Способ получения дрожжевого низкомолекулярного экстракта и вещество, получаемое этим способом

 

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способу получения дрожжевого экстракта, активирующего обмен веществ. Способ заключается в том, что культивируют дрожжи на среде содержащей 5% сахара при 37-38°С в течение 3-6 ч. Полученную суспензию нагревают до 45°С, выдерживают при этой температуре 60 мин, охлаждают до 25°С в течение 60 мин и вновь выдерживают и вносят протеолитические ферменты для разрушения клеток дрожжей. Из протеолитических ферментов используют папаин в соотношении 0,03 : 1. Смесь дрожжей с папаином выдерживают и нагревают до температуры выше 80°С, затем отделяют экстракт. В результате получают экстракт, содержащий низкомолекулярные вещества, активирующие обмен веществ в виде протеинов hsp-60. Экстракт может быть очищен от примесей фильтрованием, сконцентрирован с помощью вакуум-выпарного аппарата, высушен с образованием гранул. Полученный целевой продукт имеет более высокую активность, в частности при использовании теста с фибробластами активность на 50 - 100% выше, чем у известных препаратов. 2 с. и 5 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к низкомолекулярным экстрактам активного вещества из дрожжей и способам их получения.

Дрожжевые экстракты из дрожжевых грибков рода Saccharomycetes (сахаромицетов) и их анаболическое и способствующее дыханию, а также общее активирующее обмен веществ действие известны.

Способы получения подобных экстрактов описаны, например, в патенте EP-B-0065246.

В указанном документе раскрыт способ получения дрожжевого низкомолекулярного экстракта, активирующего обмен веществ, из дрожжей рода сахаромицетов, предусматривающий культивирование дрожжей при температуре не ниже 37^oC с последующим разрушением дрожжевых клеток и получением экстракта. В соответствии с этим способом разрушение (диализ) клеток осуществляют ультразвуком. Ультразвуковой диализ является эффективным средством, но имеет тот недостаток, что при обработке ультразвуком практически все соединения, присутствующие в растворе, подвергаются окислению. Иначе говоря, известный способ обеспечивает получение не исходных активных веществ, а измененных соединений.

Поэтому существует потребность в дрожжевых экстрактах и способах их получения, которые позволяют производить натуральный, не измененный продукт и содержат лишь незначительное количество измененных веществ.

Поставленная задача решается посредством того, что в способе указанного выше типа культивирование дрожжей осуществляют при температуре 37-38^oC в течение 3-6 ч, затем дрожжевую суспензию нагревают до температуры 45^oC, выдерживают при этой температуре 60 мин, охлаждают до 25^oC в течение 60 мин и вновь выдерживают при этой температуре 60 мин.

Неожиданно оказалось, что дрожжевые экстракты с активирующим обмен веществ действием можно получать с улучшенным качеством и с большим выходом, если дрожжевые культуры определенным образом подвергать воздействию температуры, как указано в п. 1 формулы изобретения.

Благодаря повышению температуры культивирования максимально до 45^oC в период генерации улучшается термостойкость дрожжей и заметно увеличивается общий обьем веществ. Предполагается, что повышенный выход низкомолекулярных ускоряющих обмен веществ активных веществ объясняется усиленным метаболизмом во время повышенной температуры роста. Это предположение обосновывается тем, что в концентрате активного вещества можно обнаружить полученные воздействием высокой тепловой нагрузки протеины. Эти протеины (сокращенно hsp) представляют собой протеины, которые временно синтезируются живыми клетками при тепловой или химической нагрузке в очень высоких количествах. Их точная функция еще неизвестна, но они играют существенную роль для переживания стрессовых ситуаций, и предполагается, что они инициируют или поддерживают зависимый от АТФ возврат денатурированных протеинов. В продуктах гидролиза дрожжей содержатся протеины hsp-семейства 60 и 70. Выделение и обнаружение протеинов hsp, полученных воздействием высокой тепловой нагрузки, описаны, например, в публикации Nature (Лондон) 337, 655-659 и 44-47 (1989).

В качестве дрожжей применяют предпочтительно Saccharomyces cerevisiae, также в различных формах чистой культуры, или Saccharomyces uvarum, или Saccharomyces rosei.

После приблизительно 6-часового культивирования массу измельчают при помощи подходящих механических мельниц, например коллоидных мельниц. Измельчение в случае необходимости можно осуществлять также в связи с добавкой фермента. Затем массу приблизительно при температуре от 37 до 38^oC смешивают с протеолитическим энзимом или со смесью из таких энзимов, причем отношение энзим:биомасса должно было составлять около 0,03:1. Длительность воздействия зависит от вида примененного протеолитического энзима и составляет, как правило, около 180 мин. В качестве протеолитических энзимов применяют преимущественно папаин, фицин или бактериальную, или грибковую протеазы.

После растворения всю суспензию нагревают в течение 30 мин до 85^oC для активирования энзима и оставляют в течение 30 мин при этой температуре. После охлаждения массу центрифугируют, при этом осадок в случае необходимости может быть промыт еще раз. Надосадочную жидкость, которая содержит искомые активные вещества, фильтруют и концентрируют при температуре не выше 40^oC в вакууме. Этот раствор затем может быть подвергнут обычному и известному гранулированию методом распылительной сушки.

Смесь активных веществ по изобретению в противоположность известным до сих пор, полученным другими способами смесям активных веществ имеeт значительно повышенную активность обмена веществ, которая, как правило, в тесте с фибробластами на 50-100% выше, чем у известных до сих пор продуктов.

Смеси активных веществ согласно изобретению могут быть использованы в медицине и ветеринарии в тех случаях, где необходимо активирование обмена веществ, например, для ускорения заживления раны при плохо заживающих ранах, для лучшего использования питания, в частности также в животноводстве и рыбоводстве.

Другой областью применения стимуляции является область стимуляции активности микроорганизмов при ферментативных процессах во время обработки пищевых продуктов.

Ниже изобретение поясняют подробнее на основании примера.

10 кг Saccharomyces cerevisiae в форме культуры низового брожения в реакторе смешивают с 20 кг очищенной и фильтрованной воды качества питьевой воды. Эту суспензию снабжают 5 вес.% сахарозы и хорошо смешивают при перемешивании. Затем нагревают суспензию до 37-38^oC и оставляют по меньшей мере на 3 ч при этой температуре, при этом в течение короткого времени перемешивают с интервалами около получаса и подвергают аэрации. После этого массу нагревают до 45^oC и оставляют на 60 мин при этой температуре, а затем вновь в течение 60 мин охлаждают до 25^oC и оставляют на 60 мин.

После этого взвешенную суспензию смешивают с соответствующим количеством папаина, причем отношение энзим:биомасса должно составлять 0,03:1. После добавки энзима при одновременном измельчении дрожжей смесь перемешивают при 37-38^oC в течение 180 мин. Потом смесь нагревают в течение 30 мин до 85^oC и оставляют на 30 мин при этой температуре, а затем охлаждают и центрифугируют. Продукт центрифугирования сливают, и осадок еще раз промывают и снова центрифугируют. Продукты центрифугирования соединяют и затем после фильтрования концентрируют при температуре ниже 40^oC предпочтительно при помощи вакуумного выпарного аппарата. Сконцентрированный не содержащий клеток раствор известным способом подвергают затем гранулированию распылительной сушкой.

Формула изобретения

1. Способ получения дрожжевого низкомолекулярного экстракта, активирующего обмен веществ, из дрожжей рода сахаромицетов, предусматривающий культивирование дрожжей при температуре не ниже 37^oC с последующим разрушением дрожжевых клеток и получением экстракта, отличающийся тем, что культивирование дрожжей осуществляют при 37 - 38^oC в течение 3 - 6 ч, затем дрожжевую суспензию нагревают до 45^oC, выдерживают при этом температуре 60 мин, охлаждают до 25^oC в течение 60 мин и вновь выдерживают при этой температуре 60 мин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед культивированием при 37 - 38^oC в суспензию добавляют сбраживаемый сахар в количестве 5%.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что после охлаждения до 25^oC суспензию выдерживают при этой температуре, после чего осуществляют ферментативное расщепление и измельчение дрожжей протеолитическими ферментами, затем смесь нагревают до температуры выше 80^oC для инактивации ферментов, центрифугируют и отделяют экстракт.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что из протеолитических ферментов используют папаин.

5. Способ по любому из пп.3 и 4, отличающийся тем, что соотношение ферментов к дрожжам составляет около 0,03 : 1 в пересчете на вес.

6. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что из дрожжей используют дрожжи Saccharomyces cerevisiae.

7. Низкомолекулярное вещество, активирующее обмен веществ, полученное из дрожжей рода сахаромицетов способом по одному из пп.1 - 6.