RU2728458C1 - Method of producing covalent-linked chitosan-melanin complex from black soldier fly hermetia illucens - Google Patents
Method of producing covalent-linked chitosan-melanin complex from black soldier fly hermetia illucens Download PDFInfo
- Publication number
- RU2728458C1 RU2728458C1 RU2019144495A RU2019144495A RU2728458C1 RU 2728458 C1 RU2728458 C1 RU 2728458C1 RU 2019144495 A RU2019144495 A RU 2019144495A RU 2019144495 A RU2019144495 A RU 2019144495A RU 2728458 C1 RU2728458 C1 RU 2728458C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melanin
- chitosan
- dried
- hours
- complex
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для получения хитозан-меланиновых комплексов, соединенных ковалентной связью.The invention relates to biotechnology and can be used to obtain chitosan-melanin complexes linked by a covalent bond.
Муха черная львинка Hermetia illucens - уникальное насекомое, личинки которого способны перерабатывать широкий спектр органических отходов. Данная технология уже применяется в промышленных масштабах по всему миру. Важно отметить, что помимо утилизации органических отходов и производства удобрения, белка и жира, насекомое служит источником и других важных биологически активных веществ, таких как хитин, хитозан и меланин.The black lion fly Hermetia illucens is a unique insect whose larvae are able to process a wide range of organic waste. This technology is already being used on an industrial scale around the world. It is important to note that in addition to the disposal of organic waste and the production of fertilizers, protein and fat, the insect also serves as a source of other important biologically active substances, such as chitin, chitosan and melanin.
Меланин образуется на более поздних стадиях развития насекомого и связан с хитином прочными ковалентными связями. Меланин считается природным фото- и радиопротектором. В зависимости от источника и метода выделения меланин обладает различными физико-химическими свойствами, которые могут дополнять и усиливать биологическую активность хитозана, дезацетилированного производного хитина, и использоваться для решения важных научных и практических задач.Melanin is formed at later stages of insect development and is bound to chitin by strong covalent bonds. Melanin is considered a natural photo- and radioprotector. Depending on the source and method of isolation, melanin has different physicochemical properties that can complement and enhance the biological activity of chitosan, a deacetylated chitin derivative, and be used to solve important scientific and practical problems.
Известен способ получения хитозан-меланинового комплекса из подмора пчел [М.И. Селионова и Н.В. Погарская «Способ получения хитозан-меланинового комплекса из подмора пчел», Патент РФ №2382051, 21.07.2008]. Способ включает предварительную сушку хитин-меланинового сырья до влажности 4-6%, обеспечивающую его крошимость, затем высушенную массу перетирают до порошкообразного состояния, депротеинируют 10% раствором щелочи NaOH при температуре 78-82°С в течение 1,5-2,0 часов. 50% раствор NaOH добавляют в реакционную смесь, таким образом доводя его концентрацию до 30% от исходной. Полученный хитин-меланиновый комплекс дезацетилируют при температуре 90-95°С в течение 1,5-2,0 часов, фильтруют, при этом отфильтрованную массу получают путем промывания массы дистиллированной водой до достижения рН 7. Из оставшегося после фильтрования раствора осаждают меланин воздействием концентрированной соляной кислоты до изменения рН среды обрабатываемого раствора в кислую область и выпадения хлопьевидного осадка, представляющего собой меланин. Меланин отделяют от жидкой фазы центрифугированием, промывают, отдельно сушат хитозан и меланин при температуре 50-60°С до влажности 8-10% и смешивают их для получения конечного продукта хитозан-меланинового комплекса.A known method of producing chitosan-melanin complex from the dead bees [MI Selionov and N.V. Pogarskaya "Method of obtaining chitosan-melanin complex from dead bees", RF Patent No. 2382051, 21.07.2008]. The method includes preliminary drying of chitin-melanin raw materials to a moisture content of 4-6%, ensuring its crumbling, then the dried mass is ground to a powdery state, deproteinated with 10% NaOH alkali solution at a temperature of 78-82 ° C for 1.5-2.0 hours ... 50% NaOH solution is added to the reaction mixture, thus bringing its concentration to 30% of the original. The obtained chitin-melanin complex is deacetylated at a temperature of 90-95 ° C for 1.5-2.0 hours, filtered, while the filtered mass is obtained by washing the mass with distilled water until a pH of 7 is reached. Melanin is precipitated from the solution remaining after filtration by the action of concentrated hydrochloric acid until the pH of the treated solution changes to an acidic region and a flocculent precipitate, which is melanin, forms. Melanin is separated from the liquid phase by centrifugation, washed, separately dried chitosan and melanin at a temperature of 50-60 ° C to a moisture content of 8-10% and mixed to obtain the final product of the chitosan-melanin complex.
Важно отметить, что в данном способе хитозан и меланин получают раздельно, а комплексы - путем механического смешивания двух биополимеров.It is important to note that in this method, chitosan and melanin are obtained separately, and the complexes are obtained by mechanical mixing of two biopolymers.
Также этот способ с некоторыми модификациями опубликован в двух статьях [Получение хитозан-меланинового комплекса из подмора пчел и его использование для профилактики дисбактериоза молодняка животных (Н.В. Погарская, М.И. Селионова) С. 188-190, 2008] и [Н.В. Погарская, М.И. Селионова, В.В. Бинатова, Получение хитозан-меланинового комплекса из подмора пчел и определение его физико-химических и биологических характеристик, Веткорм. - 2008. - №6. - С. 28-29]. Предварительно высушенный до влажности 3-4% пчелиный подмор растирают в ступке или в барабанной мельнице до размера частиц 3-4 мм. В полученный порошок добавляют 10% раствор NaOH в соотношении 1:10 по массе и проводят дезацетилирование при постоянном перемешивании при 78-82°С в закрытом сосуде без доступа воздуха в течение 1,5 ч. Затем после охлаждения в том же количестве добавляют 50% раствор NaOH, доводя концентрацию NaOH до 30% от исходной, и проводят процесс дезацетилирования в закрытом сосуде при 90-97°С в течение 1,5-2,0 ч при периодическом перемешивании. Для выделения хитозан-меланинового комплекса полученный гидролизат отфильтровывают и промывают до нейтральной реакции промывных вод (рН 7). Извлечение меланина из щелочного экстракта проводится осаждением концентрированной соляной кислотой до изменения рН среды в кислую область с последующим центрифугированием раствора при 5000 об/мин в течение 15 мин. Полученный меланин промывают до нейтральной реакции промывных вод с последующим центрифугированием и сушкой. Полученный меланин сушат одновременно с хитозан-меланиновым комплексом в сушильном шкафу при 50°С. Выход хитозан-меланинового комплекса составил около 24% по массе от исходного сырья. По данным авторов следует, из подмора пчел невозможно получать хитозан-меланиновые комплексы, в которых компоненты соединены ковалентной связью, так как при реакции дезацетилирования происходит разрушение такого комплекса.Also, this method with some modifications was published in two articles [Obtaining a chitosan-melanin complex from the dead bees and its use for the prevention of dysbiosis of young animals (N.V. Pogarskaya, M.I. Selionova) S. 188-190, 2008] and [ N.V. Pogarskaya, M.I. Selionova, V.V. Binatova, Obtaining a chitosan-melanin complex from the dead bees and determining its physicochemical and biological characteristics, Vetkorm. - 2008. - No. 6. - S. 28-29]. Pre-dried to a moisture content of 3-4% bee podmore is ground in a mortar or in a drum mill to a particle size of 3-4 mm. A 10% NaOH solution is added to the resulting powder in a ratio of 1:10 by weight and deacetylation is carried out with constant stirring at 78-82 ° C in a closed vessel without air access for 1.5 hours. Then, after cooling, 50% is added in the same amount. NaOH solution, bringing the concentration of NaOH to 30% of the original, and the deacetylation process is carried out in a closed vessel at 90-97 ° C for 1.5-2.0 hours with periodic stirring. To isolate the chitosan-melanin complex, the resulting hydrolyzate is filtered off and washed until the wash water is neutral (pH 7). The extraction of melanin from the alkaline extract is carried out by precipitation with concentrated hydrochloric acid until the pH of the medium changes to an acidic region, followed by centrifugation of the solution at 5000 rpm for 15 min. The resulting melanin is washed until the wash water is neutral, followed by centrifugation and drying. The resulting melanin is dried simultaneously with the chitosan-melanin complex in an oven at 50 ° C. The output of the chitosan-melanin complex was about 24% by weight of the feedstock. According to the authors, it is impossible to obtain chitosan-melanin complexes from the death of bees, in which the components are connected by a covalent bond, since the destruction of such a complex occurs during the deacetylation reaction.
Известен способ получения хитина из личинок черной львинки Hermetia illucens [С.А. Лопатин, А.Ш. Хайрова, В.П. Варламов, И.В. Соколов «Способ получения хитина из личинок черной львинки Hermetia illucens», Патент РФ №2680691, 25.02.2019]. Способ получения хитина из личинок черной львинки Hermetia illucens предусматривает обработку обездвиженных личинок на маслопрессе. К 30-50 г полученного твердого остатка добавляют 150-200 мл 85% фосфорной кислоты, тщательно перемешивают и оставляют на 16-20 ч при комнатной температуре. Полученную суспензию фильтруют под вакуумом через стеклянный пористый фильтр №1 и промывают 70-100 мл 40% фосфорной кислоты. Объединенный фильтрат разбавляют 2,5-3,0 л воды при интенсивном перемешивании. Выпавший осадок хитина в фильтрате отмывают водой методом декантации до рН 5,5-6,0 и лиофильно высушивают. Изобретение позволяет упростить процесс получения хитина из личинок черной львинки Hermetia illucens, а также получить хитин в аморфной форме.A known method of obtaining chitin from the larvae of the black lioness Hermetia illucens [S.A. Lopatin, A. Sh. Khairov, V.P. Varlamov, I.V. Sokolov "Method for obtaining chitin from the larvae of the black lioness Hermetia illucens", RF Patent No. 2680691, 25.02.2019]. The method of obtaining chitin from the larvae of the black lioness Hermetia illucens involves the processing of immobilized larvae on an oil press. To 30-50 g of the obtained solid residue, add 150-200 ml of 85% phosphoric acid, mix thoroughly and leave for 16-20 hours at room temperature. The resulting suspension is filtered under vacuum through a porous glass filter No. 1 and washed with 70-100 ml of 40% phosphoric acid. The combined filtrate is diluted with 2.5-3.0 L of water with vigorous stirring. The precipitated chitin precipitate in the filtrate is washed with water by decantation to pH 5.5-6.0 and lyophilized. The invention makes it possible to simplify the process of obtaining chitin from the larvae of the black lioness Hermetia illucens, as well as to obtain chitin in an amorphous form.
Также в [A. Khayrova, S. Lopatin, V. Varlamov, Black soldier fly Hermetia illucens as a novel source of chitin and chitosan // International Journal of Sciences, Vol.8, pp. 81-86, 2019] показано, что обработка хитина из черной львинки 50% щелочью позволяет получать хитозан со степенью дезацетилирования 90%, в то время как обработка более слабой 30% щелочью не приводит к дезацетилированию хитина, а увеличение концентрации NaOH приводит к повышению содержания белка в комплексе. Это можно объяснить тем, что более концентрированная щелочь более вязкая, что не позволяет ей эффективно смачивать материю и проникать в нее.Also in [A. Khayrova, S. Lopatin, V. Varlamov, Black soldier fly Hermetia illucens as a novel source of chitin and chitosan // International Journal of Sciences, Vol. 8, pp. 81-86, 2019] shows that treatment of chitin from black lion cubs with 50% alkali makes it possible to obtain chitosan with a degree of deacetylation of 90%, while treatment with a weaker 30% alkali does not lead to deacetylation of chitin, and an increase in the concentration of NaOH leads to an increase in the content protein in the complex. This can be explained by the fact that more concentrated alkali is more viscous, which does not allow it to effectively wet matter and penetrate into it.
Известен способ получения меланина из личинок черной львинки [Патент РФ №2692260]. Способ получения меланина из личинок мух черной львинки Hermetia illucens в возрасте от 25 до 35 дней заключается в том, что сначала личинки тщательно промывают и высушивают, затем помещают в экструдер и экструдирование осуществляют при температуре 37-38°С методом холодного отжима в течение одной минуты, по завершении экструдирования дают полученному экструдату отстояться до разделения на фракции при температуре от 0 до -15°С и полученный на поверхности слой меланина отделяют механическим способом, для повторного получения слоя меланина оставшуюся смесь выдерживают при комнатной температуре и полученный на поверхности слой меланина отделяют механическим способом, после чего на завершающем этапе оставшуюся смесь замораживают, затем нагревают ее до комнатной температуры и вновь полученный на поверхности слой меланина отделяют механическим способом, при определенных условиях. Способ позволяет получить меланин путем естественной переработки личинок, не прибегая к агрессивным воздействиям химических реагентов.A known method of obtaining melanin from the larvae of a black lioness [RF Patent No. 2692260]. The method of obtaining melanin from the larvae of Hermetia illucens black lion flies aged 25 to 35 days consists in the fact that first the larvae are thoroughly washed and dried, then placed in an extruder and extrusion is carried out at a temperature of 37-38 ° C by cold pressing for one minute. , upon completion of extrusion, the resulting extrudate is allowed to settle before separation into fractions at a temperature of 0 to -15 ° C and the melanin layer obtained on the surface is separated mechanically, to re-obtain the melanin layer, the remaining mixture is kept at room temperature and the melanin layer obtained on the surface is separated mechanically method, after which, at the final stage, the remaining mixture is frozen, then it is heated to room temperature and the newly obtained melanin layer on the surface is separated mechanically, under certain conditions. The method allows you to obtain melanin by natural processing of larvae, without resorting to aggressive effects of chemical reagents.
В данной работе не описывается метод определения примесей в конечном продукте. По данным автора, содержание меланина составляло 88-90%, что свидетельствует о наличии примесей. Жир, более легкий по сравнению с меланином, образуется на поверхности, и входит в состав конечного продукта.This paper does not describe a method for determining impurities in the final product. According to the author, the melanin content was 88-90%, which indicates the presence of impurities. Fat, which is lighter than melanin, forms on the surface and forms part of the final product.
Вышеуказанные способы позволяют получать каждый из биополимеров- хитин, хитозан и меланин - раздельно. Соответственно, чтобы получить хитин- или хитозан-меланиновый комплекс дополнительно требуется соединить биополимеры механическим способом.The above methods make it possible to obtain each of the biopolymers — chitin, chitosan and melanin — separately. Accordingly, to obtain a chitin- or chitosan-melanin complex, it is additionally required to combine biopolymers by mechanical means.
Наиболее близким к заявленному является способ получения хитозан-меланинового комплекса из мухи черной львинки Н. illucens [А.И. Бастраков и др., Муха черная львинка Hermetia illucens в условиях искусственного разведения - возобновляемый источник меланин-хитозанового комплекса, Известия Уфимского Научного Центра РАН, 2016, №4, С. 77-79]. Тем не менее, авторы работы не описывают сам способ, а ссылаются на работу Н.В. Погарской [Pogarskaya N.V., Selionova M.I., Binatova V.V. Production of chitosan-melanin complex from dead bees and identification of its physicochemical and biological characteristics, Vetkorm, 2008, no. 6, pp .28-29.], что свидетельствует о том, что комплексы являются механической смесью биополимеров. Идентификацию пигментов проводили на основании оценки их растворимости, спектральных и парамагнитных свойств, что также свидетельствует о том, что меланин получали отдельно, а затем добавляли к хитозану. Следует заметить, что по нашим данным, 30% щелочи недостаточно для удаления примесей (белка, жира) из подмора, поэтому конечный продукт не является чистым.Closest to the claimed is a method of obtaining a chitosan-melanin complex from a black lion fly N. illucens [A.I. Bastrakov et al., Black lion fly Hermetia illucens in artificial breeding - a renewable source of the melanin-chitosan complex, News of the Ufa Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2016, No. 4, pp. 77-79]. Nevertheless, the authors of the work do not describe the method itself, but refer to the work of N.V. Pogarskaya [Pogarskaya N.V., Selionova M.I., Binatova V.V. Production of chitosan-melanin complex from dead bees and identification of its physicochemical and biological characteristics, Vetkorm, 2008, no. 6, pp. 28-29.], Which indicates that the complexes are a mechanical mixture of biopolymers. Pigments were identified based on the assessment of their solubility, spectral and paramagnetic properties, which also indicates that melanin was obtained separately and then added to chitosan. It should be noted that according to our data, 30% of alkali is not enough to remove impurities (protein, fat) from the dead, so the final product is not pure.
Из вышесказанного следует, что ранее в литературе не было описано способов получения ковалентно-связанных хитозан-меланиновых комплексов из мухи черной львинки Hermetia illucens и не было определено содержание примесей в этих комплексах. Нами был разработан способ получения ковалентных хитозан-меланиновых комплексов из подмора Hermetia illucens.From the above, it follows that previously in the literature, no methods have been described for obtaining covalently bound chitosan-melanin complexes from the black lion fly Hermetia illucens, and the content of impurities in these complexes has not been determined. We have developed a method for obtaining covalent chitosan-melanin complexes from the podmore Hermetia illucens.
Подмор Hermetia illucens служил исходным сырьем для получения хитозан-меланиновых комплексов. В исходном сырье содержалось более 30% белка, около 5% золы и 27% жира. Содержание золы определяли гравиметрически, массовую долю жира в образце определяли экстракцией органическим растворителем в аппарате Сокслета, а содержание белка путем анализа аминокислот (свободных и связанных) - методом ионообменной хроматографии с постколоночной дериватизацией проб нингидрином.Podmore Hermetia illucens served as a starting material for the production of chitosan-melanin complexes. The feedstock contained more than 30% protein, about 5% ash and 27% fat. The ash content was determined gravimetrically, the fat mass fraction in the sample was determined by extraction with an organic solvent in a Soxhlet apparatus, and the protein content by analysis of amino acids (free and bound) was determined by ion-exchange chromatography with post-column derivatization of samples with ninhydrin.
С целью преодоления перечисленных выше недостатков предлагается для получения ковалентно-связанных хитозан-меланиновых комплексов из мухи черной львинки Hermetia illucens (далее по тексту - Н. Illucens) использование подмора Н. Illucens (с содержанием более 30% белка, около 5% золы и 27% жира).In order to overcome the above disadvantages, it is proposed to obtain covalently-bound chitosan-melanin complexes from the black lion fly Hermetia illucens (hereinafter referred to as H. Illucens) the use of H. Illucens (with a content of more than 30% protein, about 5% ash and 27 % fat).
Сущность способа получения ковалентно-связанного хитозан-меланинового комплекса из мухи черная львинка Н. illucens заключается в следующем: 500 г подмора мухи черная львинка обезжиривают диэтиловым эфиром в аппарате Сокслета, высушивают при комнатной температуре в вытяжном шкафу и получают 325 г обезжиренного подмора. Затем полученный обезжиренный подмор измельчают в ступке и фракционируют через сито. Размер частиц составляет 0,2-0,5 мм (выход = 275 г). Далее 275 г измельченной и обезжиренной массы деминерализуют 2,5 л 1% НСl при комнатной температуре в течение 2 часов при перемешивании. Твердый остаток фильтруют на стеклянном пористом фильтре №2, промывают дистиллированной водой до нейтральных значений рН и лиофильно высушивают. Получают 200 г деминерализованной материи, содержащей менее 0,3% золы. Из полученных 200 г деминерализованной материи берут только 60 г, обрабатывают 400-600 мл 30-50% раствором NaOH при 100°С в течение 2 часов при перемешивании, твердый остаток фильтруют на стеклянном пористом фильтре. Полученный хитозан-меланиновый комплекс отмывают дистиллированной водой до рН 5,5-6,0 и лиофильно высушивают. Получают 11-23 г ковалентно-связанного хитозан-меланинового комплекса, содержащего 2,2-4,3% белка.The essence of the method for obtaining a covalently bound chitosan-melanin complex from a black lion fly H. illucens is as follows: 500 g of a black lion fly is defatted with diethyl ether in a Soxhlet apparatus, dried at room temperature in a fume hood and 325 g of defatted dead are obtained. Then the obtained fat-free dead water is ground in a mortar and fractionated through a sieve. The particle size is 0.2-0.5 mm (yield = 275 g). Next, 275 g of crushed and defatted mass is demineralized with 2.5 l of 1% HCl at room temperature for 2 hours with stirring. The solid residue is filtered on a porous glass filter No. 2, washed with distilled water to neutral pH values and lyophilized. Get 200 g of demineralized matter, containing less than 0.3% ash. From the obtained 200 g of demineralized matter take only 60 g, treated with 400-600 ml of 30-50% NaOH solution at 100 ° C for 2 hours with stirring, the solid residue is filtered on a porous glass filter. The obtained chitosan-melanin complex is washed with distilled water to pH 5.5-6.0 and freeze-dried. Get 11-23 g of covalently bound chitosan-melanin complex containing 2.2-4.3% protein.
Технический результат данного способа заключается в получении нового продукта - хитозан-меланинового комплекса, который сочетает в себе свойства этих биополимеров.The technical result of this method is to obtain a new product - chitosan-melanin complex, which combines the properties of these biopolymers.
Основное отличие данного способа заключается в том, что в отличие от предыдущих способов получения хитозан-меланиновых комплексов, получаемый продукт является не механической смесью двух соединений - хитозана и меланина, а химическим соединением, где оба биополимера соединены друг с другом ковалентными связями. Кроме того, в указанном способе контролируется полнота удаления примесей, что ранее не встречалось в литературе. Важным отличием предложенного способа является введение первоначальной стадии обезжиривания органическим растворителем. Было обнаружено, что после обработки 10% NaOH (90-100°С, 2 часа) в подморе содержалось 26% жира. При обработке 30% NaOH (90 -100°С, 2 часа) оставалось 8% жира и даже при обработке 50% NaOH щелочью в тех же условиях жир полностью не удаляется (остается 5,4%). Возможно, что в подморе черной львинки помимо триглицеридов может содержаться и воск, который не гидролизуется щелочью. Наличие жира в биомассе приводит к ухудшению ее смачиваемости и неполному удалению золы и белка. В результате обработки диэтиловым эфиром, жир из исходного сырья был удален.The main difference of this method is that, in contrast to the previous methods of obtaining chitosan-melanin complexes, the resulting product is not a mechanical mixture of two compounds - chitosan and melanin, but a chemical compound, where both biopolymers are connected to each other by covalent bonds. In addition, in this method, the completeness of the removal of impurities is controlled, which has not previously been encountered in the literature. An important difference of the proposed method is the introduction of the initial stage of degreasing with an organic solvent. It was found that after treatment with 10% NaOH (90-100 ° C, 2 hours), the podmore contained 26% fat. When treated with 30% NaOH (90-100 ° C, 2 hours), 8% fat remained, and even when treated with 50% NaOH with alkali under the same conditions, fat is not completely removed (5.4% remains). It is possible that in addition to triglycerides, wax, which is not hydrolyzed by alkali, can also be contained in the black lioness. The presence of fat in biomass leads to a deterioration in its wettability and incomplete removal of ash and protein. As a result of treatment with diethyl ether, fat was removed from the feedstock.
Содержание меланина было показано из данных ЭПР-анализа. Содержание меланина в пересчете на ДОФА-меланин в исходном подморе составляло 10%, а в комплексах превышало 14%.Melanin content was shown from EPR data. The melanin content in terms of DOPA-melanin in the original submore was 10%, and in the complexes it exceeded 14%.
Определение свободных аминогрупп в полученных комплексах проводили с помощью реакции с нингидрином по методу [Taylor I., Hovard A.G. Measurement of primary amine groups on surface-modified silica and their role in metal binding // Analytica Chimica Acta. 1993. V. 271. №1. Р.77-82]. Результаты титрования аминогрупп показывают, что после обработки 50% NaOH значительно возрастает концентрация аминогрупп по сравнению с материей, обработанной 30% NaOH, что подтверждает протекание реакции дезацетилирования хитина.Determination of free amino groups in the resulting complexes was carried out using the reaction with ninhydrin according to the method [Taylor I., Hovard A.G. Measurement of primary amine groups on surface-modified silica and their role in metal binding // Analytica Chimica Acta. 1993. V. 271. No. 1. R.77-82]. The results of titration of amino groups show that after treatment with 50% NaOH, the concentration of amino groups significantly increases as compared to the matter treated with 30% NaOH, which confirms the occurrence of the deacetylation reaction of chitin.
Пример 1.Example 1.
500 г подмора мухи черная львинка обезжиривают диэтиловым эфиром в аппарате Сокслета, высушивают при комнатной температуре в вытяжном шкафу и получают 325 г обезжиренного подмора. Затем препарат измельчают в ступке и фракционируют через сито. Размер частиц составляет 0,2-0,5 мм (выход = 275 г).500 g of the black lion fly dead fly is defatted with diethyl ether in a Soxhlet apparatus, dried at room temperature in a fume hood and 325 g of fat free dead fly is obtained. Then the drug is crushed in a mortar and fractionated through a sieve. The particle size is 0.2-0.5 mm (yield = 275 g).
275 г измельченной и обезжиренной массы деминерализуют 2,5 л 1% НСl при комнатной температуре в течение 2 часов при перемешивании. Твердый остаток фильтруют на стеклянном пористом фильтре №2, промывают дистиллированной водой до нейтральных значений рН и лиофильно высушивают. Получают 200 г деминерализованной материи, содержащей менее 0,3% золы.275 g of crushed and defatted mass is demineralized with 2.5 l of 1% HCl at room temperature for 2 hours with stirring. The solid residue is filtered on a porous glass filter No. 2, washed with distilled water to neutral pH values and lyophilized. Get 200 g of demineralized matter, containing less than 0.3% ash.
60 г деминерализованной материи депротеинируют обработкой 600 мл 50% раствором NaOH при 100°С в течение 2 часов при перемешивании, твердый остаток фильтруют на стеклянном пористом фильтре №2. Полученный хитозан-меланиновый комплекс отмывают дистиллированной водой до рН 5,5-6,0 и лиофильно высушивают. Получают 11 г ковалентно-связанного хитозан-меланинового комплекса, содержащего 3,5% белка.60 g of demineralized matter is deproteinated by treatment with 600 ml of 50% NaOH solution at 100 ° C for 2 hours with stirring, the solid residue is filtered on a porous glass filter No. 2. The obtained chitosan-melanin complex is washed with distilled water to pH 5.5-6.0 and freeze-dried. 11 g of covalently bound chitosan-melanin complex containing 3.5% protein are obtained.
Пример 2.Example 2.
Аналогично примеру 1, но после стадии деминерализации 60 г деминерализованной материи депротеинируют обработкой 600 мл 30% раствора NaOH при 100°С в течение 2 часов при перемешивании. Твердый остаток фильтруют на стеклянном пористом фильтре №2. Полученный хитозан-меланиновый комплекс отмывают дистиллированной водой до рН 5,5-6,0 и лиофильно высушивают. Получают 13,5 г ковалентно-связанного хитозан-меланинового комплекса с содержанием белка 2,2%.Analogously to example 1, but after the demineralization step 60 g of demineralized matter is deproteinated by treatment with 600 ml of 30% NaOH solution at 100 ° C for 2 hours with stirring. The solid residue is filtered on a porous glass filter No. 2. The obtained chitosan-melanin complex is washed with distilled water to pH 5.5-6.0 and freeze-dried. Get 13.5 g of a covalently bound chitosan-melanin complex with a protein content of 2.2%.
Пример 3.Example 3.
Аналогично примеру 1, но после стадии деминерализации 60 г деминерализованной материи обрабатывают 400 мл 50% раствора NaOH при 90°С в течение 2 часов при перемешивании. Твердый остаток фильтруют на стеклянном пористом фильтре №2, отмывают дистиллированной водой до рН 5,5-6,0 и лиофильно высушивают. Получают 23 г ковалентного хитозан-меланинового комплекса, содержащего 4,3% белка.Analogously to example 1, but after the demineralization step, 60 g of demineralized matter are treated with 400 ml of 50% NaOH solution at 90 ° C for 2 hours with stirring. The solid residue is filtered on a glass porous filter No. 2, washed with distilled water to pH 5.5-6.0 and lyophilized. Get 23 g of covalent chitosan-melanin complex containing 4.3% protein.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019144495A RU2728458C1 (en) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Method of producing covalent-linked chitosan-melanin complex from black soldier fly hermetia illucens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019144495A RU2728458C1 (en) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Method of producing covalent-linked chitosan-melanin complex from black soldier fly hermetia illucens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2728458C1 true RU2728458C1 (en) | 2020-07-29 |
Family
ID=72085475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019144495A RU2728458C1 (en) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Method of producing covalent-linked chitosan-melanin complex from black soldier fly hermetia illucens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2728458C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2763174C1 (en) * | 2021-06-07 | 2021-12-28 | Федеральное государственное учреждение «Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук» | Method for obtaining chitosan from fly black lion hermetia illucens |
RU2814817C1 (en) * | 2023-08-25 | 2024-03-05 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" | Method of producing protein from dead black soldier fly hermetia illucens |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2680691C1 (en) * | 2018-05-14 | 2019-02-25 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" | Method of obtaining chitin from hermetia illucens black soldier fly lavrae |
RU2692260C1 (en) * | 2018-05-28 | 2019-06-24 | Георгий Евгеньевич Гайдадин | Method of producing melanin from black lionches larvae |
-
2019
- 2019-12-27 RU RU2019144495A patent/RU2728458C1/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2680691C1 (en) * | 2018-05-14 | 2019-02-25 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" | Method of obtaining chitin from hermetia illucens black soldier fly lavrae |
RU2692260C1 (en) * | 2018-05-28 | 2019-06-24 | Георгий Евгеньевич Гайдадин | Method of producing melanin from black lionches larvae |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
TAYLOR I., et al, Measurement of primary amine groups on surface-modified silica and their role in metal binding, Analytica Chimica Acta, 1993, v/271, N1, p.77-82. * |
БЫСТРАКОВ А.И. и др., Муха черная львинка Hermetia illucens в условиях искусственного разведения-возобновляемый источник меланин-хитозанового комплекса, Известия Уфимского Научного Центра РАН, 2016, N4, с.77-79. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2763174C1 (en) * | 2021-06-07 | 2021-12-28 | Федеральное государственное учреждение «Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук» | Method for obtaining chitosan from fly black lion hermetia illucens |
RU2814817C1 (en) * | 2023-08-25 | 2024-03-05 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" | Method of producing protein from dead black soldier fly hermetia illucens |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Khayrova et al. | Black soldier fly Hermetia illucens as a novel source of chitin and chitosan | |
DE69819341T2 (en) | INSULATION OF HEMICELLULOSE FROM CORN FIBER | |
Santos et al. | Extraction and characterization of highly purified collagen from bovine pericardium for potential bioengineering applications | |
Nessa et al. | A process for the preparation of chitin and chitosan from prawn shell waste | |
RU2340203C1 (en) | Method of manufacturing food protein isolate from sunflower extraction cake | |
JP3091515B2 (en) | Processing method for materials containing zein | |
RU2728458C1 (en) | Method of producing covalent-linked chitosan-melanin complex from black soldier fly hermetia illucens | |
DE1695850A1 (en) | Process for the isolation and purification of soluble ribonucleic acid | |
CN1218957C (en) | Method for extracting prolamine from corn | |
RU2680691C1 (en) | Method of obtaining chitin from hermetia illucens black soldier fly lavrae | |
RU2215426C2 (en) | Brewing wastes reprocessing method (versions) | |
DE3422111A1 (en) | METHOD FOR PROCESSING BIOMASS | |
RU2807887C1 (en) | Method of obtaining water-insolute melanin from black flow hermetia illucens | |
RU2283000C2 (en) | Method for protein production | |
RU2763174C1 (en) | Method for obtaining chitosan from fly black lion hermetia illucens | |
RU2708232C1 (en) | Method for complex treatment of products of galleria mellonella vital activity | |
EP0350613B1 (en) | Biotechnological method for obtaining pure, protein-free starch from peas | |
RU2772334C1 (en) | Method for obtaining melanin from insects | |
RU2430075C1 (en) | Humic acid synthesis method | |
RU2821585C1 (en) | Method of producing vegetable protein | |
RU2821584C1 (en) | Method of producing vegetable protein from flax cake | |
EP0288569A1 (en) | Method of obtaining phosphatidilinosite from a biological object | |
EA036598B1 (en) | Polysaccharide microgel application during vegetable oil production from soft tissues of fruits of plants or germs of cereal crops, polysaccharide microgel based reagents and vegetable oil production method from soft tissues of fruits of plants or germs of cereal crops using the same | |
RU2240329C2 (en) | Method for preparing biologically active acid sulfated polysaccharide fucoidan from marine brown algae | |
RU2097980C1 (en) | Method for producing biologically-active substances |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20210825 |