Способ получения хитина из личинок черной львинки hermetia illucens

Изобретение направлено на получение высокомолекулярного хитина из личинок черной львинки Hermetia illucens. Способ получения хитина из личинок черной львинки Hermetia illucens предусматривает обработку обездвиженных личинок на маслопрессе. К 30-50 г полученного твердого остатка добавляют 150-200 мл 85% фосфорной кислоты, тщательно перемешивают и оставляют на 16-20 ч при комнатной температуре. Полученную суспензию фильтруют под вакуумом через стеклянный пористый фильтр №1 и промывают 70-100 мл 40% фосфорной кислоты. Объединенный фильтрат разбавляют 2,5-3,0 л воды при интенсивном перемешивании. Выпавший осадок хитина в фильтрате отмывают водой методом декантации до рН 5,5-6,0 и лиофильно высушивают. Изобретение позволяет упростить процесс получения хитина из личинок черной львинки Hermetia illucens, а также получить хитин в аморфной форме. 3 пр.

 

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для получения высокомолекулярного хитина.

На сегодняшний день в мире активно развивается технология по переработке пищевых отходов и органических отходов сельского хозяйства с помощью личинок мух черная львинка Hermetia illucens. Лидерами в этом направлении являются Китай, США, Канада, Нидерланды, ЮАР, причем количество ежегодно перерабатываемых отходов уже составляет сотни тысяч тонн. В последние несколько лет в мировой практике освоено крупнотоннажное промышленное получение личинок с соответствующим масштабным получением продуктов переработки биомассы личинок. В настоящее время эта технология стала развиваться и в России. Помимо кормового белка и биоудобрения насекомые (в различных стадиях онтогенеза) являются источником сырья для получения хитина и хитин-меланинового комплекса.

Известен способ получения хитина из личинок насекомых [Р.В. Уланова и И.К. Кравченко «Способ получения хитина», Патент РФ №2526936, 27.11.2012]. Согласно данному способу измельченную биомассу личинок насекомых заливают 0,01-1,0% раствором щелочи в соотношении 1:1-1:8 и перемешивают в течение 5-30 минут при температуре 25-100°С. После инокуляции молочнокислыми бактериями ферментируют от 1,5 до 7,0 часов в стационарных условиях при температуре 25-45°С. Затем хитин отделяют, промывают водой и проводят дополнительную деминерализацию раствором кислоты. В конце, раствор кислоты удаляют, а хитин промывают и высушивают.

Существует способ получения хитина [С.И. Шыш и Г.В. Винокурова «Способ получения хитина и способ получения хитозана», Патент РФ №2139887, 15.03.1999], включающий культивацию синантропных мух с последующим использованием мух и/или форм их постадийного развития в качестве хитинсодержащего сырья. Данный способ отличается тем, что из вышеуказанного хитинсодержащего сырья выделяют хитинсодержащую фракцию и обрабатывают ее 1,5-5,0% раствором сильной неорганической кислоты в течение 1,5-2,0 ч при перемешивании, температуре 18-30°С и в соотношении твердой и жидкой фаз 1: (3-4). Твердую фазу отмывают водой, проводят последующую обработку отмытой твердой фазы 2,0-5,0% раствором щелочи в течение 1,5-3,0 ч при перемешивании, температуре 90-100°С, в соотношении твердой и жидкой фаз 1: (3-5) и исключении контакта реакционной среды с воздухом. Затем осадок последовательно отмывают гидрофильным и гидрофобным растворителем и сушат при температуре 18-30°С.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения хитина из куколок и имаго черной львинки [A. Wasko et al. The first report of the physicochemical structure of chitin isolated from Hermetia illucens, International Journal of Biological Macromolecules, 92, 2016, 316-320]. В данной работе стадия деминерализации была проведена на измельченном сырье с использованием 1М раствора HCl в течение 1 часа. Последующее депротеинирование проводили в 1М растворе NaOH при 80°С в течение 24 часов.

Используемое в данной работе хитин-содержащее сырье является сильно пигментированным и часть меланинов ковалентно связано с хитином. Поэтому была добавлена стадия обесцвечивания, которая проводилась в присутствии 1%-го раствора KMnO4. Однако такая обработка не позволяет удалить весь меланин. Кроме того в работе не проводилось обезжиривание и не определялись возможные примеси в полученном хитине (белок, липиды, меланин). Степень ацетилирования полученных образцов хитина, рассчитанная по эмпирической формуле на основе данных элементного анализа составляла 250 и 179%% при теоретически максимально возможных 100%, что говорит о наличии в них примесей нехитиновой природы.

Таким образом, все известные способы получения хитина из личинок черной львинки Hermetia illucens направлены на последовательное удаление примесных компонентов из хитин-содержащего сырья. Такой подход является многостадийным и не гарантирует получения чистого продукта.

С целью преодоления перечисленных недостатков предлагается для получения хитина использование непосредственной экстракции целевого продукта.

Сущность получения хитина из личинок черной львинки Hermetia illucens заключается в том, что берут 200-300 г личинок черной львинки 5/6-го возраста, заливают 0,7-1,0 л кипящей воды на 2-3 мин. Затем обездвиженные личинки подвергают обработке на маслопрессе и получают твердый остаток. К 30 - 50 г твердого остатка добавляют 150-200 мл (в соотношении 4-5 мл/г) 85% фосфорной кислоты, тщательно перемешивают и оставляют на 16-20 ч при комнатной температуре. Полученную суспензию фильтруют под вакуумом через стеклянный пористый фильтр №1 и промывают 70 - 100 мл 40% фосфорной кислоты. Объединенный фильтрат разбавляют 2,5-3,0 л воды при интенсивном перемешивании. Выпавший осадок хитина в фильтрате отмывают водой методом декантации до рН 5,5-6,0 и лиофильно высушивается. Получают аморфный хитин.

Технический результат достигается путем исключения многочисленных стадий очистки при получении хитина, таких как обезжиривание, депротеинирование, деминерализация, обесцвечивание, а кроме того в снижении степени кристалличности получаемого продукта, что увеличивает его стерическую доступность, и, как следствие, повышает биологическую активность хитина.

Известно, что хитин растворим в концентрированных минеральных кислотах, таких как: соляная, серная, фосфорная и т.п. Однако это свойство биополимера ранее не применялось для его выделения. Для получения хитина использовали фосфорную кислоту, т.к. она, в отличие от соляной и серной, практически не гидролизует хитин в процессе его получения. Предлагаемый способ получения хитина не требует стадии обезжиривания, которая осуществляется обработкой сырья органическими растворителями или раствором щелочи при высокой температуре. Кроме того, хитин, получаемый через стадию растворения, является не кристаллическим, а аморфным. На основе такого хитина можно получать коллоидные растворы, используемые, например, в качестве субстрата при определении хитиназной активности ферментов.

Полученный продукт представляет собой белый или светло-кремовый порошок, нерастворимый в воде, нетоксичный. Оставшиеся после экстракции хитина фрагменты оболочек личинок после отмывки или нейтрализации фосфорной кислоты могут быть использованы в качестве кормовой добавки, а нейтрализованная фосфорная кислота в качестве удобрения.

Чистота получаемого хитина подтверждается данными элементного анализа, ИК-спектроскопии и титрованием свободных аминогрупп в сравнении с аналогичными параметрами, определенными у «эталонного» хитина из панциря креветок («Sigma», США).

Пример 1.

300 г личинок черной львинки Hermetia illucens 5/6-го возраста заливают 1 л кипящей воды на 2-3 мин. Затем обездвиженные личинки подвергают обработке на маслопрессе. Получают 50 г твердого остатка с влажностью 55%, содержащего 5% жира, 4% золы, 7% хитина. К твердому остатку добавляю 200 мл 85% фосфорной кислоты, тщательно перемешивают и оставляли на 16 часов при комнатной температуре. Полученную суспензию фильтруют под вакуумом через стеклянный пористый фильтр №1 и промывают 100 мл 40% фосфорной кислоты. Объединенный фильтрат разбавляют 3,0 л воды при интенсивном перемешивании. Выпавший осадок хитина в фильтрате отмывают водой методом декантации до рН 5,5-6,0 и лиофильно высушивали. Получают 2,75 г аморфного хитина. Пример 2.

Аналогично примеру 1. К 50 г твердого остатка добавляют 150 мл 85% фосфорной кислоты, тщательно перемешивают и оставляют на 16 часов при комнатной температуре. Затем полученную суспензию фильтруют под вакуумом через стеклянный пористый фильтр №1 и промывают 100 мл 40% фосфорной кислоты. Объединенный фильтрат разбавляют 2,5 л воды при интенсивном перемешивании. Выпавший осадок хитина в фильтрате отмывают водой методом декантации до рН 5,5-6,0 и лиофильно высушивают. Получают 2,45 г аморфного хитина.

Пример 3.

200 г личинок черной львинки Hermetia illucens 5/6-го возраста заливают 0,7 л кипящей воды на 2- мин. Затем обездвиженные личинки подвергают обработке на маслопрессе. Получают 30 г твердого остатка с влажностью 55%, содержащего 5% жира, 4% золы, 7% хитина. К твердому остатку добавляю 150 мл 85% фосфорной кислоты, тщательно перемешивают и оставляют на 16 часов при комнатной температуре. Полученную суспензию фильтруют под вакуумом через стеклянный пористый фильтр №1 и промывают 70 мл 40% фосфорной кислоты. Объединенный фильтрат разбавляют 2,5 л воды при интенсивном перемешивании. Выпавший осадок хитина в фильтрате отмывают водой методом декантации до рН 5,5-6,0 и лиофильно высушивают. Получают 1,75 г аморфного хитина.

Способ получения хитина из личинок черной львинки Hermetia illucens, заключающийся в том, что обездвиженные личинки подвергаются обработке на маслопрессе, а к 30-50 г полученного твердого остатка добавляют 150-200 мл 85% фосфорной кислоты, тщательно перемешивают и оставляют на 16-20 ч при комнатной температуре, полученную суспензию фильтруют под вакуумом через стеклянный пористый фильтр №1 и промывают 70-100 мл 40% фосфорной кислоты, объединенный фильтрат разбавляют 2,5-3,0 л воды при интенсивном перемешивании, а выпавший осадок хитина в фильтрате отмывают водой методом декантации до рН 5,5-6,0 и лиофильно высушивают.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области фармацевтики и раскрывает композицию и фармацевтический состав, а также способ приготовления указанной композиции. Композиция характеризуется тем, что содержит гидрогели из функционализированных производных гиалуроновой кислоты, загруженные экзогенными ферментами, выбранными из группы, состоящей из пролил-эндопептидазы (ПЭП) и эндопротеазы (ЭП).

Группа изобретений относится к области косметологии. Предложена инъецируемая гидрогелевая композиция для лечения морщин на коже, включающая гиалуроновую кислоту, поперечно сшитую с лизином в присутствии 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)карбодиимида (EDC) в качестве связывающего агента и N-гидроксисукцинимида (NHS) в качестве активирующего агента, при этом концентрация гиалуроновой кислоты, поперечно сшитой с лизином, составляет от 10 мг/мл до 40 мг/мл.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ включает следующие операции.

Группа изобретений относится к медицине, конкретно к новым конъюгатам на основе хитозана, например наноносителям, содержащим производное биосовместимого полимера хитозана, конъюгированного с фотосенсибилизирующим агентом, и их применению в фотохимической интернализации (ФХИ) и фотодинамической терапии (ФДТ).

Настоящее изобретение относится к пригодному в медицине производному гиалуроновой кислоты, содержащему единицу формулы (I): где R1-R4 выбраны из H, С1-6алкила, формила и С1-6алкилкарбонила; R5 выбран из H, формила или С1-6алкилкарбонила; R6 выбран из H и C1-6алкила; -CHRa-CO-X1 выбран из групп: ,где * означает место присоединения к -NR6-; Z1 является С2-30алкиленом или -(СН2СН2О)m-СН2СН2-, необязательно содержащим 1-5 групп -О-, -NRg- или -S-S-; m равен 1-100; Z2 выбран из -NRb-Z3 и -NRb-COO-Z3; Rb выбран из H, С1-20алкила, амино-С2-20алкила и гидрокси-С2-20алкила, необязательно содержащего 1-3 групп -О- и -NRf-; Rf выбран из Н, С1-12алкила, амино-С2-12алкила и гидрокси-С2-12алкила, необязательно содержащих 1-2 групп -О- или -NH-; Rg выбран из Н, С1-20алкила, амино-С2-20алкила или гидрокси-С2-20алкила, необязательно содержащих 1-3 групп -О- или -NH-; Z3 - холаноил или холестерил; и при X1, отличном от -NR9-Z1-Z2, указанное производное дополнительно содержит единицу формулы (II): где R1a-R4a выбраны из Н, C1-6алкила, формила и C1-6алкилкарбонила; R5a представляет собой Н, формил или C1-6алкилкарбонил; X2 представляет собой -NH-Z1-Z2, где Z1 и Z2 определены выше; и указанное производное получено с использованием гиалуроновой кислоты, исключительно состоящей из единиц формулы (IIb): где R5b выбран из Н, формила и С1-6алкилкарбонила; Xb выбран из OH и -O-Q+, где Q+ выбран из Li+, Na+, Rb+, Cs+, Mg2+, Ca2+, N+RjRkRlRm, где Rj, Rk, Rl и Rm выбраны из Н и С1-6алкила, имеющего молекулярную массу от 3 кДа до 1500 кДа, когда R1b-R4b все представляют собой Н, R5b представляет собой ацетил, и Xb представляет собой -O-Na+.

Изобретение относится к способу выделения гликозаминогликанов из вторичного коллагенсодержащего сырья и может быть применено в медицинской промышленности. Предложенный способ включает очистку и измельчение исходного сырья, промывку фосфатным буфером, ферментативный гидролиз ферментами коллагеназой и папаином в концентрации 200 ед/г в течение 6-10 часов, при температуре 40-50°С, рН 6,5-7,5 с их последовательным внесением, последующим осаждением гликозаминогликанов 96%-ным этанолом и отделением осадка центрифугированием, переосаждение этанолом, высушиванием на распылительной сушилке, разделение и очистку гель-хроматографией с использованием сефадекса G25 и высушиванием на распылительной сушилке.

Настоящее изобретение относится к наночастицам на основе кордицепина/О-карбоксиметилхитозана, пригодным для использования в медицине, и способу их получения. Предложены наночастицы на основе кордицепина/О-карбоксиметилхитозана размером 100-200 нм, полученные способом, который включает диспергирование кордицепина в растворе на основе хлорида натрия, содержащем О-карбоксиметилхитозан, добавление к полученной системе раствора триполифосфата натрия, центрифугирование, промывание и вакуумное высушивание.

Настоящее изобретение относится к гелю на основе поперечно сшитой гиалуроновой кислоты. Гель на основе поперечно сшитой гиалуроновой кислоты получают в результате поперечного сшивания гиалуроновой кислоты или ее соли в присутствии по меньшей мере эффективного количества по меньшей мере одного эндогенного полиамина в качестве поперечно сшивающего агента.

Группа изобретений относится к биотехнологии. Заявлена группа изобретений: способ получения природного биополимера апизана и применение апизана в качестве добавки в питательную среду.

Изобретение относится к конъюгату хитозана для стабилизации липосомальных суспензий и способу его получения, которые могут быть использованы в фармацевтической промышленности.

Группа изобретений относится к области косметологии. Предложена инъецируемая гидрогелевая композиция для лечения морщин на коже, включающая гиалуроновую кислоту, поперечно сшитую с лизином в присутствии 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)карбодиимида (EDC) в качестве связывающего агента и N-гидроксисукцинимида (NHS) в качестве активирующего агента, при этом концентрация гиалуроновой кислоты, поперечно сшитой с лизином, составляет от 10 мг/мл до 40 мг/мл.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ включает следующие операции.

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к способу комплексной переработки фукусовых водорослей. Способ комплексной переработки фукусовых водорослей с одновременным получением полного спектра биологически активных веществ из биомассы водоросли в рамках одного технологического цикла, заключающийся в обработке измельченного воздушно-сухого сырья методом сверхкритической флюидной экстракции, растворитель - сверхкритический СО2, сорастворитель этанол, полученный сверхкритический экстракт разделяют на фракции с превалирующим содержанием компонентов - полифенолов и жирных кислот, водорослевый остаток после сверхкритической флюидной экстракции подвергают экстрагированию водой при постоянном перемешивании, экстракт упаривают на роторном испарителе и разделяют добавлением этилового спирта, выпавший осадок - ламинаран и фукоидан отделяют от раствора методом центрифугирования, надосадочную жидкость охлаждают и оставляют на сутки для осаждения маннита из раствора, далее из водно-спиртового экстракта с помощью роторного испарителя удаляют этанол, упаривая водно-спиртовый экстракт до исходного объема, полученный водный раствор разбавляют, подкисляют концентрированной соляной кислотой и проводят трехкратную жидкофазную экстракцию полифенольной фракции из водного раствора бурых водорослей смесью этилацетата и н-бутанола, далее водорослевый остаток после водной экстракции обрабатывают раствором NaHCO3 с гидромодулем, экстракты объединяют, подкисляют концентрированной серной кислотой, выпавший альгинат натрия используют для производства различных солей альгиновой кислоты, волокнистый остаток после выделения альгинатов - водорослевую клетчатку подвергают очистке путем четырехкратной экстракции водой при температуре кипения растворителя с гидромодулем, при определенных условиях.

Настоящее изобретение относится к пригодному в медицине производному гиалуроновой кислоты, содержащему единицу формулы (I): где R1-R4 выбраны из H, С1-6алкила, формила и С1-6алкилкарбонила; R5 выбран из H, формила или С1-6алкилкарбонила; R6 выбран из H и C1-6алкила; -CHRa-CO-X1 выбран из групп: ,где * означает место присоединения к -NR6-; Z1 является С2-30алкиленом или -(СН2СН2О)m-СН2СН2-, необязательно содержащим 1-5 групп -О-, -NRg- или -S-S-; m равен 1-100; Z2 выбран из -NRb-Z3 и -NRb-COO-Z3; Rb выбран из H, С1-20алкила, амино-С2-20алкила и гидрокси-С2-20алкила, необязательно содержащего 1-3 групп -О- и -NRf-; Rf выбран из Н, С1-12алкила, амино-С2-12алкила и гидрокси-С2-12алкила, необязательно содержащих 1-2 групп -О- или -NH-; Rg выбран из Н, С1-20алкила, амино-С2-20алкила или гидрокси-С2-20алкила, необязательно содержащих 1-3 групп -О- или -NH-; Z3 - холаноил или холестерил; и при X1, отличном от -NR9-Z1-Z2, указанное производное дополнительно содержит единицу формулы (II): где R1a-R4a выбраны из Н, C1-6алкила, формила и C1-6алкилкарбонила; R5a представляет собой Н, формил или C1-6алкилкарбонил; X2 представляет собой -NH-Z1-Z2, где Z1 и Z2 определены выше; и указанное производное получено с использованием гиалуроновой кислоты, исключительно состоящей из единиц формулы (IIb): где R5b выбран из Н, формила и С1-6алкилкарбонила; Xb выбран из OH и -O-Q+, где Q+ выбран из Li+, Na+, Rb+, Cs+, Mg2+, Ca2+, N+RjRkRlRm, где Rj, Rk, Rl и Rm выбраны из Н и С1-6алкила, имеющего молекулярную массу от 3 кДа до 1500 кДа, когда R1b-R4b все представляют собой Н, R5b представляет собой ацетил, и Xb представляет собой -O-Na+.

Изобретение относится к способу получения низкомолекулярного гепарина, который может быть использован в химико-фармацевтической промышленности. Способ включает стадии:(а) формирования защиты сульфогрупп взаимодействием высокомолекулярного гепарина с бензетония хлоридом с образованием гепарината бензетония,(б) этерификации полученной соли бензилированием в апротонном растворителе,(в) выделения неполного сложного бензилового эфира гепарина с удалением бензетониевой защиты сульфогрупп насыщенным раствором ацетата натрия в спирте,(г) расщепления макромолекулы гепарина щелочной деполимеризацией и(д) формирования концевых 1,6-ангидрогрупп β-элиминированием при взаимодействии с сильным восстановителем, и отличается тем, что на стадии (а) отмывку гепарината бензетония от избытка непрореагировавшего бензетония хлорида производят многократной дробной промывкой водой очищенной с применением ультразвука рабочей частоты 30-40 кГц, мощностью излучения 200-400 Вт, и на стадии (в) выделение сложного бензилового эфира гепарина проводят в две последовательные операции: выделение бензилового эфира гепарината бензетония из раствора осаждением метанольным раствором ацетата натрия с последующим снятием бензетониевой защиты сульфогрупп насыщенным метанольным раствором ацетата натрия.
Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ получения экзополисахарида (ЭПС) бактерий Xanthobacter xylophilus Z-0055.
Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ получения экзополисахарида (ЭПС) бактерий Ancylobacter abiegnus.

Изобретение относится к области гигиены. Предложен нерастворимый в воде циклодекстриновый поликонденсат, который получают путем смешивания, по меньшей мере, одного циклодекстрина и, по меньшей мере, одной насыщенной или ненасыщенной, или ароматической, линейной или разветвленной или циклической поликарбоновой кислоты и/или, по меньшей мере, одного сложного эфира, или одного ангидрида кислоты, или одного галогенангидрида указанной поликарбоновой кислоты и, по меньшей мере, одного термопластичного полиольного полимера.

Настоящее изобретение относится к соли соединения, представленного формулой (I), где представляет собой α-конфигурацию,представляет собой β-конфигурацию ипредставляет собой α-конфигурацию, β-конфигурацию или их смесь в произвольном соотношении, и 4-пиперидинметанола; ее кристаллу; или ее циклодекстриновому клатрату.
Изобретение относится к пищевой промышленности и направлено на глубокую переработку вторичных сырьевых ресурсов свеклосахарного производства. Способ получения свекловичного пектина из пектиновых веществ свекловичного жома включает гидролиз протопектина, выделение из полученной смеси жидкой фазы, осаждение, очистку, сушку и измельчение в порошок полученного пектина.

Изобретение направлено на получение высокомолекулярного хитина из личинок черной львинки Hermetia illucens. Способ получения хитина из личинок черной львинки Hermetia illucens предусматривает обработку обездвиженных личинок на маслопрессе. К 30-50 г полученного твердого остатка добавляют 150-200 мл 85 фосфорной кислоты, тщательно перемешивают и оставляют на 16-20 ч при комнатной температуре. Полученную суспензию фильтруют под вакуумом через стеклянный пористый фильтр №1 и промывают 70-100 мл 40 фосфорной кислоты. Объединенный фильтрат разбавляют 2,5-3,0 л воды при интенсивном перемешивании. Выпавший осадок хитина в фильтрате отмывают водой методом декантации до рН 5,5-6,0 и лиофильно высушивают. Изобретение позволяет упростить процесс получения хитина из личинок черной львинки Hermetia illucens, а также получить хитин в аморфной форме. 3 пр.

Наверх