WO2009129940A1 - Verfahren zur herstellung von fettsäure- und wirkstoffauszügen, sowie fettsäuren und wirkstoffe selbst - Google Patents

Verfahren zur herstellung von fettsäure- und wirkstoffauszügen, sowie fettsäuren und wirkstoffe selbst Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a process for the preparation of, in particular, oleic acid or fatty acid extracts, as well as oil or fatty acids themselves, according to the preamble of claims 1 and 11.
  • a plant of the genus Polygonacea for example, the Polygonum Sachalinense.
  • ingredients of various kinds such as substances from the group of anthraquinones, such as Emodin and Physcion.
  • their further active substance spectrum is not very spectacular with regard to the amount of valuable substances.
  • the known polygonaceans are extremely invasive plants that can not be cultivated in plantation because they proliferate extremely rapidly over root shoots and seeds. For this reason, a controlled cultivation for drug extraction is not possible.
  • the invention has for its object to obtain active substances, in particular oil or fatty acids from a non-invasive plant in large quantities. For agricultural law reasons, this should be taken into account - 2 - 08.04.2009
  • Sakalinense and Japonica species are extremely invasisv, about their flower and fruit stalks and above all about their very aggressively wild expelling roots.
  • the named new plant variety is based on a spontaneously mutated from these strains in nature new plant, which was immediately isolated upon observation of this mutation. This mutation initially brought all biological systems. However, in order to reduce the invasiveness of the plant, another breeding selection was added, leading to sterility (empty fruiting) and overgrown root shoots. This property was subsequently developed in the further, then only vegetatively propagated plant (multiplication by root rhizomes) in particular by deliberate selection of these properties. That These new properties have been stabilized by breeding and breeding selection.
  • the new plant contains the said different oil or fatty acids and these in the significantly high concentrations in the plant material, without these being genetically modified. This is of particular technical but also economic and ecological significance.
  • the new plant properties set via said selective breeding steps have now been established as consistent and sorted.
  • a "fallback" to old genetically original properties such as invasiveness, or a significant reduction of the adjusted ingredients has not been observed, ie without further selection, the plant properties and the spectrum of ingredients are stable, and can be generated by simple vegetative propagation with causal success and repeatable The said plant is therefore now available.
  • the core of the method according to the invention is that the oil or fatty acid extracts from the biological material, ie the plant material of the new plant variety CANDY (CPVO 2007/1958) are obtained.
  • a source is now available that was not genetically modified for this, but by conventional breeding so that cultivation restrictions are ab initio avoided.
  • the new plant variety yields mass yields of about 300 tonnes of wet mass and more per hectare. This leads to about 40 tons of dry matter per hectare or more. This example makes it clear what amounts of the following - 5 - 08.04.2009
  • fatty acids are made available here by this new plant variety. In this case, a total fat content of 3 to 6% and even more significantly adjusted in the harvested plant material. This depends on the time of harvest, soil quality and fertilization.
  • Ingredients / oils / fatty acids are lighter in dry matter of the plant (i.e., dried plant matter).
  • saturated fatty acids are extracted - palmitic acid (C16: 0) and / or
  • Stearic acid (C18: 0) and / or
  • Arachic acid (C20: 0) and / or
  • Behenic acid (C22: 0) and / or lignoceric acid (C24: 0) and / or
  • Caproic acid (C6: 0) and / or
  • Pentadecanoic acid (15: 0).
  • Palmitic acid or hexadecanoic acid is commonly found in vegetable and animal fats. It is represented, for example, with up to 46% in palm oil. However, this already affects the extracted palm oil, not the proportion of dry matter from which palm oil is extracted. Consequently, the proportion of 20% of the total fat in the present polygonum plant changed in terms of cultivation is quite significant, and consequently not expected here for a polygonum plant.
  • the new plant variety has lost its invasiveness through breeding and is therefore easy to grow.
  • arachidic acid is contained in said plant dry matter.
  • the proportion of up to about 20% of the total fat content of the dry matter of said fatty acid is unusually high.
  • the at least monounsaturated fatty acids are specified, namely
  • Myristoleic acid (C14: I) and / or
  • Palmitoleic acid (C16: l) and / or
  • Oleic acid (C18: 1) and / or linoleic acid (C18: 2) and / or
  • Linolenic acid (C18: 3) and / or
  • Eicosadienoic acid (C20: 2) and / or
  • eicosatrienoic acid C20 3 is most prevalent, namely up to about 17% of the total fat content of the dry matter of said plant. This is unusually high.
  • Eicosatrienoic acid is already the chemically common name, or else dihomogammalinolenic acid. This is triunsaturated and belongs to the omega-6 fatty acids.
  • the monounsaturated oleic acid C18 1 delta-9-octadecenoic acid, which belongs to the omega-9 fatty acids, is present at up to about 10%. This is also contained in peach and peanut oil. But even here, this is to be assessed with the above-mentioned Massenertägen. It follows that this fatty acid is also available in considerable quantities via the named new plant variety. - 8 - 08.04.2009
  • the 2-fold unsaturated linoleic acid C18: 2 is represented as 9Z, 12Z or delta-9-cis, delta-12-cis-octadecadienoic acid in the plant.
  • This is one of the omega-6 fatty acids.
  • C18: 3 is the alpha or gamma-linolenic acid, wherein the alpha-linolenic acid belongs to the omega-3 fatty acids and the gamma-linolenic acid to the omega-6 fatty acids.
  • All the other at least monounsaturated fatty acids mentioned are represented by 0.1 to 1.5% of the total fat content in the dry matter of said plant.
  • the entire fatty acids are obtained in a first process step as Mischfettklareauszug from said new plant, and that subsequently only from the oil or fatty acid mixture in a chemical separation stage, the various fatty acids mentioned are separated.
  • this method step can be avoided that in the direct development of a single fatty acid from the plant, the remaining fatty acids only consuming, or not at all, or only in an undesirable form are unlockable. - 9 - 08.04.2009
  • Fatty acid extraction process can be used, as further exemplified below - and afterwards only the mass fraction according to the individual oil or fatty acids takes place.
  • the harvested material immediately after harvesting the plant material or the biomass, the harvested material is isolated and dried or prepared for the extracts to avoid accidentally starting fermentation. Because of the high levels of crude protein and fatty acids, the harvested plant material of said plant begins to ferment immediately, producing heat. This heat causes a quasi-feedback acceleration of the fermentation in piled up material. This must be avoided in favor of the following valuable ingredients. This can be done by separating the material immediately after harvesting and processing or separating and drying it.
  • organic solvents are helpful here. These may be alcohols such as methanol or ethanol, or aromatic solvents, acetone is also suitable for certain fatty acids. Hexane C6H14 is also suitable - 10 - 08.04.2009
  • the plant material is brought in a conventional mechanical comminution in a certain grain size and then mixed with the solvent.
  • the methods used are known.
  • the present special feature lies in the fact that a considerable amount of plant material, which results from the enormous mass yields of said plant, is treated in a large-scale process so that initially a mixture of said fatty acids is present. A first subsequent separation according to the particular desired fatty acids can then be carried out from the fatty acid extract obtained in total. This also has logistical advantages within the production process.
  • the following ingredients can be obtained from the remaining substrate, ie the remaining plant material:
  • Crude protein is also present in the dry matter of said new plant with up to about 13%.
  • mass yields of more than 30 tonnes of dry matter per hectare per year, it is possible to obtain almost 4 tonnes per hectare per year of crude protein alone. - 11 - 08.04.2009
  • the following other substances, in particular amino acids are present in proportions between 0.2% and 2.0%. Both essential and nonessential amino acids are represented.
  • Leucin is represented with 1.11%. All others range between 0.3 and 1%.
  • the non-essential amino acids from said plant include: cystine - 12 - 08.04.2009
  • choline Another ingredient is choline, which is represented by 288 milligrams per kg of dry matter.
  • said plant does not show any antibiotic activity in the analyzes. This provides the significant advantage that no or hardly any pharmacological impurities are to be expected in the extraction procedures, provided that the plant is treated in accordance with the instructions and instructions of the seller in accordance with the requirements for planting and choice of soil and fertilizer.
  • active substance extracts are obtained from the plant and these are separated according to the various substance groups such as fats, amino acids, etc .. These then form the basis for various fields of application.
  • a nutritional supplement for example, as a cosmetic base, as a pharmaceutical base, as a raw material for plant protection products, as a raw material for plant additives, as a base for biogas aggregate and as a base material for paints.
  • One aspect then also provides the base material base for the biogas base material.
  • Plant favors the gas production rate of biomass sometimes very significant.
  • Active substance extracts are therefore good additives for
  • the table shows an exemplary amount of the spectrum of the ingredients of said plant.
  • the values are chosen in such a way that the number assigned to each substance represents a possible “maximum value.”
  • the individual values are not always achieved in principle, but vary in such a way that the sum does not exceed 100% of the dry matter Fat is the total fat content.
  • the tables contain the corresponding values.
  • the fatty acids are also indicated for distinction with their respective structural formula.
  • C20 means 0 fatty acid with 20 carbon atoms and zero means saturated.
  • C18: 3 the 3 is 3-fold unsaturated.
  • Striking is the overall spectrum of ingredients of said plant. Because of the enormous mass returns, - 15 - 08.04.2009
  • the figure shows the gradual processing of the new plant varieties using the example of a whole Mischfettklareauszuges or a Mischölauszuges.
  • the fresh mass 1, in this case the named new variety Candy is as a whole plant above the Thaballens - 17 - 08.04.2009
  • a processing stage 3 for the production of the extracts.
  • This may be a chemical processing stage, or possibly also a combination of oil mill of conventional type together with the supply of the chemical extractants / solvents.
  • the resulting extract 4 can then be the total oil, or the mixed oil or mixed fat with all fatty acid components as a mixture.
  • the chemical treatment of the fatty acid to the fat or from the oleic acid to the oil can be carried out separately or already at the same time in the extracting step 3.
  • the individual separate components 6 are then supplied to the individual specific uses.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von insbesondere Ölsäure- oder Fettsäureauszügen, sowie Öl- oder Fettsäuren selbst, gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 11. Um hierbei Wirkstoffe, insbesondere Öl- oder Fettsäuren aus einer nichtinvasiven Pflanze in großen Mengen zu erhalten, wobei aus agrarrechtlichen Gründen zu berücksichtigen ist, dies ohne Anwendung von gentechnischen Manipulationsverfahren erreicht wird, ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Öl- oder Fettsäureauszüge aus dem biologischen Material, d.h. dem Pflanzenmaterial der neuen Pflanzensorte CANDY (CPVO 2007/1958) gewonnen werden.

Description

Verfahren zur Herstellung von Fettsäure- und Wirkstoffauszügen, sowie Fettsäuren und Wirkstoffe selbst.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von insbesondere Ölsäure- oder Fettsäureauszügen, sowie Öl- oder Fettsäuren selbst, gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 11.
Eine Pflanze aus der Gattung der Polygonacea ist beispielsweise die Polygonum Sachalinense . Aus ihr sind Inhaltsstoffe verschiedener Art bekannt, bspw Substanzen aus der Gruppe der Antrachinone, wie Emodin und Physcion. Darüber hinaus ist ihr weiteres Wirkstoffspektrum im Hinblick auf die Menge wertvoller Substanzen her wenig spektakulär. Doch selbst für den Fall des Auftretens wertvoller Inhaltsstoffe sind die bekannten Polygonaceen extrem invasive Pflanzen, die im Plantagenanbau nicht angebaut werden können, weil diese extrem schnell über Wurzelausläufer und Samen wuchernd sich ausbreiten. Aus diesem Grund ist ein kontrollierter Anbau zur Wirkstoffgewinnung nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wirkstoffe, insbesondere Öl- oder Fettsäuren aus einer nichtinvasiven Pflanze in großen Mengen zu erhalten. Dabei ist aus agrarrechtlichen Gründen zu berücksichtigen, dies ohne - 2 - 08.04.2009
Anwendung von gentechnischen Manipulationsverfahren zu erhalten.
Die gestellte Aufgabe wird bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 angegeben.
Im Hinblick auf einen Wirkstoff- oder Rohstoffauszug ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 11, 12 und 13 gelöst .
Weitere verschiedene Grundstoffe sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Die neue Pflanzensorte (Candy) CPVO 2007/1958 ist erhältlich über die 2E Erneuerbare Energien GmbH,
Brunhamstraße 21, 80249 München. Dort wird sie geführt unter dem Markennamen CANDY, bzw Igni scum- Candy . Die Pflanzengattung, dem die neue Pflanze entstammt, ist die Gattung der Polygonacea. Weitere Angaben zur Pflanze" sind einsehbar unter der oben genannten
Veröffentlichungsnummer auf der Web-Seite des CPVO (Community-Plant-Variety-Of fice) in Angers, Frankreich.
So werden im Stand der Technik im wesentlichen zwei Zweige dieser Gattung beleuchtet, nämlich die Reynoutria Sachalinensis und die Reynoutria Japonica oder auch Polygonum Cuspitatum genannt .
Neben den daraus bekannten Wirkstoffen sind hohe Zucker - und hohe Öl- oder Fettsäureanteile nicht bekannt. Ferner - 3 - 08.04.2009
sind die Arten bzw Sorten Sachalinense und Japonica extrem invasisv, über ihre Blüten- und Fruchtstände und vor allem über ihre sehr aggresiv wild austreibenden Wurzeln.
Die genannte neue Pflanzensorte basiert jedoch auf einer aus diesen Stämmen in der Natur zunächst spontan mutierten neue Pflanze, die bei Beobachtung dieser Mutation sofort isoliert wurde. Diese Mutation brachte zunächst alle biologischen Anlagen mit. Um jedoch die Invasivität der Pflanze zurückzubilden, wurde eine weitere Zuchtselektion angeschlossen, die zur Sterilität (leere Fruchstände) und zu stark zurückgebildetem Wurzelausläuferwuchs führte. Diese Eigenschaft wurden hernach bei der weiteren, dann nur noch vegetativ vermehrten Pflanze (Vermehrung durch Wurzelrhizome) im Speziellen durch gewollte Selektion dieser Eigenschaften herausentwickelt. D.h. diese neuen Eigenschaften wurden durch Zucht und Zuchtselektion stabilisiert.
Dabei wurde ebenfalls eine immer deutlicher werdende Veränderung der Physis der Pflanze beobachtet, vor allem aber eine signifikante Reaktionsfähigkeit auf Licht, durch eine signifikante „reversible" Farbänderung insbesondere in Rottönen. Weiterhin wurde während dieser beschriebenen systematischen Zuchtschritte eine Veränderung der Chemie der Pflanze erkannt. Bei den nachfolgenden Selektionen bei der Vermehrung weiterer Generationen wurden bestimmte Stoffgruppen gezielt ausgeprägt, die zu den bis dahin ungekannten Mengen an verschiedenen Öl- bzw Fettsäuren führte.
Einige Komponenten hierzu sind in solch hohen Konzentrationen in dieser Pflanzengattung völlig - 4 - 08.04.2009
unbekannt. Eine weitere Signifikanz sind die über die Züchtung eingestellten ungewöhnlich hohen Zuckergehalte.
Von besonderer Bedeutung ist hierbei, dass die neue Pflanze die besagten verschiedenen Öl- oder Fettsäuren und diese in den signifikant hohen Konzentrationen im Pflanzenmaterial enthält, ohne dass diese gentechnisch verändert ist. Dies ist von besonderer technischer aber auch ökonomischer und ökologischer Bedeutung.
Die über die besagten selektiven Zuchtschritte eingestellten neuen Pflanzeneigenschaften sind nunmehr als beständig und sortenrein erstellt worden. Ein „Zurückfallen" auf alte genetisch ursprüngliche Eigenschaften wie Invasivität, oder eine signifikante Reduktion der eingestellten Inhaltsstoffe ist nicht beobachtet worden. D.h. ohne weitergehende Selektion sind die Pflanzeneigenschaften sowie das Spektrum der Inhaltsstoffe stabil, und können durch einfache vegetative Vermehrung mit causalem Erfolg und wiederholbar generiert werden. Die besagte Pflanze ist daher nunmehr verfügbar .
Kern der Verfahrensgemäßen Erfindung ist, dass die Öl- oder Fettsäureauszüge aus dem biologischen Material, d.h. dem Pflanzenmaterial der neuen Pflanzensorte CANDY (CPVO 2007/1958) gewonnen werden. Damit steht nunmehr eine Quelle zur Verfügung, die hierzu gentechnisch nicht verändert wurde, sondern durch konventionelle Zucht so dass Anbaurestriktionen ab initio vermieden sind. Hinzu kommt ein ganz erheblich wichtiger Aspekt. Die genannte neue Pflanzensorte liefert Massenerträge von ca 300 Tonnen Feuchtmasse und mehr pro Hektar. Dies führt zu ca 40 Tonnen Trockenmasse pro Hektar oder mehr. An diesem Beispiel wird klar, welche Mengen der nachfolgend - 5 - 08.04.2009
genannten Fettsäuren hier durch diese neue Pflanzensorte zur Verfügung gestellt werden. Dabei wird ein Gesamtfettgehalt von 3 bis 6% und sogar noch deutlich mehr im geernteten Pflanzenmaterial eingestellt. Dies hängt vom Erntezeitpunkt, von der Bodenqualität und von der Düngung ab.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Öl- oder Fettsäureauszüge aus der Trockenmasse/Trockensubstanz der Pflanze bzw der getrockten Biomasse der neuen Pflanzensorte CANDY (CPVO
2007/1958) gewonnen werden. Die Aufschließung der nachfolgend noch genauer spezifizierten
Inhaltstoffe/Öle/Fettsäuren ist aus der Trockenmasse der Pflanze (d.h. aus dem getrockneten Pflanzenmaterial) leichter .
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass folgende gesättigten Fettsäuren ausgezogen werden - Palmitinsäure (C16:0) und/oder
- Margarinsäure (C17:0) und/oder
- Stearinsäure (C18:0) und/oder
- Arachinsäure (C20:0) und/oder
- Behensäure (C22:0) und/oder - Lignocerinsäure (C24:0) und/oder
- Capronsäure (C6:0) und/oder
- Capryl säure (C8:0) und/oder
- Caprinsäure (ClO :0) und/oder
- Laurinsäure (C12:0) und/oder - Myristinsäure (C14:0) und/oder
- Pentadecansäure (15:0) .
Die genannten Fettsäuren sind dabei mit Ihrem Trivialnamen und nicht mit Ihrem chemischen Namen benannt, weil sie unter den angegebenen Trivialnamen in - 6 - 08.04.2009
der Literatur besser zu recherchieren sind. Hierbei handelt es sich also um gesättigte Fettsäuren. Besonders signifikant sind die Palmitinsäure und die Arachinsäure , die mit jeweils bis zu ca 20% vom Gesamtfettgehalt in der Trockenmasse vertreten sind.
Die Palmitinsäure oder auch Hexadecansäure genannt kommt in pflanzlichen und tierischen Fetten häufig vor. Dabei ist sie bspw mit bis zu 46% in Palmöl vertreten. Dies betrifft jedoch schon das extrahierte Palmöl, und nicht den Anteil an der Trockenmasse, aus der Palmöl gewonnen wird. Demzufolge ist der Anteil von 20% am Gesamtfett bei der vorliegenden züchtungstechnisch veränderten Polygonumpflanze ganz erheblich, und demzufolge hier nicht erwartbar für ein Polygonumgewächs .
Hinzu kommt bei der in den Ansprüchen 1 und 2 genannten neuen Pflanzensorte, dass diese weit unproblematischer anbaubar ist, als die üblichen für Palmöl genutzten Pflanzen.
Im übrigen hat die neue Pflanzensorte, wie bereits erwähnt, ihre Invasivität durch Züchtung verloren und ist damit leicht anbaubar.
Eine weitere hohe Menge an Arachinsäure ist in der genannten pflanzlichen Trockenmasse enthalten. Der Anteil von bis zu ca 20% vom Gesamtfettgehalt an der Trockenmasse der genannten Fettsäure ist ungewöhnlich hoch.
Schon diese beiden Angaben sowie die Auführungen zu erzielbaren Hektarerträgen macht deutlich, in welch großen Mengen die Fettsäuren hier aus dieser neuen Pflanzensorte herstellbar sind. - 7 - 08.04.2009
Alle übrigen genannten gesättigten Fettsäuren sind in kleineren Konzentrationen zwischen 0,1 und 3,0 % des Gesamtfettgehaltes der Trockenmasse vertreten.
In weiterer Ausgestaltung sind die mindestens einfach ungesättigten Fettsäuren angegeben, nämlich
- Myristoleinsäure (C14:l) und/oder
- Palmitoleinsäure (C16:l) und/oder
- Ölsäure (C18:l) und/oder - Linolsäure (C18:2) und/oder
- Linolensäure (C18:3) und/oder
- Eicosadiensäure (C20:2) und/oder
- Erucasäure (C22:l) und/oder
- Eicosatriesäure (20:3) und/oder - Arachidonsäure (C20:4) und/oder
- Nervonsäure (C24:l) .
Von diesen ist die Eicosatriensäure C20:3 am meisten vertreten, nämlich mit bis zu ca 17 % des Gesamtfettgehaltes der Trockenmasse der genannten Pflanze. Dies ist ungewöhnlich hoch. Bei der Eicosatriensäure handelt es sich schon um die chemisch gängige Bezeichnung, oder auch Dihomogammalinolensäure . Diese ist dreifach ungesättigt und gehört zu den Omega-6- Fettsäuren.
Mit bis zu ca 10 % ist die einfach ungesättigte Ölsäure C18:l Delta- 9-Octadecensäure vertreten, die zu den Omega- 9-Fettsäuren gehört. Enthalten ist diese auch in PaIm- und Erdnussöl . Aber auch hierbei ist dies mit den oben erwähnten Massenertägen zu bewerten. Dabei ergibt sich, dass auch diese Fettsäure über die genannte neue Pflanzensorte in erheblichen Mengen zur Verfügung steht. - 8 - 08.04.2009
Mit ca 8,5% ist die 2 -fach ungesättigte Linolsäure C18:2 als 9Z, 12Z- bzw Delta-9-cis- , Delta-12-cis- Octadecadiensäure in der Pflanze vertreten. Diese zählt zu den Omega- 6 -Fettsäuren. Als C18:3 ist die Alpha- oder Gamma-Linolensäure, vertreten wobei die Alpha-Linolensäure zu den Omega-3- Fettsäuren und die Gamma-Linolensäure zu den Omega-6- Fettsäuren gehört.
Ganz besonders hierbei spielt auch der Bezug zu den erzielbaren Massenerträgen der genannten Pflanze eine wesentliche Rolle für eine hohe Verfügbarkeit dieses Stoffes als Rohstoff.
Alle übrigen genannten mindestens einfach ungesättigten Fettsäuren sind mit 0,1 bis 1,5 % vom Gesamtfettgehalt in der Trockenmasse der besagten Pflanze vertreten.
Aber auch hier gilt, dass die Stoffe durch die hohen erzielbaren Massenerträge auch im einstelligen
Prozentbereich im Endeffekt in nennenswerter Menge zur Verfügung stehen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die gesamten Fettsäuren in einem ersten Verfahrensschritt als Mischfettsäureauszug aus der besagten neuen Pflanze gewonnen werden, und dass nachfolgend erst aus dem Öl- oder Fettsäuregemisch in einer chemischen Trennstufe die verschiedenen genannten Fettsäuren voneinander getrennt werden. Mit diesem Verfahrensschritt lässt sich vermeiden, dass bei der direkten Aufschließung einer einzigen Fettsäure aus der Pflanze, die übrigen Fettsäuren nur noch aufwändig, oder gar nicht mehr, oder nur noch in einer unerwünschten Form aufschließbar sind. - 9 - 08.04.2009
Die Herstellung zunächst eines gesamten Öl- bzw Fettauszuges als Gemisch hat auch erhebliche produktionstechnische Vorteile. So ist der eigentliche Auszug in einem wesentlichen zusammenhängenden Verfahren durchführbar
-hierbei können gängige Öl- oder
Fettsäureauszugsverfahren angewendet werden, wie nachfolgend noch beispielhaft ausgeführt - und hernach erfolgt erst die Massensplittung nach den einzelnen Öl- bzw Fettsäuren.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass unmittelbar nach Erntung des Pflanzenmaterials bzw. der Biomasse das geerntete Material zur Vermeidung einer ungewollt beginnenden Fermentation vereinzelt und getrocknet oder für die Auszüge vorbereitet wird. Wegen der hohen Anteile an Rohprotein und Fettsäuren beginnt das abgeerntete Pflanzenmaterial dieser besagten Pflanze sofort zu fermentieren und erzeugt dabei Wärme. Diese Wärme bewirkt bei aufgeschichtetem Material ein quasi rückkoppelnde Beschleunigung der Fermentation. Dies muss zugunsten der nachfolgend genannten wertvollen Inhaltsstoffe vermieden werden. Dies kann erfolgen, indem das Material unmittelbar nach der Erntung vereinzelt und weiterverarbeitet oder vereinzelt und getrocknet wird.
Zur Erstellung des Öl- bzw Fettsäureauszuges ist es natürlich auch möglich sofort selektiv vorzugehen, weil sich die Fettsäuren in ihrer Polarität und in ihrer hydrophoben oder ggfs auch hydrophilen Eigenschaft voneinander unterscheiden.
Grundsätzlich sind hierbei organische Solventen hilfreich. Diese können sein Alkohole wie Methanol oder Ethanol, oder auch aromtische Solventen, auch Aceton ist für bestimmte Fettsäuren geeignet. Auch Hexan C6H14 eignet - 10 - 08.04.2009
sich als Solvent. Das Pflanzenmaterial wird dabei in einer üblichen mechanischen Zerkleinerung in eine bestimmte Körnung gebracht und dann mit dem Solventen vermischt. Die dabei angewendeten Verfahren sind bekannter Art .
Die vorliegende Besonderheit liegt jedoch darin, dass eine erhebliche Menge von Pflanzenmaterial, was sich aus den enormen Massenerträgen der besagten Pflanze ergibt, in einen großtechnischen Verfahren so behandelt wird, dass zunächst ein Gemisch der genannten Fettsäuren vorliegt. Eine erst nachfolgende Trennung nach den jeweils gewünschten Fettsäuren kann dann aus dem in Summe gewonnen Fettsäureauszug erfolgen. Innerhalb des Produktionsprozesses hat dies somit auch logistische Vorteile .
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung können aus dem übrigen Substrat, also dem übrigen Pflanzenmaterial noch folgende Inhaltsstoffe gewonnen werden:
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- Rohprotein
- Zucker
- Saccharose - Fruktose
- Glukose.
Rohprotein ist ebenfalls mit bis zu ca 13 % in der Trockenmasse der genannten neuen Pflanze vertreten. In Bezug auf die eingangs genannten möglichen Massenerträge von gut 30 Tonnen Trockenmasse pro Hektar und Jahr können alleine an Rohprotein fast 4 Tonnen pro Hektar und Jahr gewonnen werden. - 11 - 08.04.2009
Zucker ist in der Trockenmasse mit bis zu 10,5% vertreten, womit ein zumindest in Richtung Zuckerrohr gehender Wert erreicht wird. Dies ist bei einem Polygonumgewächs völlig ungewöhnlich und nicht erwartbar. Auch dem Zuckergehalt kommt durch die enormen
Massenerträge ein wesentliche Rolle zu. Neben der einfachen Zuckeranalyse tauchen aber auch Fructose, Glukose und Saccharose auf . Insgesamt ergibt sich ein Gesamtzuckergehalt von bis zu ca 15 %. Die folgenden übrigen Stoffe, insbesondere Aminosäuren sind in Anteilen zwischen 0,2% und 2,0% vertreten. Dabei sind sowohl essentielle als auch nicht-essentielle Aminosäuren vertreten.
Zu den essentiellen Aminosäuren aus der besagten Pflanze zählen:
Isoleucin Leucin
- Lysin - Methionin
Phenylalanin Threonin
- VaI in
Somit sind überraschenderweise 7 von insgesamt 8 essentiellen Aminosäuren aus der Reihe der kanonischen
Aminosäuren darin enthalten. Darin ist Leucin mit 1,11 % vertreten. Alle übrigen liegen im Bereich zwischen 0,3 und 1 %.
Auch hierbei spielt die eingestellte chemische Pflanzeneigenschaft in Bezug auf die erzielbaren
Massenerträge eine wesentliche Rolle.
Zu den nicht-essentiellen Aminosäuren aus der besagten Pflanze zählen: - Cystin - 12 - 08.04.2009
Arginin
- Asparginsäure Glutaminsäure Glycin - Histidin Serin Tyrosin
Diese sind mit Werten zwischen 0,2 und 1,5 % in der Pflanze vertreten.
Ein weiterer Inhaltsstoff ist das Cholin, was mit 288 Milligramm pro Kg Trockenmasse vertreten ist.
Auch hierbei gilt, wie bei allen Inhaltsstoffen der genannten neuen Pflanze CANDY (CPVO 2007/1958) dass das Erstaunliche das Spektrum der Inhaltsstoffe ist, die aufgrund der mit der Pflanze erzielten Massenerträge zu einer auch mengenmäßig erheblichen Bedeutsamkeit führt. Dies gilt auch für nur in zunächst kleinen
Konzentrationen vorliegenden Inhaltsstoffe wie bspw das Cholin.
Von besonderer Beachtung ist, dass die besagte Pflanze in den Analysen keinerlei antibiotische Aktivität aufzeigt. Dies ergibt den wesentlichen Vorteil, dass bei den Extraktionsverfahren keine oder kaum pharmakologische Begleitstoffe zu erwarten sind, sofern die Pflanze gemäß den Gewährleistungen und Weisungen des Verkäufers nach den Vorgaben zur Anpflanzung und zur Wahl des Bodens und der Düngung behandelt wird.
Dennoch ist bei der nachfolgenden Verwertung des Pflanzenmaterials bei den jeweiligen Herstellern jeweils stets durch Analyse zu klären, ob Inhaltstoffe mit pharmakologischer Bedeutung enthalten sind, die ggfs auch - 13 - 08.04.2009
durch bestimmte Spurenstoffe im Boden der Anbaufläche auftreten können.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass Wirkstoffauszüge aus der Pflanze gewonnen werden und diese nach den verschiedenen Stoffgruppen wie Fetten, Aminosäuren etc separiert werden. Diese bilden dann Grundstoffe für verschiedene Anwendungsfelder.
So z.B. als Nahrungsergänzungsgrundstoff , als kosmetischer Grundstoff, als pharmazeutischer Grundstoff, als Grundstoff für Pflanzenschutzmittel, als Grundstoff für Pflanzenhilfsstoff , als Grundstoff für Biogaszuschlagstoff und als Grundstoff für Farben.
Durch das extrem breite InhaltsstoffSpektrum der genannten Pflanze ergibt sich auch das genannte breite Spektrum der daraus bildbaren Grundstoffe.
Aufgrund der genannten hohen Massenerträge liegen vor allem die Fettsäuren in großen Mengen vor. Dies gilt auch für das Rohprotein und andere Stoffe.
Ein Aspekt bietet sodann auch die Grundstoffbasis auch für den Biogasgrundstoff. Ein Zuschlagstoff aus dieser
Pflanze begünstigt die Gasproduktionsrate von Biomasse zum Teil sehr bedeutsam.
Ferner haben erst Versuche gezeigt, dass die neue Pflanze als Hauptsubstrat in Biogasanlagen erstaunliche Gaserzeugungsraten erzeugt. Die Pflanze oder deren
Wirkstoffauszüge sind daher gute Zuschlagstoffe zur
Generierung höherer Gaserzeugungsraten in Biogasanlagen. - 14 - 08.04.2009
In der Tabelle ist eine beispielhafte Mengenangabe des Spektrums der Inhaltstoffe der besagten Pflanze angegeben .
Die Werte sind in den Angaben so gewählt, dass die jeweils einer Substanz zugewiesene Zahl ein möglicher „Maximalwert" darstellt. Die Einzelwerte werden nicht immer grundsätzlich so erreicht, sondern variieren untereinder aber so, dass die Summe nicht über 100% der Trockenmasse bzw bei den Fetten am Gesamtfettgehalt liegt.
Die Tabellen .enthalten die entsprechenden Werte. Die Fettsäuren sind zur Unterscheidung auch noch mit ihrer jeweiligen Strukturformel angegeben. Dabei bedeutet bspw C20:0 Fettsäure mit 20 Kohlenstoffatomen und die Null steht für gesättigt. Bei bspw C18:3 steht die 3 für 3 -fach ungesättigt.
Allen Angaben sind in Prozent (%) der Trockensubstanz. Dafür wird die Abkürzung TS gewählt. Formal besagt diese Nomenklatur
Mges = MW + MT
Mges beschreibt aber hierbei nur die feucht geerntete
Gesamtbiomasse, die die Masse an Wasser Mw und die Masse and Trockensubstanz Mτ enthält .
Bei den hier zugrunde gelegten Werten ist dies schon die Trockensubstanz oder Trockenmasse Mτ (in Analysen als TS bezeichnet) der geernteten und anschließend getrockneten
Biomasse, in diesem Fall von der neuen Pflanzensorte
CANDY (CPVO 2007/1958.
Auffällig ist das GesamtSpektrum an Inhaltstoffen der besagten Pflanze. Aufgrund der enormen Massenerträge, - 15 - 08.04.2009
nämlich 300 to Frischmasse pro Hektar, das ergibt nach Trocknung immerhin noch eine Trockenmasse von etwa 30 bis 50 Tonnen/Hektar, ist jede der genannten Substanzen aufgrund der zur Verfügung stehenden Biomasse interessant.
Das Spektrum an Fettsäuren sowie auch das Spektrum an Aminosäuren ist in diesen Massenanteilen in Prozent der Trockensubstanz völlig ungewöhnlich für Polygonumgewächse und ausschließlich ein Resultat der erfindungsgemäßen Einsatzes dieser neuen Pflanze. Solch hohe Fettsäuregehalte sind in einem Polygonumgewächs in der Literatur bisher nicht bekannt.
Figure imgf000016_0001
- 16 - 08.04.2009
Figure imgf000017_0001
Die Abbildung zeigt die schrittweise Verarbeitung der neuen Pflanzensorten am Beispiel eines gesamten Mischfettsäureauszuges bzw eine Mischölauszuges . Die Frischmasse 1, in diesem Fall die genannte neue Sorte Candy wird als ganze Pflanze oberhalb des Wurzelballens - 17 - 08.04.2009
geerntet und sodann in der nächsten Stufe 2 vereinzelt und getrocknet um eine unkontrollierte Fermentation zu verhindern. Danach wird die Trockenmasse einer Verarbeitungsstufe 3 zur Herstellung der Auszüge zugeführt. Dies kann eine chemische Verarbeitungsstufe sein, oder womöglich auch eine Kombination von Ölmühle herkömmlicher Art zusammen mit der Zuführung der chemischen Auszugsmittel/Solventen .
Der erhaltene Auszug 4 kann dann schon das Gesamtöl, bzw das Mischöl oder Mischfett mit allen Fettsäurebestandteilen als Mischung sein.
Die chemische Behandlung von der Fettsäure zum Fett oder von der Ölsäure zum Öl, kann gesondert erfolgen oder bereits gleichzeitig im Auszugsschritt 3.
Danach erfolgt eine massenbezogene Trennung 5 der einzelenen Fettsäure- oder Ölsäurebestandteile, bzw Fette oder Öle .
Die einzelnen getrennten Komponenten 6 werden sodann den einzelnen spezifischen Verwendungen zugeführt.

Claims

- 18 - 08.04.2009Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Ölsäureauszügen dadurch gekennzeichnet, dass die Öl- oder Fettsäureauszüge aus dem biologischen Material, d.h. dem Pflanzenmaterial der neuen Pflanzensorte CANDY (CPVO 2007/1958) gewonnen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öl- oder Fettsäureauszüge aus der Trockenmasse der Pflanze bzw der getrockten Biomasse der neuen Pflanzensorte CANDY (CPVO 2007/1958) gewonnen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar nach Erntung des Pflanzenmaterials bzw. der Biomasse das geerntete Material zur Vermeidung einer ungewollt beginnenden Fermentation vereinzelt und getrocknet oder für die Auszüge vorbereitet wird.
- 19 - 08.04.2009
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, dass folgende gesättigten Fettsäuren ausgezogen werden - Palmitinsäure (C16:0) und/oder
- Margarinsäure (C17:0) und/oder
- Stearinsäure (C18:0) und/oder
- Arachinsäure (C20:0) und/oder
- Behensäure (C22:0) und/oder - Lignocerinsäure (C24:0) und/oder
- Capronsäure (C6:0) und/oder
- Caprylsäure (C8:0) und/oder
- Caprinsäure (ClO :0) und/oder
- Laurinsäure (C12:0) und/oder - Myristinsäure (C14:0) und/oder
- Pentadecansäure (15:0) .
5. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, dass folgende, mindestens einfach ungesättigten Fettsäuren ausgezogen werden
- Myristoleinsäure (C14:l) und/oder
- Palmitoleinsäure (C16:l) und/oder
- Ölsäure (C18:l) und/oder - Linolsäure (C18:2) und/oder
- Linolensäure (C18:3) und/oder
- Eicosadiensäure (C20:2) und/oder
- Erucasäure (C22:l) und/oder
- Eicosatriesäure (20:3) und/oder - Arachidonsäure (C20:4) und/oder
- Nervonsäure (C24:l) . - 20 - 08.04.2009
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamten Fettsäuren in einem ersten Verfahrensschritt als Mischölauszug aus der besagten Pflanze gewonnen werden, und dass nachfolgend in einer chemischen Trennstufe die verschiedenen genannten Fettsäure voneinander getrennt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anstatt oder zusätzlich folgende Substanzen aus dem besagten Pflanzenmaterial gewonnen werden
- Rohprotein (XP)
- Zucker (XZ) - Saccharose
- Fruktose
- Glukose .
8. Verfahren nach einem der vorhergenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anstatt oder zusätzlich folgende Aminosäuren aus dem besagten Pflanzenmaterial gewonnen werden
- Arginin und/oder
- Asparginsäure und/oder - Cystein und/oder
- Glutaminsäure und/oder
- Glycin und/oder
- Histidin und/oder
- Isoleucin und/oder - Leucin und/oder
- Lysin und/oder
- Methionin und/oder
- Phenylalanin und/oder
- Serin und/oder - Tyrosin und/oder - 21 - 08.04.2009
- Val in .
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Cholin aus der besagten neuen Pflanzensorte gewonnen wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstoffaufzüge oder die Fettsäureauszüge bzw die Mischauszüge aus einem Gemisch verschiedener Fettsäuren mit einem organische Solvent erfolgen wie Methanol und/oder Ethanol und/oder aromtische Solventen und/oder Aceton, oder ein Gemisch der genannten Soventen und der Auszug anschließend nach Verdampfung des Solventen vorliegt.
11.Wirkstoff - oder Rohstoffauszug aus der neuen
Pflanzensorte CANDY (CPVO 2007/1958) bei welchem der Auszug aus einer Mischung aus mindestens 2
Komponenten der nachfolgend genannten gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäuren vorliegt,
- Palmitinsäure (C16:0) und/oder
- Margarinsäure (C17:0) und/oder - Stearinsäure (C18:0) und/oder
- Arachinsäure (C20:0) und/oder
- Behensäure (C22:0) und/oder
- Lignocerinsäure (C24:0) und/oder
- Capronsäure (C6:0) und/oder - Caprylsäure (C8:0) und/oder
- Caprinsäure (ClO :0) und/oder
- Laurinsäure (C12:0) und/oder
- Myristinsäure (C14:0) und/oder
- Pentadecansäure (15:0) , und/oder - 22 - 08.04.2009
- Myristoleinsäure (C14:l) und/oder
- Palmitoleinsäure (C16:l) und/oder
- Ölsäure (C18:l) und/oder
- Linolsäure (C18:2) und/oder - Linolensäure (C18:3) und/oder
- Eicosadiensäure (C20:2) und/oder
- Erucasäure (C22:l) und/oder
- Eicosatriesäure (20:3) und/oder
- Arachidonsäure (C20:4) und/oder - Nervonsäure (C24:l)
12. Wirkstoff- oder Rohstoffauszug insbesondere nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass aus der neuen Pflanzensorte CANDY (CPVO
2007/1958) folgende, bzw insbesondere folgende weitere Stoffkomponenten vorliegen,
- Rohprotein (XP)
- Zucker (XZ) - Saccharose
- Fruktose
- Glukose .
13. Wirkstoff - oder Rohstoffauszug insbesondere nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass aus der neuen Pflanzensorte CANDY (CPVO
2007/1958) folgende, bzw insbesondere folgende weitere Stoffkomponenten vorliegen - Arginin und/oder
- Asparginsäure und/oder
- Cystein und/oder
- Glutaminsäure und/oder
- Glycin und/oder - Histidin und/oder - 23 - 08.04.2009
- Isoleucin und/oder
- Leucin und/oder
- Lysin und/oder
- Methionin und/oder - Phenylalanin und/oder
- Serin und/oder
- Tyrosin und/oder
- Valin
- Chol in.
14. Nahrungsergänzungsgrundstoff aus dem Wirkstoffauszug nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13.
15. Kosmetischer Grundstoff aus dem Wirkstoffauszug nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13.
16. Pharmazeutischer Grundstoff aus dem Wirkstoffauszug nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13.
17. Grundstoff für Pflanzenschutzmittel aus dem Wirkstoffauszug nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13.
18. Grundstoff für Pflanzenhilf sstoff aus dem Wirkstoffauszug nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13.
19.Grundstoff für Biogaszuschlagstoff aus dem
Wirkstoffauszug nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13.
20. Grundstoff für Farben aus dem Wirkstoffauszug nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13.
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