Способ получения биологически активных веществ из биомассы культивируемых клеток растений

 

Использование: в биотехнологии, медицине, фармакологии. Сущность изобретения: биологически активные вещества из биомассы культивируемых клеток растений получают в результате ее выращивания, разрушения, отделения жидкой фракции и последующей сушки. При разрушении биомассу подвергают тепловой обработке. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к промышленной биотехнологии, а именно к получению водорастворимых продуктов из биомассы культуры клеток растений.

Известен способ [1] получения биологически активных веществ из культивируемых in vitro клеток женьшеня, включающий стадии разрушения биомассы путем ее замораживания с последующим механическим дроблением, центрифугирования разрушенной биомассы, концентрирования супернатанта на ультрафильтрационных мембранах и ионообменной хроматографической очистки целевого продукта.

Известен способ [2] получения сухого концентрата из биомассы женьшеня, который является наиболее близким к заявляемому, включающий выращивание биомассы, ее разрушение методом замораживания-оттаивания, центрифугирование разрушенной биомассы для отделения жидкой фракции от разрушенных клеток, концентрирование фильтрата методом многоступенчатого вымораживания и сублимационное высушивание концентрата.

Вышеупомянутые способы отличаются низкой производительностью и высокой трудоемкостью вследствие большой длительности процессов замораживания-оттаивания на стадиях разрушения биомассы и концентрирования биологически активных веществ.

Цель изобретения повысить производительность процесса получения биологически активных веществ.

Поставленная цель достигается следующим образом. Биомасса, полученная методом in vitro, отделяется от питательной среды и при разрушении подвергается тепловой обработке при температуре 80-130^оС в течение 5-60 мин, затем обработанная биомасса центрифугируется, после чего супернатант концентрируется и высушивается.

В случае, если биологически активные вещества необходимо получить в стерильном виде, то перед концентрированием супернатанта его подвергают стерилизующей фильтрации.

Для более равномерного и быстрого прогрева биомассы во время тепловой обработки рекомендуется ее после выращивания подвергнуть механическому дроблению.

Операцию концентрирования биологически активных веществ целесообразно проводить с помощью таких высокопроизводительных методов, как вакуумвыпарка или концентрирование с помощью полупроницаемых мембран.

П р и м е р 1. Биомасса женьшеня Panax ginseng C.A.Meyer (штамм ИФР-Ж1 депонирован под регистрационным N 2 во Всероссийской коллекции культивируемых клеток высших растений (ВККК-ВР), выpащивалась на 50 кг питательной среды, получали 25 кг биомассы влажностью 97,8% Биомассу отделяли от питательной среды, помещали в автоклав и подвергали тепловой обработке при 115^оС в течение 15 мин. Затем обработанную биомассу центрифугировали в фильтрующей центрифуге и получали 21 кг супернатанта содержанием сухих веществ 1,9% Супернатант фильтровали через мембранные фильтры с размером пор 0,2 мкм, получая 20 кг фильтрата с содержанием сухих веществ 1,7% Фильтрат концентрировали на роторном испарителе до содержания сухих веществ 30% и высушивали до содержания остаточной влаги 8,2% Получали 295 г светло-желтого водорастворимого порошка, содержащего 7,08% гликозидов.

В предлагаемом способе большинство операций может быть механизировано и выполнено на высокопроизводительном оборудовании.

П р и м е р 2. Биомасса родиолы розовой (Rhodiola rosea, штамм 3К-1 депонирована в ВККК-ВР под регистрационным N 29), выращивалась методом in vitro, из 40 кг питательной среды получили урожай равный 20 кг биомассы. Биомассу подвергли тепловой обработке в автоклаве при температуре 121^оС в течение 10 мин. Затем биомассу центрифугировали в фильтрующей центрифуге при угловой скорости ротора 45 с^-1, получали 18,5 кг супернатанта с содержанием сухих веществ 1,8% Супернатант фильтровали через мембранные фильтры с размером пор 0,2 мкм, получая 17,2 кг фильтрата с содержанием сухих веществ 1,6% Фильтрат концентрировали на мембранных фильтрах до содержания сухих веществ 16% и высушивали до содержания остаточной влаги 7,6% Получали 232 г светло-желтого водорастворимого порошка с содержанием фенольных соединений 3,4% Технологические показатели процессов получения биологически активных веществ по заявляемому способу и способу-прототипу представлены в таблице.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ БИОМАССЫ КУЛЬТИВИРУЕМЫХ КЛЕТОК РАСТЕНИЙ, включающий выращивание биомассы, ее разрушение, отделение жидкой фракции, концентрирование биологически активных веществ в жидкой фракции и сушку концентрата до получения целевого продукта, отличающийся тем, что выращенную биомассу при разрушении подвергают тепловой обработке при 80 130^oС в течение 5 60 мин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкую фракцию подвергают стерилизующей фильтрации.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что перед тепловой обработкой биомассу измельчают механическим способом.

4. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что концентрирование ведут вакуум-выпаркой.

5. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что концентрирование ведут с использованием полупроницаемых мембран.

РИСУНКИ

Рисунок 1