Способ выделения полисахарида из культуральной жидкости

 

Изобретение относится к биотехнологии и касается способа выделения полисахарида из культуральной жидкости. Цель изобретения - снижение потерь полисахарида и сохранение его нативных свойств. Культуральную жидкость, полученную при культивировании штамма BACILLUS POLYTYXA 1459 - В нагревают при 75 - 85°С в присутствии 0,4 - 0,6 об.% формалина в течение 25 - 35 мин, отделяют биомассу и концентрируют жидкую фазу ультрафильтрацией. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ зом (21) 4473171/13 (22) 25.06.88 (46) 07.07.91. Бюл. № 25 (71) Ладыжинское производственное биофармацевтическое объединение "Энзим" и

Всесоюзный научно-исследовательский институт микробиологических средств защиты растительных и бактериальных препаратов (72) Е.Ф,Григорьев, В,А.Болоховская, Н.Б.Мартынюк, В,Д.Иванов, В.В.Болоховский, В.В.Дерябин, Л,А.Старухина, P.Í.Áåлова, А.А.Бузин, Т.Д.Чистова, М.Г,Козлова, А.П.Крезуб, Л.П,Вахрушев, Б.А.,Андресон и Д.M. Ш ах маев (53) 663. 18 (088.8 ) (56) Патент Великобритании

¹ 1563392, кл, С 12 N 1/00, 1980.

Патент ФРГ ¹ 2944634, кл. С 12 P 19/04, 1980.

Изобретение относится к области биотехнологии и касается способа выделения полисахарида из культуральной жидкости.

Цель изобретения — снижение потерь полисахарида и сохранение его нативных свойств.

Способ осуществляют следующим обраКультуральную жидкость, полученную при культивировании штамма Bacillus

polymyxa 1459-В и содержащую 15 — 20 г/л полисахарида, нагревают при 75 — 85 С в присутствии 0,4 — 0,6 об. формалина в течение 25 — 35 мин. Формалин используется в качестве коагулянта биомассы микроорганизма — продуцента полисахарида. Концентрация формалина в культуральной жидкости и условия ее обработки таковы, что при осаждении биомассы не происходит

„„Я) „„1661216 А1 (я)л С 12 P 19/04, С 12 N 1/20 // (С 12 N 1/20, С 12 R 1:2) (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПОЛИСАХАРИДА ИЗ КУЛЬТУРАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к биотехнологии и касается способа:, выделения полисахарида из культуральной жидкости. Цель изобретения — снижение потерь полисахарида и сохранение его нативных свойств, Культуральную жидкость, полученную при культивировании штамма Bacillus polymyxa

1459-В, нагревают при 75 — 85 С в присутствии 0,4 — 0,6 об,; формалина в течение 25 — 35 мин, отделяют биомассу и концентрируют жидкую фазу ультрафильтрацией. 1 табл, потерь полисахарида и не изменяются его нативные свойства.

В таблице приведены результаты обработки культуральной жидкости в разных условиях.

После обработки формалином от культуральной жидкости отделяют биомассу, а жидкость концентрируют ультрафильтрацией.

Свойства полученного полисахарида определяют следующим образом.

Динамическую вязкость д дин. (сП) измеряют с помощью ротационного вискозиметра Rheomat-108 при скорости сдвига

D=17,1 с при 20 С (диапазон D=7,67— — 1290 с ).

Псевдопластичность (область псевдопластического течения), т,е, уменьшение вязкости раствора с увеличением скорости сдвига вследствие ориентации макромоле1661216 кул в потоке, определяют как разницу цмакс мин, где макс — динамическая вязкость, измеренная при минимальной скорости сдвига 7,61 с (или минимально возможном значении О); у»» динамическая вязкость, измеренная при максимальной скорости сдвига 1290 с; удин—

-1. вязкость концентрата или раствора после предварительного нагревания до 90 С и охлаждения до 20 С.

Тиксотропность образцов, т.е. способность системы восстанавливать свою структуру (выражающуюся в увеличении вязкости) после снятия напряжения, оценивают по времени, необходимому для полного восстанОвления ддин . Для этого раствор помещают в измерительный стакан, опускают в него измерительную систему прибора и измеряют вязкость при скорости сдвига l7,1 с, затем задают максимальную скорость сдвига 1290 с и снова измеряют вязкость при 17,1 с через каждые 30 с, Фиксируют время, по прошествии которого восстанавливается исходная вязкость.

Пример 1. Штамм В.poiymyxa 1459-В культивируют на среде следующего состава,%:

Гидролизованный кукурузный крахмал 3(по РВ)

КН P04 0,05

KZHPO4 0,05

MgS04 7НгО 0,04

CaCl2 ° 2Н20 0,02

БВК 0,5

В качестве источника углерода используют гидролизованный кукурузный крахмал, для получения которого кукурузный крахмал перемешивают с водой при

82+2 С, рН 6,4 0,4, добавляют амилосубтилин {А 600 ед,) и выдерживают 90 мин; после чего смесь нагревают до 100" С и выдерживают 15 мин. После охлаждения смеси добавляют остальные компоненты, доводят объем среды до 10 л и стерилизуют.

Ферментацию проводят в течение 48 ч в ферментере объемом 10 л при температуре 28+1 С, рН 7,1 0,3, аэрации 0,55 л/мин, и перемешивании 220 об/мин, Посевной материал задают в количестве 5 — 10%. Для получения посевного материала используют среду указанного состава с содержанием гидролизованного кукурузного крахмала 1,5 об.% по PB. 1 л культуральной жидкости нагревают при 70 С в течение

30 мин в присутствии 0,5 об;% формалина, Полученную суспензию разбавляют водой в

5 раз при 60 С, сепарируют, фугат концентрируют на ультрафильтрационной установке в 5 раз, повторно разбавляют до

1335 сП

1385 сП

1229 сП исходного обьемэ и концентрируют в 10 раэ

Реологические характеристики; ддин концентрата, разбавленного в 4 раза

5 дистиллированной водой (1 с ) 900 сП дин 1010 сП

1 макс Цмин 840 сП

Тиксотроп ность 5 мин

"0 Пример 2. 1 л культуральной жидкости, полученной,как описано в примере 1, нагревают при 75О С в течение 30 мин в присутствии 0,5 об.% формалина. Затем полученную суспенэию обрабатывают, как описано в примере 1.

Реологические характеристики: дин концентрата. разбавленного s 4 раза 1258 сП

>/дин 1288 сП gvaxc Цмин 1180 сП

Тиксотропность Мгновенная

Пример .,. 1 л культуральной жидкости, полученной,как описано в примере 1, нагревают при 80 С в течение 30 мин в присутствии 0,5 об.% формалина, затем полученную суспензию обрабатывают, как

Описано в примере 1, Реологические характеристики: удин кон центрата разбавленного в

4 раза 1430 cll

Цдин 1500 сП макс мин, 1398 сП

Тиксотроп ность Мгновенная

Пример 4, 1 л культуральной жидкости, полученной,как описано в примере 1, нагревают при 85 С в течение 30 мин в присутствии 0,5 об.% формалина, затем полученную суспенэию обрабатывают, как описано в примере 1.

Реалогические характеристики; ддин концентрата, разбавленного в

4 раза 1442 сП

Цдин 1502 сП макс /мин 1400 сП

Тиксотроп ность Мгновенная, Пример 5. 1 л культурэльной жидкости; полученной,как описано в примере 1, нагревают при 80 С в течение 25 мин в присутствии 0,5 об. формалина. затем полученную суспензию обрабатывают, как описано в примере 1.

Реологические характеристики: ддин концентрата,. разбавленного в

4 раза

Тдин

7макс мин

1661216

1423 сП

1482 сП

Показатели ильт ата к ль альной жидкости

Способ обработки

Потери полисаха- Вязкость, от ида, исхо ной

Светопропускание, Термообработка при 100 С, 1ч

Обработка формалином

Обработка 0,5 формалина в течение 30 мин и и 80 С

78,9

94,2

62,4

15,0

5,0

110,0

94,6

Составитель Г. Голевэ

Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончэкова

Редактор Н, Яцолэ

Заказ 2097 Тираж, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Тиксотропность Мгновенная

Пример 6. 1 л культуральной жидкости, полученной,как описано в примере 1, нагревают при 80 С в течение 35 мин в присутствии 0,5 об.% формалина, затем 5 полученную суспензию обрабатывают, как описано в примере 1.

Реологические характеристики: ддин концентрата, разбавленного в 10

4 раза 1428 сП

/дин .1490 сП

/макс г/мин 1384 сП

Тиксотропность Мгновенная

Пример 7. 1 л культуральной жидкости, полученной,как описано в примере 1, нагревают при 80 С в течение 30 мин в присутствии 0,4 об.%, формалина, затем полученную суспензию обрабатывают, как описано в примере 1. 20

Реологические характеристики: дин концентрата, разбавленного в

4 раза 1299 сП

Цдин 1330 сП

Цмакс Цмин 1249 сП

Тиксотроп ность Мгновенная

Пример 8. 1 л.культуральной жидкости, полученной, как описано в примере 1, нагревают при 80 С в течение 30 мин в присутствии 0,6 об. формалина, затем полученную суспензию обрабатывают, как описано в примере 1.

Реологические характеристики цдин концентрата, 35 разбавленного в

4 раза ! г/дин

Цмакс !7мин 1389 сП

Тиксотропность Мгновенная

Результаты исследования показывают, что нагревание до 75 С не обеспечивает сохранения исходных свойств полисахаридов. Это объясняется недостаточной степенью очистки концентрата в результате неполной коагуляции клеток, Аналогичные результаты получены при прогревании в течение 25 мин и менее и снижении концентрации формалина до 0,4 об. и ниже.

Увеличение температуры выше 85 С, продолжительности нагревания более 35 мин и концентрации формалина выше

0,6 об. не приводит к дальнейшему улучшению свойств полисахаридов, но может вызвать разрушение его первичной структуPbl, Формула изобретения

Способ выделения полисахарида из культуральной жидкости, включающий осаждение биомассы продуцента полисахарида при нагревании до 75 — 85О С в присутствии коагулянта с последующйм отделением биомассы и концентрированием раствора полисэхарида, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью снижения потерь полисахарида и сохранения его нативных свойств, в качестве коагулянтэ используют формалин, обработке формалином подвергают культуральную жидкость, содержащую в качестве продуцента полисахаридэ штамм бактерий Bacillus polymyxa ВКПМ М В—

1459, и обработку ведут в течение 25 — 35 мин при концентрации формалина в культуральной жидкости 0,4 — 0,6 об. .