный состав целевого продукта и рабочие параметры осуществления предлагаемого изобретения представлены в таблицах 1 и 2 в примерах №№1, 2, 3. Для сравнения в примере №4 приведены соответствующие данные при использовании ионита КУ-2×8 для сорбции смеси аминокислот и пептидов из автолизата.The amino acid composition of the target product and the operating parameters of the invention are presented in tables 1 and 2 in examples No. 1, 2, 3. For comparison, example No. 4 shows the corresponding data when using KU-2 × 8 ion exchanger for sorption of a mixture of amino acids and peptides from autolysate.
** - содержание индивидуальных (свободных) аминокислот в продукте без гидролиза.* - total amino acid content in the hydrolyzed product
** - the content of individual (free) amino acids in the product without hydrolysis.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005107594/13A RU2284356C1 (en) | 2005-03-14 | 2005-03-14 | Method for preparing amino acids and lower peptides mixture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005107594/13A RU2284356C1 (en) | 2005-03-14 | 2005-03-14 | Method for preparing amino acids and lower peptides mixture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2284356C1 true RU2284356C1 (en) | 2006-09-27 |
Family
ID=37436504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005107594/13A RU2284356C1 (en) | 2005-03-14 | 2005-03-14 | Method for preparing amino acids and lower peptides mixture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2284356C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544959C1 (en) * | 2014-04-04 | 2015-03-20 | Александр Владимирович Бубнов | Method of production of peptides |
RU2720689C1 (en) * | 2019-06-04 | 2020-05-12 | Евгений Михайлович Рязанов | Beverage production method |
-
2005
- 2005-03-14 RU RU2005107594/13A patent/RU2284356C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544959C1 (en) * | 2014-04-04 | 2015-03-20 | Александр Владимирович Бубнов | Method of production of peptides |
RU2720689C1 (en) * | 2019-06-04 | 2020-05-12 | Евгений Михайлович Рязанов | Beverage production method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105017412A (en) | Method for separating high-purity bovine serum albumin from bovine serum | |
CN112646003B (en) | Sipunculus nudus ACE inhibitory peptide and preparation method and application thereof | |
CN103626847A (en) | Wheat germ protein source zinc phytochelatin and preparation method thereof | |
CN111072756B (en) | Tetrodotoxin ACE inhibitory peptide and preparation method thereof | |
CN111004309B (en) | ACE inhibitory peptide prepared from Takifugu flavidus fish skin and preparation method thereof | |
CN101603038A (en) | A kind of preparation method of N,O-Diacetylmuramidase | |
CN103864922A (en) | Affinity chromatography and purifying method for ulinastatin | |
CN111100186A (en) | Puffer fish polypeptide with ACE inhibitory activity and preparation method thereof | |
CN1222834A (en) | Process for producing yeast extract | |
RU2284356C1 (en) | Method for preparing amino acids and lower peptides mixture | |
CN116162677A (en) | Preparation method of high-purity fish skin collagen tripeptide | |
CN104066747A (en) | Process of purification of teicoplanin | |
CN104497133A (en) | Method for purifying ulinastatin by using adsorption column chromatography and pharmaceutical composition containing ulinastatin | |
CN112111546B (en) | Industrial preparation method of phosvitin phosphopeptide and vitellin polypeptide | |
CN104774827A (en) | Method for preparing alginate lyase from abalone internal organs | |
CN117165646A (en) | Collagen tripeptide composition and purification method thereof | |
CN114990181B (en) | Anti-aging soybean peptide and preparation method and application thereof | |
CN108441535A (en) | The production method of three enzymes, one ferment silkworm peptide | |
CN110699410B (en) | Preparation method of euphausia superba small-molecule peptide | |
WO2008004904A1 (en) | Method for producing a mixture of amino acids and lower peptides | |
CN108976290B (en) | Preparation method of rambutan antioxidant peptide | |
CN113214160A (en) | Method for efficiently purifying histidine bulk drug without ammonia nitrogen discharge | |
CN110117633B (en) | Preparation method of sunflower antioxidant active peptide | |
CN113528605B (en) | Method for preparing urechis unicinctus viscera antioxidant peptide by ultrasonic-assisted enzymolysis | |
CN108504709A (en) | A kind of maize oligopeptide and its industrialized preparing process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190315 |