RU2487941C2

RU2487941C2 - Method to activate yeast gums

Info

Publication number: RU2487941C2
Application number: RU2011140588/10A
Authority: RU
Inventors: Владимир Викторович Дерябин; Владимир Иванович Месяцев; Евгений Рудольфович Ачильдиев; Владимир Юрьевич Ребизов; Марина Сергеевна Рыбина
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Сервис Инжиниринг" (ООО "Сервис Инжиниринг")
Priority date: 2011-10-06
Filing date: 2011-10-06
Publication date: 2013-07-20
Also published as: RU2011140588A

Abstract

FIELD: biotechnologies.

SUBSTANCE: in the method of activation of yeast gums in a solution with usage of polysaccharides containing in the main circuit b-glucans, the activator is Saraksan, and yeast gum is mannan of baking yeast at the ratio of Saraksan - yeast gum 1:1-1:1.2.

EFFECT: invention makes it possible to improve efficiency of activation of yeast gums.

1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области медицины и пищевой промышленности и касается активации дрожжевых маннанов и более широкого их применения в указанных областях.The invention relates to the field of medicine and the food industry and for the activation of yeast mannans and their wider use in these areas.

Известно, что дрожжевые маннаны способны стимулировать иммунный ответ организма - синтез антител. Эта способность маннанов обусловлена их первичной структурой. Дрожжевые маннаны состоят из остатков маннозы, связанной α-1,6-, α-1,2- и α-1,3- связями (D.H.Nortycote, Pure Appl. Chem., 7, 669-675, 1963). При этом детерминанта маннанов, как антигенов, построена из повторяющихся блоков - 6-7 остатков моносахаридов основной цепи, включающих боковые цепи. Маннаны составляют около 14% от сухого веса дрожжей, при этом их первичная структура (степень разветвления и длина боковых цепочек) различна для каждого вида дрожжей, что влияет на степень активности маннанов и их избирательность действия.It is known that yeast mannans are able to stimulate the body's immune response - the synthesis of antibodies. This ability of mannans is due to their primary structure. Yeast mannans are composed of mannose residues linked by α-1,6-, α-1,2- and α-1,3-bonds (D.H. Northcote, Pure Appl. Chem., 7, 669-675, 1963). In this case, the determinant of mannans, as antigens, is built of repeating blocks - 6-7 residues of monosaccharides of the main chain, including side chains. Mannans make up about 14% of the dry weight of the yeast, while their primary structure (the degree of branching and the length of the side chains) is different for each type of yeast, which affects the degree of activity of mannans and their selectivity.

Недостатком дрожжевых маннанов, как иммуностимуляторов, является то, что вследствие общей особенности их первичной структуры в растворе молекулы маннана свернуты в клубки. Из-за этого основная часть боковых цепочек, отвечающая за антигенную активность, оказывается внутри этих клубков, тем самым резко снижая эффективность дрожжевых маннанов.The disadvantage of yeast mannans as immunostimulants is that, due to the general peculiarity of their primary structure in solution, mannan molecules are coiled. Because of this, the main part of the side chains responsible for antigenic activity is inside these balls, thereby sharply reducing the effectiveness of yeast mannans.

Известны растительные полисахариды (Н. Pringsheim, A.Genin, Z. phisiol. Chem. 1964, 140, p.129, цит. по "Общая органическая химия, 1986,том 11, стр.120, или C.W.Baker, R.L.Whistler, Carbohydrate Research, 1975, 45, 237-243), условно объединенные термином маннаны, которые представляют собой гетерополисахариды (гуаран, коньяк-маннан, камедь рожкового дерева), содержащие в основной цепи маннозу и галактозу в различном соотношении, а также единичные ответвления, и гемицеллюлозы, в состав которых входят глюкоманнаны с небольшим количеством остатков галактозы и других моносахаридов. Их принципиальное отличие от маннанов дрожжей заключается в том, что остатки моносахаридов в них подобно целлюлозе связаны между собой β-1,4-связями, и в растворе они представляют собой вытянутые цепи. Однако β-маннаны биологически не активны.Plant polysaccharides are known (N. Pringsheim, A. Genin, Z. phisiol. Chem. 1964, 140, p. 129, cited in General Organic Chemistry, 1986, Volume 11, p. 120, or CWBaker, RLWhistler, Carbohydrate Research, 1975, 45, 237-243), conventionally combined with the term mannans, which are heteropolysaccharides (guarana, cognac-mannan, locust bean gum) containing in the main chain mannose and galactose in various proportions, as well as single branches, and hemicelluloses, which include glucomannans with a small amount of galactose and other monosaccharide residues. Chie mannans of yeast is that the monosaccharides residues in them like cellulose linked β-1,4-bonds, and in solution they are elongated chain. However, β-mannans is not biologically active.

Известны биологически активные добавки (БАД), использующие дрожжевые маннаны как «действующее начало». Они близки по своему составу, в клеточных стенках дрожжей существует связь незамещенных однородных областей в основной цепи α-маннанов с присутствующими в стенках дрожжей β-глюканами, причем количество глюканов и маннанов, в частности, в клеточных стенках пекарских дрожжей составляет 29% и 31% соответственно. Учитывая, что β-глюканы не растворимы в воде, а в состав препаратов на основе клеточных стенок дрожжей входит комплекс различных классов соединений, биологическое действие препаратов может вызывать побочные реакции.Biologically active additives (BAA) are known that use yeast mannans as an “active principle”. They are similar in composition, in the cell walls of the yeast there is a connection of unsubstituted homogeneous regions in the main chain of α-mannans with β-glucans present in the walls of the yeast, and the number of glucans and mannans, in particular, in the cell walls of baker's yeast is 29% and 31% respectively. Considering that β-glucans are not soluble in water, and the composition of preparations based on the yeast cell walls includes a complex of various classes of compounds, the biological effect of the drugs can cause adverse reactions.

Дрожжевые маннаны выгодно отличаются от БАД тем, что они не вызывают аллергию и не усваиваются организмом человека. В то же время их биологическая активность чрезвычайно неоднородна, что снижает их эффективность и ограничивает область применения (2-й Всероссийский форум «III тысячелетие. Пути к здоровью нации», тезисы докладов).Yeast mannans favorably with dietary supplements in that they do not cause allergies and are not absorbed by the human body. At the same time, their biological activity is extremely heterogeneous, which reduces their effectiveness and limits the scope (2nd All-Russian Forum “III Millennium. Ways to the Health of the Nation”, abstracts).

Техническим результатом заявленного способа является повышение его эффективности, за счет использования Сараксана и маннана пекарских дрожжей в заданном соотношении, и расширение области его применения.The technical result of the claimed method is to increase its effectiveness, through the use of Saraksan and mannan baking yeast in a given ratio, and expanding the scope of its application.

Технический результат достигается тем, что в способе активации дрожжевых маннанов в растворе с использованием полисахаридов, содержащих в основной цепи β-глюканы, согласно изобретению, в качестве активатора используют Сараксан, а в качестве дрожжевого маннана - маннан пекарских дрожжей в соотношении Сараксан - маннан пекарских дрожжей 1:1-1:1,2.The technical result is achieved by the fact that in the method of activating yeast mannans in solution using polysaccharides containing β-glucans in the main chain, according to the invention, Saraxan is used as an activator, and mannan of baker’s yeast in the ratio Saraksan-mannan of baker’s yeast is used as an activator 1: 1-1: 1,2.

О результатах активации судят по изменению реологических характеристик полученного раствора.The activation results are judged by the change in the rheological characteristics of the resulting solution.

Активатором α-маннанов служат полисахариды с участками β-глюканов в основной цепи с тем, чтобы подобно тому, как это происходит в нативных клеточных стенках, однородные области α-маннанов и β-глюканов были связаны. В этом случае привязанная к молекуле маннана боковая цепочка, выпрямляется и боковые цепочки α-маннанов оказываются снаружи. Исследования привели к неочевидному факту, что такими полисахаридами - активаторами могут быть биополимеры ксантанового типа, в частности Сараксан. Основная цепь Сараксана построена из остатков β-1,4 связанных остатков глюкозы, подобно β-глюканам клеточных стенок дрожжей, при этом Сараксан растворим в воде с образованием вязких растворов и стабилен в присутствии различных солей и водорастворимых органических соединений.The activators of α-mannans are polysaccharides with sites of β-glucans in the main chain so that, similar to what happens in native cell walls, homogeneous regions of α-mannans and β-glucans are connected. In this case, the side chain attached to the mannan molecule is straightened and the side chains of α-mannans are outside. Studies have led to the non-obvious fact that such polysaccharides-activators can be xanthan-type biopolymers, in particular Saraksan. The main chain of Saraksan is constructed from residues of β-1,4 linked glucose residues, similar to the β-glucans of yeast cell walls, while Saraksan is soluble in water with the formation of viscous solutions and is stable in the presence of various salts and water-soluble organic compounds.

Сараксан не обладает биологической активностью. Поэтому композиция Сараксан - маннан пекарских дрожжей не вызывает побочных действий. Благодаря высокой вязкости раствора количество маннанов легко может быть дозировано. Благодаря тому, что Сараксан совместим с различными солями, композиция может включать дополнительно различные микродобавки, необходимые организму человека, что позволяет расширить область применения заявленного способа.Saraksan does not have biological activity. Therefore, the Saraksan - Mannan baker's yeast composition does not cause side effects. Due to the high viscosity of the solution, the amount of mannans can easily be dosed. Due to the fact that Saraksan is compatible with various salts, the composition may additionally include various microadditives necessary for the human body, which allows to expand the scope of the claimed method.

Контроль за активацией маннанов пекарских дрожжей в растворах осуществляют по изменению их реологических свойств. Введение в раствор α-маннанов в количестве до 1% вес. не меняет его реологические свойства. Поэтому изменение реологических свойств раствора Сараксана при добавлении в раствор α-маннана указывает на образование связи Сараксан - маннан пекарских дрожжей. Количественное изменение реологических показателей указывает на оптимальное соотношение Сараксана и маннана пекарских дрожжей.Monitoring the activation of baker's yeast mannans in solutions is carried out by changing their rheological properties. Introduction to the solution of α-mannans in an amount up to 1% weight. does not change its rheological properties. Therefore, a change in the rheological properties of the Saraksan solution when α-mannan is added to the solution indicates the formation of the Saraksan - mannan baker's yeast bond. A quantitative change in rheological parameters indicates the optimal ratio of Saraksan and baker's yeast mannan.

Заявленный способ иллюстрируется следующими примерами.The claimed method is illustrated by the following examples.

Пример 1. В качестве ксантана использовали биополимер ксантанового типа Сараксан или Сараксан-Т (Патент РФ №2 323 005, опубл. 27.04.2008), в качестве дрожжевого маннана - маннан пекарских дрожжей, состоящий из остатков 1,6-, 1,3- и 1,2- связанных остатков маннозы в соотношении 2:1:3 (Stanley Peat, W.J.Whelan, T.E.Edwards, J. Chem. Soc. 1961, 29-34). Компоненты растворяли в 0,1% растворе NaCl. Эффект активации маннанов определяли по изменению реологических характеристик растворов. Результаты полученных исследований приведены в таблице.Example 1. As a xanthan gum, a xanthan gum biopolymer of the type Saraksan or Saraksan-T was used (RF Patent No. 2 323 005, publ. 04/27/2008), baker's yeast mannan consisting of residues 1,6-, 1,3 was used as yeast mannan. - and 1,2-linked mannose residues in a ratio of 2: 1: 3 (Stanley Peat, WJWhelan, TEEdwards, J. Chem. Soc. 1961, 29-34). The components were dissolved in a 0.1% NaCl solution. The activation effect of mannans was determined by changing the rheological characteristics of the solutions. The results of the studies are shown in the table.

ТаблицаTable Изменение реологических свойств 0,5% раствора Сараксана в зависимости от количества маннана пекарских дрожжей.Change in the rheological properties of a 0.5% Saraxan solution depending on the amount of baker's yeast mannan. Маннан пекарских дрожжей, %вес.Mannan baker's yeast,% weight. Пластическая вязкость, мПа.с,Plastic viscosity, MPa.s, Эффективная вязкость, мПа.сEffective viscosity, MPa.s Водоотдача, мПаWater loss, MPa 0,00,0 15fifteen 2929th 2,32,3 0,50.5 1616 30,530.5 2,02.0 0,60.6 16,516.5 30,530.5 2,02.0 0,70.7 16,516.5 30,530.5 2,02.0 1,01,0 16,516.5 30,530.5 2,02.0

Пример 2. Аналогично примеру 1 готовили растворы с содержанием Сараксана 0,2-0,55% вес.и маннана с содержанием 0,0-1,0% вес. Оптимальный эффект изменения реологических свойств наблюдали при соотношении Сараксан - маннан пекарских дрожжей 1:1-1:1,2 в весовом соотношении. При соотношении Сараксан-маннан пекарских дрожжей больше, чем 1:1 реологические свойства не меняются, что указывает на полноту активации. При соотношении Сараксан-маннан пекарских дрожжей маньше чем 1:1,2, эффект активации падает.Example 2. Analogously to example 1, solutions were prepared with a Saraxan content of 0.2-0.55% by weight and mannan with a content of 0.0-1.0% by weight. The optimal effect of changes in rheological properties was observed at a ratio of Saraksan - Mannan baker's yeast 1: 1-1: 1.2 in a weight ratio. With a Saraksan-Mannan ratio of baker's yeast greater than 1: 1, the rheological properties do not change, indicating complete activation. When the Saraksan-Mannan ratio of baker's yeast is less than 1: 1.2, the activation effect decreases.

Claims

A method for activating yeast mannans in solution using polysaccharides containing β-glucans in the main chain, characterized in that Saraxan is used as an activator, and mannan of baker’s yeast in the ratio Saraksan: mannan of baker’s yeast 1: 1-1: 1,2.