Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
Изобретения в сельском хозяйстве Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах Посадка, посев, удобрение Уборка урожая, жатва Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство Новые виды растений или способы их выращивания Производство молочных продуктов Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство Поимка, отлов или отпугивание животных Консервирование туш животных, или растений или их частей Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения Машины или оборудование для приготовления или обработки теста Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия

Способ получения полиненасыщенных жирных кислот

 
Международная патентная классификация:       A01H C12N C12P

Патент на изобретение №:      2038377

Автор:      Кристиан Борель[CH], Карл Эрик Хансен[NO]

Патентообладатель:      Сосьете Де Продюи Нестле С.А. (CH)

Дата публикации:      27 Июня, 1995

Адрес для переписки:      подача заявки16.01.1991 публикация патента27.06.1995


Изображения





Использование: биотехнология, культивирование клеток и тканей растений, биохимия, фармакология. Сущность изобретения: полиненасыщенные жирные кислоты получают при экстракции культивируемой биомассы клеток ряда видов мха на питательных средах, основанных на прописи Мурасеге-Скуга. 2 з.п. ф-лы. ,

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к способу получения полиненасыщенных жирных кислот, таких как, например, арахидоновая или эйкозапентановая кислоты. Полиненасыщенные жирные кислоты широко используются в пищевой или парфюмерной промышленности. Например, арахидоновая кислота имеет важное значение как предшественник лейкотриенов и простагландинов, являющихся важными элементами для регулирования функционирования некоторых клеток и физиологических функций. Эйкозапентановая кислота играет важную роль при снижении риска заболевания тромбозом или артериосклерозом.

Известен способ получения полиненасыщенных жирных кислот [1] путем ферментативной реакции с использованием микроорганизма типа Mortierella или даже культуры этого микроорганизма в присутствии углеводорода и жирной кислоты [2] Известен также способ получения ненасыщенных жирных кислот [3] который включает культивацию микроорганизма типа Conidiobolus в среде, содержащей в качестве источника углерода ненасыщенную жирную кислоту.

Известен способ [4] получения эйкозапентановой кислоты из морских водорослей, относящихся к классу Corallina.

Целью изобретения является создание простого способа получения в больших количествах полиненасыщенных жирных кислот из природных источников, например мхов.

Предлагаемый способ получения полиненасыщенных жирных кислот включает культивирование растительного материала, получение биомассы клеток, ее выращивание и экстракцию целевого продукта, причем в качестве растительного материала используют споры мха одного из видов: Eurhynchium striatum, Brachythecium rutabulum, Brachythecium salebrosum, Rhytidiadelphus squarrogus, Scleropodium purum и Rhytidiadelphus Triquetrus, и культивирование осуществляют на полутвердой среде Мурасиге-Скуга в течение 1-4 мес при температуре 15-30оС и освещенности 2000-7000 лк при продолжительности светового дня 14-18 ч и ночи 6-10 ч, выращивание биомассы проводят в жидкой безгормональной питательной среде Мурасиге-Скуга, дополнительно содержащей 0-25 г/л глюкозы, в течение 2-6 нед. при температуре 15-30оС, освещенности 2000-7000 лк, при продолжительности светового дня 14-18 ч и ночи 6-10 ч, при рН питательной среды 5,5-7,0, и экстракцию целевого продукта осуществляют хлороформом, метанолом, изопропанолом, гексаном или смесью указанных соединений. Причем рН можно устанавливать путем добавления в питательную среду 0,05-0,2%-ной 2-морфолиноэтансульфоновой кислоты.

Используемая питательная среда предпочтительно Мурасиге-Скуга может быть разбавлена до 8-12 мас.

Одно из преимуществ предлагаемого изобретения состоит в том, что с его помощью можно получать стабилизированную культуру клеток определенного мха, продуцирующую целевые полиненасыщенные жирные кислоты постоянным и воспроизводимым образом.

Другим преимуществом изобретения является возможность получения с его помощью ненасыщенных жирных кислот, связанных обычно в гликолипиды, которые могут использоваться в косметических продуктах.

Мхи обычно состоят из двух частей, а именно: гаплоидной или гаметофитной и диплоидной или спорофитной фаз. Гаплоидные споры продуцируются спорофитом в результате мейоза. Эти споры могут развиваться за счет прорастания, образуя гаметофит.

Для осуществления способа в соответствии с предлагаемым изобретением можно использовать капсулы, содержащие указанные споры. Предпочтительно это должны быть зрелые споры. Собранные капсулы подвергают стерилизации, например, путем погружения в разбавленный раствор хлорида натрия, последующего погружения на короткое время в этанол и промывки дистиллированной водой, или любым другим способом, позволяющим удалить с их поверхности микробов.

Стерилизованные капсулы вскрывают и находящиеся в них споры помещают в культуральную среду, обычно использующуюся в таких случаях, например в среду Murashige b Skoog (T. Murashige u Skoog F. (1962), Physiol. Plant. 15, 473-497). Расход клеток для засева культурной среды составляет, например, 0,1-0,8 мг (в расчете на сухое вещество) на 1 мл среды.

рН жидкой культурной среды устанавливают в пределах 5,5-7,0, например, путем добавления биологического буферного раствора, обычно использующегося в тканевых культурах. Такая стабилизация рН обеспечивает быструю дифференциацию клеток и более интенсивное продуцирование биомассы.

В процессе культивации среды перемешивают целиком или частично, например, с помощью мешалки, вращающейся со скоростью 100-120 об/мин.

После окончания инкубации клетки отделяют путем фильтрации или центрифугирования.

Выделенные клетки могут быть затем гомогенизированы, например, в растворе, содержащем 1-3 мас.ч. хлороформа на 1 мас.ч. метанола, в растворе гексана, изопропанола или их смеси. Перед экстракцией клетки обрабатывают путем погружения на 2-6 мин в кипящий изопропанол для ингибирования активности липаз. Полученный экстракт осветляют при необходимости путем фильтрации и затем высушивают, например в ротационном испарителе при 35-40оС и пониженном давлении. Полученная в результате липидная фракция содержит целевые полиненасыщенные жирные кислоты, а также другие жирные кислоты.

Присутствующие в липидной фракции различные полиненасыщенные жирные кислоты могут быть разделены. Так, для получения метиловых эфиров целевых полиненасыщенных жирных кислот используют переэтерификацию, осуществляемую с помощью ацетилхлорида. Полученные метиловые эфиры экстрагируют, например гексаном. Полученные таким образом эфиры идентифицируют с помощью, например, газовой хроматографии путем сравнения с известными характеристиками стандартных соединений или с помощью масс-спектрометрии.

Полученные таким образом полиненасыщенные жирные кислоты могут использоваться в пищевых и/или косметических продуктах.

П р и м е р 1. 200 мл разбавленной до 10 мас. жидкой культурной среды Murashige и Skoog, не содержащей гормонов роста и витаминов и содержащей 10 г/л глюкозы, засевают 100 мг сухих клеток Rhytidiadelphus squarrosuc. рН культурной среды устанавливают равным 6,5, добавляя к ней 0,1%-ную (мас.) 2-морфолиноэтансульфоновую кислоту. Клетки выдерживают при 20оС и освещенности 5000 лк в течение 16 ч и затем в течение 8 ч в темноте при постоянном перемешивании со скоростью вращения мешалки 110 об./мин.

После инкубации в течение 3 нед суспензию фильтруют, получая в результате 820 мг клеток в расчете на сухое вещество.

Полученные клетки погружают на 2 мин в раствор изопропанола при 80-90оС, после чего суспендируют в растворе, содержащем 2 мас.ч. хлороформа на 1 мас. ч. метанола. Полученный экстракт фильтруют и высушивают в ротационном испарителе при 40оС и пониженном давлении, после чего подвергают очистке путем экстракции 0,88%-ным (мас.) раствором KCl. В результате получают 52,5 мг липидной фракции, т.е. 6,4 мас. от исходного количества сухих клеток.

52,5 мг липидной фракции подвергают переэтерификации ацетилхлоридом. Образующиеся в результате метиловые эфиры экстрагируют гексаном. Полученные эфиры разделяют с помощью газовой хроматографии и идентифицируют путем сравнения их масс-спектра с масс-спектром стандартных соединений.

В нижеприведенной табл. 1 эфиры жирных кислот определяются числом атомов углерода и числом и положением двойных связей в исходной жирной кислоте.

Экстракт метиловых эфиров содержит все жирные кислоты упомянутой липидной фракции в этерифицированной форме и имеет следующий состав (мас.): В результате получают 5,8 мг метиларахидоната (20:4, n-6) и 0,98 мг метилэйкозапентаноата (20:5, n-3).

П р и м е р 2. 100 мг сухих клеток различных мхов засевают как это описано в примере 1 в жидкую культурную среду Murashige и Skoog, которая может быть разбавлена и рН которой устанавливают равным 6,5 путем добавления 0,1%-ной (мас.) 2-морфолиноэтансульфоновой кислоты (МES-кислота).

Содержание арахидоновой (АА) и эйкозапентановой (ЕРА) кислот определяют в мас. в расчете на общее количество жирных кислот (1) и в мг на г сухих клеток мха (11).

При этом получают следующие результаты, приведенные в табл. 2.

Для различных мхов используют следующие культурные среды: для B. rutabulum, R. triquetrus и R.squarrosus разбавленную до 10 мас. среду Murashige и Skoog, содержащую MES-кислоту (рН 6,5); для B. salebrosum неразбавленную среду Murashige и Skoog, содержащую MES-кислоту (рН 6,5); для S.purum неразбавленную среду Murashige и Skoog (рН 5,8); для E.striatum разбавленную до 10 мас. среду Murashige и Skoog (рН 5,8).

П р и м е р 3. 40 мл культурной среды Murashige и Skoog, не содержащей гормонов и витаминов и содержащей 10 г/л глюкозы (рН 5,8), засевают 20 г сухих клеток R.squarrosus. Клетки выдерживают при 20оС и освещенности 5000 лк в течение 16 ч и затем в темноте в течение 8 ч при постоянном перемешивании при вращении мешалки со скоростью 110 об/мин. После инкубации в течение 3 нед суспензию фильтруют, получая в результате 30 мг клеток в расчете на сухое вещество.

Полученные клетки погружают на 2 мин в раствор изопропанола при 80-90оС и затем суспендируют их в растворе, содержащем 2 мас.ч. хлороформа на 1 мас. ч. метанола. Экстракт фильтруют, высушивают и подвергают очистке таким же образом, как это описано в примере 1. В результате получают 4,7 мг липидной фракции, т.е. 15,6 мас. в расчете на исходное количество сухих клеток. Липидную фракцию подвергают переэтерефикации с помощью ацетилхлорида, и образующиеся метиловые эфиры экстрагируют гексаном. В результате после разделения получают 0,40 мг метиларахидоната, т.е. 13,2 мг/г сухих клеток, и 0,06 мг метилэйкозапентаноата, т.е. 2,1 мг/г сухих клеток.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИНЕНАСЫЩЕННЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ, включающий культивирование растительного материала, получение биомассы клеток, ее выращивание и экстракцию целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве растительного материала используют споры мха одного из видов: eurhynchium striatum, brachythecium rutabulum, brachythecium salebrosum, rhytidiadelphus squarrosus, scleropodium purum, rhytidiadelphus triquetrus, культивирование осуществляют на полутвердой среде Мурасиге-Скуга в течение 1 4 месяцев при температуре 15 30oС и освещенности 2000 7000 лк при продолжительности светового дня 14 18 ч и ночи 6 10 ч, выращивание биомассы проводят в жидкой безгормональной среде Мурасиге-Скуга, дополнительно содержащей 0 25 г/л глюкозы, в течение 2 6 недель при температуре 15 - 30oС и освещенности 2000 7000 лк при продолжительности светового дня 14 18 ч и ночи 6 10 ч, при рН питательной среды 5,5 7,0 и экстракцию целевого продукта осуществляют хлороформом, метанолом, изопропанолом, гексаном или смесью указанных соединений.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что рН устанавливают путем добавления в питательную среду 0,05 0,2%-ной 2-морфолиноэтансульфоновой кислоты.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что используемая питательная среда Мурасиге-Скуга может быть разбавлена до 8 12 мас.



Популярные патенты:

2169462 Улей (варианты), способ его сборки и способ круглогодичного содержания в нем пчел

... в виде цилиндрического стакана с дном 4 и со сквозными щелевыми отверстиями 5 в цилиндрической поверхности. Гнездовой корпус I выполнен с основным 6 и дополнительным летками 7. Подставка IX (фиг. 1, 2) снабжена опорами 8, выполненными в виде четырех стояков, жестко скрепленными с ее торцом 9. Каждый стояк выполнен из поливинилхлоридной или полипропиленовой трубы с наружным диаметром 100...110 мм, толщиной стенки 2...3 мм, высотой 300. ..390 мм (расстояние от поверхности земли до верха подставки). Назначенные параметры стоек и подставки, как показал опыт проектирования, обеспечивают прочность и долговечность конструкции стоек при эксплуатации в условиях атмосферных воздействий ...


2453090 Способ минимальной обработки почвы

... классов.Заявляемый способ обработки почвы испытан в ГУП СО «Совхоз «Сухоложский». В 2010 году, отличившемся не характерным для Уральского региона засушливым летом, на большинстве полей совхоза «Сухоложский» удалось получить урожайность зерна яровых культур 27-32 ц/га. Тогда как в Свердловской области, где в большинстве хозяйств применяют традиционную плужную обработку, минеральные удобрения, гербициды и ядохимикаты, среднестатистическая урожайность зерна яровых культур в том же году составила 18,4 ц/га. Сопоставительные данные представлены в Таблице 1. При обработке заявляемым способом урожайность гороха в совхозе «Сухоложский» составила 23-27 ...


2449809 Дезинфицирующее средство

... обрабатываемого материала, особенно деревянных поверхностей. Кроме того, средство имеет сравнительно небольшой срок хранения - 12 месяцев, и по мере хранения его активность снижается.Одним из компонентов дезсредства «ПВК» является Катамин АБ. Промышленное производство Катамина АБ (алкилдиметилбензиламмонийхлорида) основано на использовании высших жирных кислот (ВЖК), получаемых из сырья растительного или синтетического происхождения. Их перерабатывают в амины, причем наиболее распространенным и отработанным является метод, состоящий из двух стадий. На первой стадии при температуре 250÷300°С и давлении 0,3÷0,7 МПа осуществляют аммонолиз ВЖК до ...


2121787 Устройство для регулирования температуры воздуха в теплице

... 31 трехходовыми смесительными клапанами 6, 7, 8, 9, 10, 11 и проходного регулирующего клапана 39 системы кровельного отопления. В систему теплоснабжения введен подающий трубопровод 2, к которому подключены вторые входные патрубки трехходовых смесительных клапанов 6, 7, 8, 9, 10, 11 всех систем отопления и блоки 34, 37 регулирования перепада давлений соответственно между подающими 1, 2 и вторым подающим 2 и отводящим 3 трубопроводами. Первый блок 34 регулирования перепада давлений включает первый проходной регулирующий клапан 5, установленный на входе первого подающего 1 трубопровода и имеющий собственный блок управления, к входам которого подключены выходы датчиков давления 32, 33 ...


2404581 Способ изготовления муляжей анатомических препаратов полых и трубчатых органов

... (упакованного в пластиковый картридж с носиком) герметика составляет 70-80 рублей при объеме заполнения 260-310 мл. Цена у оптовых импортеров, поставляющих герметик в Россию составляет 35-40 рублей. В качестве примера приводим методику приготовления монохромного коррозионного препарата венозной системы почки. Почка целиком выделяется из ложа окружающей ее жировой капсулы и извлекается из нефиксированного трупа с максимально длинной почетной ножкой. Через просвет вены кровеносное русло тщательно промывается проточной водой до удаления крови. Нефиксированный конец резиновой трубки надевается на носик тубы с веществом, например, «Silicon acetat 101е» фирмы Kim Tec, ...


Еще из этого раздела:

2195808 Способ хранения корнеплодов, картофеля и капусты

2165137 Машина для уборки корней лекарственных растений

2051575 Способ отделения дождевых червей от среды обитания и устройство для его осуществления

2245013 Устройство для обмолота легкоповрежденных культур на примере нута (варианты)

2175177 Агромост с оснасткой для прокладки и уплотнения постоянных грунтовых колей

2438300 Молочная холодильная установка

2149547 Пневматический опрыскиватель

2490849 Способ переработки безподстилочного помета птиц клеточного содержания и навоза свиней в топливные брикеты

2304875 Способ активации воды для полива при выращивании растений и устройство для его осуществления

2159526 Устройство для навешивания сельскохозяйственных орудий на трактор