Способ получения гемоглобина

Изобретение относится к биотехнологии. Способ включает разбавление водой гемоглобинсодержащего сырья, гемолиз, отделение стромы, фильтрацию, стерилизацию и сушку готового продукта. Разбавление гемоглобинсодержащего сырья осуществляют водой в объеме от 10 до 200% объема гемоглобинсодержащего сырья. Гемолиз, флотационное отделение стромы и предварительную стерилизацию проводят одновременно облучением смеси ультразвуком с частотой от 15 до 25 кГц. Способ позволяет получить гемоглобин средней степени очистки по энергосберегающей технологии с минимальным расходом очищенной воды. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к выделению гемоглобина из крови, например, сельскохозяйственных животных. Препараты гемоглобина применяют в диагностических исследованиях, научно-исследовательских работах, в качестве биологически активной добавки, как источник гемового железа.

Известен способ получения гемоглобина /Авторское свидетельство СССР №1205910, 1986/, включающий гемолиз эритроцитов в растворе хлористого натрия при соотношении эритроцитов в растворе хлористого натрия 1:10 с последующим добавлением аскорбиновой кислоты, центрифугированием и очисткой с помощью микро- и ультрафильтрации. Данный способ весьма трудоемок, поскольку включает несколько этапов, требующих значительных временных и трудовых затрат.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения гемоглобина, в соответствии с которым гемолиз эритроцитов достигается путем разбавления эритроцитарной массы дистиллированной водой в соотношении 1:2-1:4 и замораживания с последующим концентрированием гемолизата ультрафильтрацией и далее стерилизующей фильтрацией и лиофилизацией /Патент РФ №2080865, 1997/. Данный способ выбран за прототип. Прототип характеризуется большими энергетическими затратами, необходимыми на замораживание гемолизата, большим расходом очищенной воды, а также низкой производительностью.

Авторы решали задачу по созданию способа получения гемоглобина, лишенного указанного недостатка.

Для решения поставленной задачи предлагается способ получения гемоглобина, включающий разбавление водой гемоглобинсодержащего сырья, гемолиз, отделение стромы, фильтрацию, стерилизацию и сушку готового продукта. Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что разбавление гемоглобинсодержащего сырья осуществляют водой в объеме от 10 до 200% объема гемоглобинсодержащего сырья, при этом гемолиз, флотационное отделение стромы и предварительную стерилизацию проводят одновременно облучением смеси ультразвуком с частотой от 15 до 25 кГц.

Дополнительно предлагается в гемоглобинсодержащее сырье до разбавления водой замораживать, затем измельчать до ледяной крошки фракции не более 10 мм.

Дополнительно предлагается на разбавление гемоглобинсодержащего сырья использовать воду с температурой не выше 60°С.

Дополнительно предлагается в качестве гемоглобинсодержащего сырья применять кровяной сгусток или концентрированную эритроцитарную массу.

Облучение смеси ультразвуком можно производить как в динамическом, так и в статическом режиме.

Разбавление гемоглобинсодержащего сырья водой в объеме от 10 до 200% объема гемоглобинсодержащего сырья позволяет снизить расход очищенной воды. Одновременное проведение гемолиза, флотационного отделения стромы и предварительной стерилизации облучением смеси ультразвуком с частотой от 15 до 25 кГц позволяет совместить эти процессы по времени и тем самым повысить производительность процесса получения гемоглобина.

Замораживание неразбавленной водой эритроцитарной массы или кровяного сгустка позволяет резко снизить энергетические затраты на замораживание гемоглобинсодержащего сырья. Измельчение замороженной эритроцитарной массы до ледяной крошки фракции не более 5 мм, заливка ее водой с указанными объемом и температурой позволяет снизить энергетические затраты на размораживание, уменьшить время размораживания, размеры оборудования и расход очищенной воды. Таким образом, достигается технический результат.

На прилагаемом чертеже представлена функциональная схема установки для получения гемоглобина, где 1 - протирочная машина, 2 - емкость для первичного гемолиза, 3 - ультразвуковой гомогенизатор, 4 - емкость для отделения стромы, 5 - фильтрационная установка, 6 - установка стерилизующей фильтрации, 7 - сушилка, 8, 9 - насосы, 10 - трубопроводы.

Способ осуществляют следующим образом. Вначале получают гемоглобинсодержащее сырье. При этом возможны два варианта. Первый, когда кровь животных собирают в емкости, в которые добавлены антикоагулянты (полифосфаты, цитраты, оксалаты и т.д.). Жидкую кровь разделяют на сепараторе на две фракции - плазму и эритроцитарную массу, которая содержит гемоглобин. Плазму обычно используют в производстве мясных продуктов, эритроцитарную массу замораживают.

Второй вариант, когда кровь животных собирают в емкости без добавления антикоагулянтов, выдерживают 3-4 часа при комнатной температуре. В результате отстаивания образуется сгусток, содержащий в себе эритроциты, фибрин и часть белков сыворотки, а также сыворотка (альбумин, глобулины и частично гемоглобин). Сгусток отделяют от сыворотки, сливая через ткань (марлю). Сыворотку чаще всего используют в производстве мясных продуктов, сгусток замораживают.

Полученные замораживанием брикеты транспортируют к месту переработки, где их измельчают в ледяную крошку на протирочной машине 1, подают в емкость 2 для первичного гемолиза с подогретой до 20-40°С водой, перемешивают до растворения ледяной крошки и насосом 8 перекачивают в проточный ультразвуковой гомогенизатор 3, где происходит не только разрушение эритроцитов, но и микробных клеток. Под действием ультразвука строма насыщается пузырьками воздуха, а смесь становится неоднородной, разделенной на две фракции. Обработанную ультразвуковым излучением смесь перекачивают в емкость 4 для отделения стромы (остатков клеточных стенок эритроцитов или компонентов сгустков, в частности фибрина). В емкости 4 происходит флотационное разделение стромы и гемолизата. Гемолизат сливают через сливной кран в нижней части емкости 4, а строму утилизируют. Далее осветленный гемолизат насосом 9 подают на фильтрационную установку 5, после чего гемолизат подвергают стерилизующей фильтрации на установке 6. Стерильный продукт высушивают в сушилке 7, например, в псевдоожиженном слое.

Использование предлагаемого способа позволит получать гемоглобин средней степени очистки по энергосберегающей технологии с минимальным расходом очищенной воды.

1. Способ получения гемоглобина, включающий разбавление водой гемоглобинсодержащего сырья, гемолиз, отделение стромы, фильтрацию, стерилизацию и сушку готового продукта, отличающийся тем, что разбавление гемоглобинсодержащего сырья осуществляют водой в объеме от 10 до 200% объема гемоглобинсодержащего сырья, при этом гемолиз, предварительную стерилизацию и отделение стромы проводят одновременно облучением смеси ультразвуком с частотой от 15 до 25 кГц.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гемоглобинсодержащее сырье до разбавления водой замораживают, затем измельчают до ледяной крошки фракции не более 10 мм.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на разбавление гемоглобинсодержащего сырья используют воду с температурой не выше 60°С.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гемоглобинсодержащего сырья применяют кровяной сгусток или концентрированную эритроцитарную массу.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что облучение смеси ультразвуком производят в динамическом режиме.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что облучение смеси ультразвуком производят в статическом режиме.