RU2747120C1 - Method for obtaining sodium nucleinate from dry biomass of microalgae chlorella vulgaris beijerink - Google Patents

Method for obtaining sodium nucleinate from dry biomass of microalgae chlorella vulgaris beijerink Download PDF

Info

Publication number
RU2747120C1
RU2747120C1 RU2020100507A RU2020100507A RU2747120C1 RU 2747120 C1 RU2747120 C1 RU 2747120C1 RU 2020100507 A RU2020100507 A RU 2020100507A RU 2020100507 A RU2020100507 A RU 2020100507A RU 2747120 C1 RU2747120 C1 RU 2747120C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
microalgae
sodium
chlorella vulgaris
ethyl alcohol
nucleic acids
Prior art date
Application number
RU2020100507A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Богдан Олегович Роик
Михаил Михайлович Наумов
Вячеслав Анатольевич Лукьянов
Николай Михайлович Наумов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курская государственная сельскохозяйственная академия имени И.И. Иванова"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курская государственная сельскохозяйственная академия имени И.И. Иванова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курская государственная сельскохозяйственная академия имени И.И. Иванова"
Priority to RU2020100507A priority Critical patent/RU2747120C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2747120C1 publication Critical patent/RU2747120C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/12Unicellular algae; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/26Preparation of nitrogen-containing carbohydrates
    • C12P19/28N-glycosides
    • C12P19/30Nucleotides
    • C12P19/34Polynucleotides, e.g. nucleic acids, oligoribonucleotides

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology; biochemistry.SUBSTANCE: invention relates to the field of biotechnology and biochemistry, in particular to methods for producing biologically active substances based on nucleic acids, namely, to obtaining sodium salt of DNA isolated from the microalga Chlorella vulgaris. The method of obtaining sodium nucleinate from microalgae provides mechanical lysis of the cell wall of microalgae, purification of biomaterial from lipids, pigment complex, polysaccharides, proteins, etc., hydrolysis in citrate-saline solution, disposal of cell sludge and denatured proteins, precipitation of nucleic acids in the form of sodium salts ethanol, isopropanol or acetone, centrifugation, washing the precipitate with ethyl alcohol, drying and grinding the preparation to a fine powdery state.EFFECT: resulting product can be used as an immunostimulant based on nucleic acids for veterinary use in treatment of animals, as well as find application in the chemical-pharmaceutical, biotechnological, veterinary and food industries.1 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области биотехнологии и биохимии, в частности, к способам получения биологически активных веществ на основе нуклеиновых кислот, а именно к получению натриевой соли ДНК, выделенной из микроводоросли Chlorella vulgaris, которая может быть использована в качестве иммуностимулятора на основе нуклеиновых кислот для ветеринарного использования при лечении животных, а также найти применение в химико-фармацевтической, микробиологической, биотехнологической, ветеринарной и пищевой промышленности для получения препаратов и продуктов на основе нуклеиновых кислот.The invention relates to the field of biotechnology and biochemistry, in particular, to methods for producing biologically active substances based on nucleic acids, namely to obtaining sodium salt of DNA isolated from the microalga Chlorella vulgaris, which can be used as an immunostimulant based on nucleic acids for veterinary use in the treatment of animals, as well as find application in the chemical-pharmaceutical, microbiological, biotechnological, veterinary and food industries for the production of drugs and products based on nucleic acids.

Микроводоросли рода Chlorella vulgaris Bejerink были обнаружены в 1890 году голландским ученым микробиологом и ботаником Мартином Биллем (Уиллем) Бейеринком. Данные микроводоросли являются наиболее распространенным видом из рода хлорелловых. По палеонтологическим исследованиям ископаемых образцов докембрийского периода, микроводоросль Chlorella vulgaris насчитывает достаточно большой генетический возраст, около 2 млрд. лет, что ставит данную микроводоросль по генетической выживаемости и сохранении в первоначальном виде до наших времен на ступень выше, чем генетический возраст дрожжей, осетровых и лососевых рыб. Можно сделать вывод, что ДНК микроводорослей является весьма предрасположенной к выживанию, а значит, может иметь и отличительные стороны в фармакологических эффектах при действии на организм [1-2].Microalgae of the genus Chlorella vulgaris Bejerink were discovered in 1890 by the Dutch microbiologist and botanist Martin Bill (Willem) Beijerink. These microalgae are the most common species of the Chlorella genus. According to paleontological studies of fossil samples of the Precambrian period, the microalga Chlorella vulgaris has a fairly long genetic age, about 2 billion years, which puts this microalga in terms of genetic survival and preservation in its original form to the present time a step higher than the genetic age of yeast, sturgeon and salmon fish. It can be concluded that the DNA of microalgae is highly predisposed to survival, which means that it can also have distinctive aspects in pharmacological effects when acting on the body [1-2].

В литературных источниках малоизвестно о получении нуклеината натрия из зеленых микроводорослей и в основном большее внимание направлено на получение рибонуклеината натрия из хлебопекарных дрожжей (препараты РНК) или получение дезоксирибонуклеината натрия из молок лососевых и осетровых рыб (препараты ДНК). В данном случае, для получения нуклеината натрия используются зеленые микроводоросли рода Chlorella vulgaris Beyerink, которые содержат в себе достаточное количество как РНК, так и ДНК компонентов, что было определено исследованиями [1]. Поэтому в качестве аналогов изобретения используются только те, которые по своей сущности и технологии получения нуклеината натрия являются наиболее близкими к заявленному изобретению.In the literature, little is known about the production of sodium nucleinate from green microalgae, and most of the attention is focused on obtaining sodium ribonucleinate from baker's yeast (RNA preparations) or obtaining sodium deoxyribonucleinate from salmon and sturgeon milk (DNA preparations). In this case, green microalgae of the genus Chlorella vulgaris Beyerink are used to obtain sodium nucleinate, which contain a sufficient amount of both RNA and DNA components, which was determined by research [1]. Therefore, as analogues of the invention, only those are used that, in their essence and technology for producing sodium nucleinate, are the closest to the claimed invention.

Известен способ получения нуклеината натрия из дрожжей в водной среде при 100-110°С, включающий сам гидролиз, отделение раствора рибонуклеиновой кислоты от дрожжевого клеточного шлама путем фильтрации, осаждение РНК соляной кислотой, промывку, очистку от пигментов и белков, растворение РНК в воде с добавлением гидроксида натрия и затем осаждение рибонуклеината натрия из полученного раствора этиловым спиртом [3].There is a known method of obtaining sodium nucleinate from yeast in an aqueous medium at 100-110 ° C, including the hydrolysis itself, the separation of the ribonucleic acid solution from the yeast cell sludge by filtration, the precipitation of RNA with hydrochloric acid, washing, purification of pigments and proteins, the dissolution of RNA in water with adding sodium hydroxide and then precipitation of sodium ribonucleinate from the resulting solution with ethyl alcohol [3].

К недостаткам данного способа следует отнести сложность в технологии процесса выделения и использование вредных веществ при промывке, например, диэтилового эфира, к тому же образование осадка серовато-желтого цвета свидетельствует о присутствии достаточно большого количества белков, что мало допустимо.The disadvantages of this method include the complexity in the technology of the isolation process and the use of harmful substances during washing, for example, diethyl ether, besides, the formation of a grayish-yellow precipitate indicates the presence of a sufficiently large amount of proteins, which is not permissible.

Известен способ получения рибонуклеината натрия, заключающийся в экстракции РНК из дрожжей гидролизом при помощи 10-12% раствора хлористого натрия при 100-110°С с последующим отделением раствора РНК от клеточного шлама и осаждение РНК соляной кислотой, промывку выпавшего осадка этиловым спиртом и сушку. Избавление от пигментов и белков в данном изобретении осуществляется при растворении РНК в воде, доведении раствора до рН=8.0-8.2 гидроксидом натрия, выдерживании в течение часа при 37-40°С с добавлением панкреатина. Осаждение рибонуклеината осуществляется подкисленным соляной кислотой до рН=1-2 этиловым спиртом. Полученный осадок фильтруют, промывают этиловым спиртом, растворяют в воде с добавлением едкого натра, затем осаждают этанолом, осадок фильтруют, снова промывают этиловым спиртом и сушат [4].A known method of obtaining sodium ribonucleinate, which consists in the extraction of RNA from yeast by hydrolysis using a 10-12% solution of sodium chloride at 100-110 ° C, followed by the separation of the RNA solution from the cell sludge and the precipitation of RNA with hydrochloric acid, washing the precipitated sediment with ethyl alcohol and drying. Disposal of pigments and proteins in this invention is carried out by dissolving RNA in water, bringing the solution to pH = 8.0-8.2 with sodium hydroxide, holding for an hour at 37-40 ° C with the addition of pancreatin. The precipitation of ribonucleinate is carried out with ethyl alcohol acidified with hydrochloric acid to pH = 1-2. The resulting precipitate is filtered, washed with ethyl alcohol, dissolved in water with the addition of sodium hydroxide, then precipitated with ethanol, the precipitate is filtered, washed again with ethyl alcohol and dried [4].

Недостатком данного способа является сложность технологического процесса и многостадийность осаждений РНК, причем не исключены потенциальные потери конечного продукта при стадиях переосаждения.The disadvantage of this method is the complexity of the technological process and the multistage precipitation of RNA, and the potential loss of the final product during the stages of reprecipitation is not excluded.

Известен также ряд способов получения натриевой соли ДНК из молок лососевых и осетровых рыб.There are also known a number of methods for obtaining sodium salt of DNA from the milk of salmon and sturgeon fish.

Практически все способы используют схему выделения нуклеината натрия гидролизом в цитратно-солевом растворе, осаждение ДНК в виде натриевой соли при помощи этилового спирта или изопропанола и отмывку 70% этиловым спиртом, сушку и растворение в буфере в случае хранения. Недостатком всех этих способов является использование животного сырья, а именно молок рыб, что приводит к уничтожению большого количества невосполнимого источника биоресурса.Almost all methods use a scheme for the isolation of sodium nucleinate by hydrolysis in citrate-saline solution, precipitation of DNA in the form of sodium salt using ethyl alcohol or isopropanol and washing with 70% ethyl alcohol, drying and dissolving in buffer if stored. The disadvantage of all these methods is the use of animal raw materials, namely fish milk, which leads to the destruction of a large amount of irreplaceable source of biological resources.

Известен способ выделения ДНК из микроводоросли Haematococcus pluvialis (патент РФ 2573944, 2016 - Штамм микроводоросли haematococcus pluvialis - продуцент натурального астаксантина, авторы Лобакова Е.С.и др.) [5].A known method for isolating DNA from the microalga Haematococcus pluvialis (RF patent 2573944, 2016 - A strain of the microalga haematococcus pluvialis - producer of natural astaxanthin, authors Lobakova ES and others) [5].

Данный способ заключается в выделении ДНК из микроводорослей методом фенол-хлороформной экстракции. Подготовка биомассы представляет собой разрушение прочных клеточных стенок с применением трехкратного замораживания образцов при -4°С с последующим оттаиванием, инкубацию в течение часа в ТЕ буфере и лизоциме при 37°С, затем инкубацию с интенсивным перемешиванием в течение часа при 40°С с додецилсульфатом натрия, высаливание белков при добавлении 1М раствора хлорида натрия на холоду, затем экстракцию фенол-хлороформом.This method consists in the isolation of DNA from microalgae by phenol-chloroform extraction. Biomass preparation is the destruction of strong cell walls using three freezing samples at -4 ° C followed by thawing, incubation for an hour in TE buffer and lysozyme at 37 ° C, then incubation with vigorous stirring for an hour at 40 ° C with dodecyl sulfate sodium, salting out proteins by adding 1M sodium chloride solution in the cold, then extraction with phenol-chloroform.

Недостатком данного способа считается использование фенол-хлороформной экстракции ДНК. Полученная ДНК лишь после многократной промывки в этиловом спирте может быть использована в качестве препарата, в ином случае полученная ДНК пригодна для молекулярной биологии и ПЦР анализа. Тем не менее, данный способ не предполагает получение нуклеината натрия как ветеринарно-медицинского препарата.The disadvantage of this method is the use of phenol-chloroform DNA extraction. The obtained DNA only after repeated washing in ethyl alcohol can be used as a preparation, otherwise the obtained DNA is suitable for molecular biology and PCR analysis. However, this method does not involve the production of sodium nucleinate as a veterinary medicinal product.

Процесс получения нуклеината натрия из микроводоросли совпадает лишь с некоторыми стадиями в технологии получения соли ДНК из молок лососевых и осетровых рыб. В работе применены некоторые принципы выделения нуклеиновых кислот, указанных в пособиях по биохимии [6].The process of obtaining sodium nucleinate from microalgae coincides only with some stages in the technology of obtaining DNA salt from the milk of salmon and sturgeon fish. Some principles of nucleic acid isolation indicated in textbooks on biochemistry were applied in the work [6].

Цель изобретения - получение чистого продукта нуклеината натрия, отвечающего всем нормам и характеристикам, а также обладающего выраженным фармакологическим эффектом и положительным действием на организм, используя зеленые микроводоросли Chlorella vulgaris Bejerink.The purpose of the invention is to obtain a pure sodium nucleinate product that meets all standards and characteristics, as well as has a pronounced pharmacological effect and a positive effect on the body, using the green microalgae Chlorella vulgaris Bejerink.

Предложенный способ получения препарата нуклеината натрия в виде порошка белого цвета из предварительно подготовленной сухой биомассы микроводоросли Chlorella vulgaris Bejerink предусматривает механическое лизирование клеточной оболочки микроводоросли, очистку биоматериала от мешающих компонентов (липидов, пигментного комплекса, полисахаридов, белков и др.), гидролиз в цитратно-солевом растворе, избавление от клеточного шлама и денатурированных белков, осаждение нуклеиновых кислот в виде натриевых солей этанолом или изопропанолом, центрифугирование, промывку осадка спиртом, сушку и измельчение препарата до мелкодисперсного порошкообразного состояния.The proposed method for obtaining a sodium nucleinate preparation in the form of a white powder from a previously prepared dry biomass of the microalga Chlorella vulgaris Bejerink provides for the mechanical lysis of the cell membrane of the microalga, purification of the biomaterial from interfering components (lipids, pigment complex, polysaccharides, proteins, etc.), hydrolysis in citrate- saline solution, disposal of cell sludge and denatured proteins, precipitation of nucleic acids in the form of sodium salts with ethanol or isopropanol, centrifugation, washing the precipitate with alcohol, drying and grinding the drug to a fine powdery state.

Новизной настоящего изобретения является то, что впервые был получен препарат нуклеинат натрия из зеленых микроводорослей Chlorella vulgaris, обладающий такими же биологическими и лечебными свойствами, как и эталонные образцы, при этом были подобраны технологические условия процесса выделения нуклеиновых кислот с использованием биотехнологической установки в виде биореактора, который состоит из круглодонной трехгорлой колбы, колбонагревателя, холодильника, градусника и перемешивающего устройства с лопастной мешалкой.The novelty of the present invention is that for the first time a sodium nucleinate preparation was obtained from the green microalgae Chlorella vulgaris, which has the same biological and medicinal properties as the reference samples, while the technological conditions of the nucleic acid isolation process were selected using a biotechnological installation in the form of a bioreactor, which consists of a round-bottom three-necked flask, a heating mantle, a refrigerator, a thermometer and a mixing device with a paddle stirrer.

Анализ на чистоту полученного препарата, его количество, содержание иных примесей осуществляется спектрофотометром, планшетным фотометром или сканером, фотоэлектроколориметром.The analysis for the purity of the obtained preparation, its amount, the content of other impurities is carried out with a spectrophotometer, flatbed photometer or scanner, photoelectric colorimeter.

Исследование токсичности полученного препарата обеспечивается выполнением всех норм и правил, указанных в ГОСТ 31674-2012 [7].The study of the toxicity of the resulting drug is ensured by compliance with all the rules and regulations specified in GOST 31674-2012 [7].

Для осаждения нуклеината натрия из раствора в качестве органического растворителя используют изопропанол (1:1), этиловый спирт (1:2), или ацетон (1:3) [8].To precipitate sodium nucleinate from solution, isopropanol (1: 1), ethyl alcohol (1: 2), or acetone (1: 3) are used as an organic solvent [8].

Способ получения нуклеината натрия из микроводоросли Chlorella vulgaris Bejerink реализуется следующим образом.The method of obtaining sodium nucleinate from the microalga Chlorella vulgaris Bejerink is implemented as follows.

Пример. Пример описывает способ получения нуклеината натрия из сухой биомассы зеленых микроводорослей рода Chlorella vulgaris Bejerink (штамм ИФР №С-111).Example. The example describes a method for obtaining sodium nucleinate from dry biomass of green microalgae of the genus Chlorella vulgaris Bejerink (IGF strain No. C-111).

Перед выделением нуклеиновых кислот 50 г сухой биомассы микроводоросли Chlorella vulgaris помещают в ступку и растирают в течение 10 минут. Растертую биомассу количественно переносят в 4 центрифужные пластмассовые пробирки с крышками на 50 мл, распределяя порошок в каждой до отметки 20-25 мл. Далее к гомогенной массе в пробирках приливают по 30 мл смеси 96%-ного этилового спирта с этилацетатом в соотношении 1:1 и промывают клеточную массу в течение 5 минут энергичным взбалтыванием. Этиловый спирт и этилацетат, экстрагировавшие пигменты и липиды, отделяют центрифугированием в течение 10 мин при 3500 об/мин. и отбрасывают. Клеточный осадок 3 раза промывают 96%-ным этиловым спиртом с последующим центрифугированием, тем самым смывая остатки этилацетата и как можно больше обесцвечивая биоматериал от пигмента. Таким образом, биомасса микроводоросли готова к процессу экстракции нуклеиновых кислот в виде нуклеината натрия.Before isolating nucleic acids, 50 g of dry biomass of the microalga Chlorella vulgaris is placed in a mortar and ground for 10 minutes. The pulverized biomass is quantitatively transferred into 4 centrifuge plastic tubes with 50 ml caps, distributing the powder in each to the 20-25 ml mark. Then, 30 ml of a mixture of 96% ethyl alcohol and ethyl acetate in a ratio of 1: 1 are poured into the homogeneous mass in test tubes, and the cell mass is washed with vigorous shaking for 5 minutes. Ethyl alcohol and ethyl acetate, which have extracted pigments and lipids, are separated by centrifugation for 10 min at 3500 rpm. and discarded. The cell sediment is washed 3 times with 96% ethyl alcohol, followed by centrifugation, thereby washing off the remaining ethyl acetate and discoloring the biomaterial from the pigment as much as possible. Thus, the biomass of the microalga is ready for the nucleic acid extraction process in the form of sodium nucleinate.

Для этого подготовленную биомассу Chlorella vulgaris, количественно помещают в трехгорлую круглодонную колбу биореактора со 100 мл подогретым до 50°С цитратно-солевого раствора, смывая осадок 400 мл цитратно-солевого раствора, состоящего из 20% раствора натрия хлорида и 1% натрия цитрата, смешанных в пропорции 1:1 по объему, рН=7. Добавляют к смеси 50 мл детергента (SDS, натрия додецилсульфата) с концентрацией 100 мл/дм3 для дополнительного лизиса клеточных мембран и ядра. Нагревают смесь до 90-100°С, медленно, в течение 40-60 минут. Затем в течение 2-3 часов выдерживают при температуре кипения с постоянным перемешиванием. При этом клеточная стенка хлореллы и оболочка ядра разрушается под действием высокой для нее температуры и внесенного детергента. Основная часть белка под действием высокой температуры денатурирует и образуется в осадке с клеточным шламом.For this, the prepared biomass of Chlorella vulgaris is quantitatively placed in a three-necked round-bottom flask of a bioreactor with 100 ml of citrate-saline solution heated to 50 ° C, washing off the sediment with 400 ml of citrate-saline solution, consisting of 20% sodium chloride solution and 1% sodium citrate, mixed in a ratio of 1: 1 by volume, pH = 7. Add to the mixture 50 ml of detergent (SDS, sodium dodecyl sulfate) with a concentration of 100 ml / dm 3 for additional lysis of cell membranes and the nucleus. The mixture is heated to 90-100 ° C, slowly, for 40-60 minutes. Then it is kept for 2-3 hours at boiling temperature with constant stirring. In this case, the cell wall of chlorella and the membrane of the nucleus are destroyed under the influence of a high temperature for it and an introduced detergent. The main part of the protein under the influence of high temperature denatures and is formed in the sediment with cell sludge.

По окончании процесса смеси дают остыть до комнатной температуры, центрифугируют и надосадочную жидкость, содержащую нуклеиновые кислоты, переносят количественно в высокую емкость, а денатурированный белок с клеточным шламом отделяют. Клеточный шлам отбрасывают, он может быть использован как добавка в рацион животных после дополнительной отмывки, сушки и перетирания в порошок.At the end of the process, the mixture is allowed to cool to room temperature, centrifuged and the supernatant containing nucleic acids is transferred quantitatively into a high container, and the denatured protein with cell sludge is separated. Cell sludge is discarded, it can be used as an additive to the diet of animals after additional washing, drying and grinding into powder.

Замеряют объем гидролизата и осаждают из него нуклеиновые кислоты добавлением при помешивании к охлажденному до 1-3°С ацетону (1:2, 2 -ацетон).The volume of the hydrolyzate is measured and nucleic acids are precipitated from it by adding with stirring to acetone cooled to 1-3 ° C (1: 2, 2 -acetone).

Далее помещают емкость с гидролизатом и осадителем в морозильную камеру на 3 часа. Образовавшиеся в осадке хлопья нуклеиновых кислот собирают центрифугированием. Промывают осадок дважды 96%-ным этиловым спиртом, центрифугируют, а затем промывают 70%-ным этиловым спиртом, центрифугируют, а затем высушивают в токе инертного газа (воздух, азот) в лабораторном концентраторе. Растирают в порошок до мелкодисперсного состояния и проводят качественные и количественные испытания. При длительном хранении порошок нуклеината натрия разбавляют в буферном растворе и хранят при низкой температуре.Next, place the container with the hydrolyzate and the precipitant in the freezer for 3 hours. The nucleic acid flocs formed in the precipitate are collected by centrifugation. The precipitate is washed twice with 96% ethyl alcohol, centrifuged, and then washed with 70% ethyl alcohol, centrifuged, and then dried in a stream of inert gas (air, nitrogen) in a laboratory concentrator. Grind into powder to a finely dispersed state and carry out qualitative and quantitative tests. For long-term storage, sodium nucleinate powder is diluted in a buffer solution and stored at a low temperature.

Выход порошка нуклеината натрия составил около 6,04 г (12,08%) из навески биомассы микроводорослей 50,0 г (по сухой массе). Порошок получается белого цвета. Содержание белка не более 1,5%.The yield of sodium nucleinate powder was about 6.04 g (12.08%) from a sample of microalgae biomass 50.0 g (dry weight). The powder is white. The protein content is not more than 1.5%.

Чистота полученного препарата соответствует нормам.The purity of the product obtained complies with the standards.

Проверка общей токсичности препарата по ГОСТ 31674-2012 показала отрицательный результат воздействия на одноклеточные микроорганизмы Infusoria рода Stylonychia mytilus в сравнении с эталонным образцом нуклеината натрия фармакопейной чистоты [9].Testing the general toxicity of the drug in accordance with GOST 31674-2012 showed a negative effect on unicellular microorganisms Infusoria of the genus Stylonychia mytilus in comparison with a reference sample of sodium nucleinate of pharmacopoeial purity [9].

Приготовление цитратно-солевого раствораPreparation of citrate-salt solution

Цитратно-солевой раствор для экстракции нуклеината натрия готовится следующим образом. В колбу на 500 мл помещается навеска 100 г натрия хлорида (для 20%) и 5 г натрия цитрата (для 1%). Колба заполняется 200 мл дистиллированной воды и ставится на ультразвуковую баню до полного растворения соли и доводится до метки водой. Необходимо также обеспечить рН раствора от 6 до 7. Солевой раствор используется при гидролизе в необходимом количестве.Citrate-saline solution for sodium nucleinate extraction is prepared as follows. A sample of 100 g of sodium chloride (for 20%) and 5 g of sodium citrate (for 1%) is placed in a 500 ml flask. The flask is filled with 200 ml of distilled water and placed in an ultrasonic bath until the salt is completely dissolved and brought to the mark with water. It is also necessary to ensure the pH of the solution is between 6 and 7. The saline solution is used for hydrolysis in the required amount.

Список литературыBibliography

1. Роик Б.О. Определение количества ДНК в суспензионном препарате «АльгаВет» на основе микроводоросли Chlorella vulgaris / Б.О. Роик, М.М. Наумов // Современный агропромышленный комплекс глазами молодых ученых: Материалы научно-образовательной школы аспирантов Ассоциации аграрных вузов Центрального Федерального округа России. - Орел, 2017. - С. 97-101.1. Roik B.O. Determination of the amount of DNA in the suspension preparation "AlgaVet" based on the microalgae Chlorella vulgaris / B.O. Roick, M.M. Naumov // Modern agro-industrial complex through the eyes of young scientists: Materials of the scientific and educational school of graduate students of the Association of agricultural universities of the Central Federal District of Russia. - Orel, 2017 .-- S. 97-101.

2. Лечебно-профилактический препарат для животных на основе нуклеиновых кислот из микроводоросли Chlorella vulgaris / Б.О. Роик, М.М. Наумов, В.А. Лукьянов, Н.М. Наумов // Механизмы и закономерности индивидуального развития человека и животных: материалы IV Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 80-летию заслуж. деятеля науки РФ Л.П. Тельцова, Саранск, 15-16 ноября 2017 г. / редкол.: В.С.Темлякова, А.С.Зенкин, Л.П. Тельцов. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2017. - 6,68 Мб.2. Therapeutic and prophylactic drug for animals based on nucleic acids from the microalga Chlorella vulgaris / B.O. Roick, M.M. Naumov, V.A. Lukyanov, N.M. Naumov // Mechanisms and patterns of individual development of man and animals: materials of the IV Intern. scientific-practical conf., dedicated. I deserve the 80th anniversary. scientist of the Russian Federation L.P. Teltsova, Saransk, November 15-16, 2017 / editorial board: V.S. Temlyakova, A.S. Zenkin, L.P. Taurus. - Saransk: Publishing house of Mordovs. University, 2017 .-- 6.68 Mb.

3. Пояснительная записка к фармакопейной статье ФС 42-1781-82/11.3. Explanatory note to the pharmacopoeial monograph FS 42-1781-82 / 11.

4. Земсков В.М. и др., Низкомолекулярная РНК. Получение, гидролиз и применение в медицине. - Рига: Зинатне, 1985. - С. 7-8.4. Zemskov V.M. et al., Low molecular weight RNA. Obtaining, hydrolysis and use in medicine. - Riga: Zinatne, 1985 .-- S. 7-8.

5. Патент РФ 2573944 «Штамм микроводоросли haematococcus pluvialis - продуцент натурального астаксантина», авторы Лобакова Е.С.и др.5. RF patent 2573944 "Strain of microalgae haematococcus pluvialis - producer of natural astaxanthin", authors Lobakova E.S. and others.

6. Выделение и очистка продуктов биотехнологии. Методическое пособие к лабораторным занятиям, задания для самостоятельной работы и контроля знаний студентов / авт.-сост.: Д.А. Новиков. - Минск: БГУ, 2014. - 70 с.6. Isolation and purification of biotechnology products. Methodological manual for laboratory studies, tasks for independent work and control of students' knowledge / author-comp .: D.A. Novikov. - Minsk: BSU, 2014 .-- 70 p.

7. ГОСТ 31674-2012. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения общей токсичности. - Москва: ФГУП «Стандартинформ», 2014. -17 с.7.GOST 31674-2012. Feed, compound feed, compound feed raw materials. Methods for determining general toxicity. - Moscow: FSUE "Standartinform", 2014. -17 p.

8. Патент BY 6691 С1.8. Patent BY 6691 C1.

9. Роик Б.О. Скрининговые исследования препарата нуклеиновых кислот на инфузориях рода Stylonychia mytilus / Б.О. Роик, М.М. Наумов // Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Заслуженного деятеля науки РСФСР, доктора ветеринарных наук, профессора Кабыша Андрея Александровича. - Троицк, 2017. С. 350-359.9. Roik B.O. Screening studies of a nucleic acid preparation on ciliates of the genus Stylonychia mytilus / B.O. Roick, M.M. Naumov // Materials of the International Scientific and Practical Conference dedicated to the 100th anniversary of the birth of Honored Scientist of the RSFSR, Doctor of Veterinary Sciences, Professor Kabysh Andrei Aleksandrovich. - Troitsk, 2017.S. 350-359.

Claims (2)

1. Способ получения нуклеината натрия из сухой биомассы микроводоросли Chlorella vulgaris Bejerink, заключающийся в том, что из предварительно подготовленной сухой биомассы зеленых микроводорослей рода Chlorella vulgaris Bejerink в количестве 50 г экстрагируют нуклеинат натрия, для чего подготовленную биомассу количественно помещают в трехгорлую круглодонную колбу биореактора со 100 мл подогретого до 50°С цитратно-солевого раствора, смывают осадок 400 мл цитратно-солевого раствора, состоящего из 20% раствора натрия хлорида и 1% натрия цитрата, смешанных в пропорции 1:1 по объему, с рН раствора 7, добавляют к смеси 50 мл детергента натрия додецилсульфата с концентрацией 100 мг/дм3 для дополнительного лизиса клеточных мембран и ядра, нагревают смесь до 90-100°С медленно, в течение 40-60 минут, затем в течение 2-3 часов выдерживают при температуре кипения с постоянным перемешиванием, по окончании процесса смеси дают остыть до комнатной температуры, центрифугируют и надосадочную жидкость, содержащую нуклеиновые кислоты, переносят количественно в высокую емкость, замеряют объем гидролизата и осаждают из него нуклеиновые кислоты добавлением при помешивании к охлажденному до 1-3°С ацетону в отношении 1:2, затем помещают емкость с гидролизатом и осадителем в морозильную камеру на 2-3 часа, образовавшиеся при этом в осадке хлопья нуклеиновых кислот собирают центрифугированием, промывают осадок дважды 96%-ным этиловым спиртом, затем промывают 70%-ным этиловым спиртом, центрифугируют и высушивают в токе инертного газа (воздух, азот) в лабораторном концентраторе и растирают в порошок до мелкодисперсного состояния.1. A method of obtaining sodium nucleinate from dry biomass of microalgae Chlorella vulgaris Bejerink, which consists in the fact that from a previously prepared dry biomass of green microalgae of the genus Chlorella vulgaris Bejerink in an amount of 50 g, sodium nucleinate is extracted, for which the prepared biomass is quantitatively placed in a three-necked colostrum. 100 ml of citrate-saline solution warmed up to 50 ° C, wash off the precipitate 400 ml of citrate-saline solution consisting of 20% sodium chloride solution and 1% sodium citrate, mixed in a ratio of 1: 1 by volume, with a pH of 7, add to a mixture of 50 ml of sodium dodecyl sulfate detergent with a concentration of 100 mg / dm 3 for additional lysis of cell membranes and nuclei, the mixture is heated to 90-100 ° C slowly, for 40-60 minutes, then kept for 2-3 hours at a boiling point with by constant stirring, at the end of the process, the mixture is allowed to cool to room temperature, the supernatant is also centrifuged, containing nucleic acids are transferred quantitatively into a high container, the volume of the hydrolyzate is measured and nucleic acids are precipitated from it by adding, with stirring, to acetone cooled to 1-3 ° C in a ratio of 1: 2, then the container with the hydrolyzate and the precipitant is placed in a freezer for 2- For 3 hours, the nucleic acid flakes formed in the precipitate are collected by centrifugation, the precipitate is washed twice with 96% ethyl alcohol, then washed with 70% ethyl alcohol, centrifuged and dried in a stream of inert gas (air, nitrogen) in a laboratory concentrator and triturated into powder to a finely dispersed state. 2. Способ получения нуклеината натрия из сухой биомассы микроводоросли Chlorella vulgaris Bejerink по п. 1, отличающийся тем, что производят предварительную подготовку сухой биомассы микроводоросли, для чего 50 г сухой биомассы микроводоросли Chlorella vulgaris помещают в ступку и растирают в течение 10 минут, растертую биомассу количественно переносят в 4 центрифужные пластмассовые пробирки с крышками на 50 мл, распределяя порошок в каждой до отметки 20-25 мл, затем к гомогенной массе в пробирках приливают по 30 мл смеси 96%-ного этилового спирта с этилацетатом в соотношении 1:1 и промывают клеточную массу в течение 5 минут энергичным взбалтыванием, этиловый спирт и этилацетат, экстрагировавшие пигменты и липиды, отделяют центрифугированием в течение 10 мин при 3500 об/мин и отбрасывают, клеточный осадок 3 раза промывают 96%-ным этиловым спиртом с последующим центрифугированием, смывая остатки этилацетата и как можно больше обесцвечивая биоматериал от пигмента.2. A method of obtaining sodium nucleinate from dry biomass of microalgae Chlorella vulgaris Bejerink according to claim 1, characterized in that preliminary preparation of dry biomass of microalgae is performed, for which 50 g of dry biomass of microalgae Chlorella vulgaris is placed in a mortar and ground for 10 minutes, ground biomass quantitatively transferred into 4 centrifuge plastic tubes with 50 ml lids, distributing the powder in each to the 20-25 ml mark, then 30 ml of a mixture of 96% ethyl alcohol with ethyl acetate in a ratio of 1: 1 are added to the homogeneous mass in the test tubes and washed the cell mass for 5 minutes by vigorous shaking, ethyl alcohol and ethyl acetate, which extracted pigments and lipids, are separated by centrifugation for 10 minutes at 3500 rpm and discarded, the cell sediment is washed 3 times with 96% ethyl alcohol followed by centrifugation, washing off the residues ethyl acetate and as much as possible discoloring the biomaterial from the pigment.
RU2020100507A 2020-01-09 2020-01-09 Method for obtaining sodium nucleinate from dry biomass of microalgae chlorella vulgaris beijerink RU2747120C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020100507A RU2747120C1 (en) 2020-01-09 2020-01-09 Method for obtaining sodium nucleinate from dry biomass of microalgae chlorella vulgaris beijerink

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020100507A RU2747120C1 (en) 2020-01-09 2020-01-09 Method for obtaining sodium nucleinate from dry biomass of microalgae chlorella vulgaris beijerink

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2747120C1 true RU2747120C1 (en) 2021-04-28

Family

ID=75850785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020100507A RU2747120C1 (en) 2020-01-09 2020-01-09 Method for obtaining sodium nucleinate from dry biomass of microalgae chlorella vulgaris beijerink

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2747120C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2081915C1 (en) * 1996-06-14 1997-06-20 Научно-производственное предприятие "Гель" Method of sodium nucleinate preparing
RU2244008C1 (en) * 2004-02-05 2005-01-10 Закрытое акционерное общество "Биоамид" Improved method for preparing sodium nucleate

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2081915C1 (en) * 1996-06-14 1997-06-20 Научно-производственное предприятие "Гель" Method of sodium nucleinate preparing
RU2244008C1 (en) * 2004-02-05 2005-01-10 Закрытое акционерное общество "Биоамид" Improved method for preparing sodium nucleate

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ROIK B.O., NAUMOV M.M. et al. "Therapeutic and prophylactic drug for animals based on nucleic acids from the microalga Chlorella vulgaris", Mechanisms and patterns of individual development of humans and animals, Materials of the IV International Scientific and Practical Conference dedicated to the 80th anniversary of the Honored Scientist of the Russian Federation Doctor of Biological Sciences Teltsov L P. Saransk, November 15-16, 2017, p. 444-450. *
РОИК Б.О., НАУМОВ М.М. и др. " Лечебно - профилактический препарат для животных на основе нуклеиновых кислот из микроводоросли Chlorella vulgaris", Механизмы и закономерности индивидуального развития человека и животных, Материалы IV Международной научно- практической конференции, посвященной 80-летию заслуженного деятеля науки РФ доктора биологических наук Тельцова Л. П. Саранск, 15-16 ноября 2017, с.444-450. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hertzberg et al. Studies of alginate-immobilized marine microalgae
CN111454899A (en) Application of carrageenan in inhibiting mesenchymal stem cell lipogenesis transformation
WO2018033814A1 (en) A process for the extraction of phycocyanin
RU2747120C1 (en) Method for obtaining sodium nucleinate from dry biomass of microalgae chlorella vulgaris beijerink
RU2742053C1 (en) Method of producing sodium nucleinate from biomass of chlorella vulgaris beijerink microalgae
RU2742054C1 (en) Method of producing sodium nucleinate from biomass of chlorella vulgaris beijerink microalgae
RU2753608C2 (en) Method for synthesising sodium nucleinate from chlorella vulgaris beijerink microalga
RU2742056C1 (en) Method of producing sodium nucleinate from chlorella vulgaris beijerink microalgae
CN110452874B (en) Method for obtaining neuron
KR20230151724A (en) Porphyridium cruentum encapsulated calcium alginate beads and semi-continuous production method of sulfated polysaccharides using the same
Putri et al. Flocculants optimization in harvesting freshwater microalgae Haematococcus pluvialis
CN109182256A (en) A kind of spotted maigre Preadipocyte In Vitro be separately cultured and its abductive approach
JP4961550B2 (en) Method for producing astaxanthin
CN116547382A (en) Production, isolation and/or extraction of collagen and/or gelatin from animal cell lines and/or tissue explants
WO2022144704A1 (en) Method for the extraction of phycobiliproteins at high purity degree from cyanobacterial and/or algal biomasses
RU2799540C1 (en) Method of obtaining product with s-phycocyanin from spirulina biomass
CN110777110A (en) Application of chitosan selenium in reduction of pig endometrial epithelial cell CASP3 protein expression increase caused by F-2 toxin
RU2563816C1 (en) Method for producing immune stimulant
RU2237719C2 (en) Method for preparing lipopolysaccharides
RU2776930C1 (en) Method for extracting isolated cells from the jaw
RU2563349C1 (en) Bacteriorhodopsin obtaining method
RU2422532C2 (en) Method of recovery low-molecular nuclear ribonucleoproteids (rnp) from tissues and organs of mammals
WO2016036271A1 (en) Bacteriorhodopsin production method
CN111777775B (en) Amide type cross-linked polymer, preparation method thereof and application thereof in biological protein precipitation
RU2662979C1 (en) Method for producing exopolysaccharide of bacteria ancylobacter abiegnus