Способ получения фукоидана из ламинарии



Владельцы патента RU 2302429:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр" (RU)

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к процессу переработки бурых водорослей. Кислый полисахарид-фукоидан получают из ламинарии путем измельчения сырья, обработки его 0,5-1,0% раствором пищевой кислоты в течение 4-5 часов и ультрафильтрации кислотного экстракта на мембране от 100 до 300 кДа и последующей сушкой конечного продукта с помощью либо лиофильной, либо распылительной, либо вакуумной сушки. Изобретение позволяет повысить чистоту конечного продукта. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к процессу переработки бурых водорослей и касается получения биологически активного полисахарида, в частности фукоидана для использования его в профилактической медицине, микробиологии, химико-фармацевтической, косметологической, пищевой промышленности и т.п.

Кислый полисахарид-фукоидан представляет собой водорастворимое высокомолекулярное соединение, содержащее множество боковых цепей. Он обладает различными биологическими активностями, включая антикоагуляционное, онкопрофилактическое, антивирусное, гиполипидемическое.

Известны способы получения из бурых водорослей кислого полисахарида - фукоидана:

- патент РФ №2247574 от 26.12.2002, МПК А61К 35/80 "Средство, обладающее антикоагулянтным и иммунотропным действием", включающий обработку бурой водоросли Fucus evanescens этанолом, затем ее сушку и измельчение, обработку водой сначала при комнатной температуре, а затем при температуре 50-60°С. Концентрация экстракта, отделение осадка, получение натриевой соли фукоидана путем высаживания ее эталоном, промывание водой и сушку также этанолом;

- патент РФ №2135518 от 17.06.1998 "Способ получения водорастворимых полисахаридов бурых водорослей". Способ предусматривает обработку свежих или замороженных, или сухих водорослей растворителями (этанол, ацетон, хлороформ), последовательную экстракцию полисахаридов 0.1 N соляной кислоты при комнатной температуре и водой 50-60°С. Получение фукоидана осуществляют с помощью гидрофобной хроматографии;

- патент РФ №2028153 от 09.02.1995 "Способ получения биологически активных веществ из ламинарии". Способ предусматривает обработку свежих, замороженных или сухих бурых водорослей спиртовым раствором с последующим осаждением из спиртового раствора комплекса ламинарана с фукоиданом. Для отделения фукоидана осадок обрабатывают 0.4% раствором соляной кислоты при комнатной температуре и водой при температуре 50-60°С в течение 2 часов; затем к полученному раствору добавляют 0.5 М раствора цетавлона для переведения кислых полисахаридов в осадок. Полученный осадок растворяют в 0.4% растворе соляной кислоты, а затем обрабатывают раствором этанола с получением фукоидана;

- патент РФ №2240816 от 28.07.03, при этом бурые водоросли обрабатывают этанолом, обработанную водоросль экстрагируют раствором соляной кислоты, экстракт концентрируют до 1/5 первоначального объема на ультрафильтрационной установке с мембраной, имеющей поры от 5 до 100 кДа, нейтрализуют до рН 6.0 раствором гидроксида натрия и упаривают на роторном испарителе до 1 л. Полученный концентрат нейтрализуют, а затем этанолом осаждают фукоидан и высушивают;

- патент РФ №2233104, 09.12.02 "Способ комплексной переработки бурых водорослей с получением йодсодержащих и полисахаридных продуктов", при этом бурые водоросли экстрагируют водно-спиртовым раствором, твердый остаток обрабатывают 1% раствором соляной кислоты в течение 6-10 часов при комнатной температуре. Полученную массу подогревают до температуры 45-55°С в течение 4-6 ч. Полученный кислотный экстракт сначала нейтрализуют до рН 7, упаривают под вакуумом при температуре 50-55°С, а затем фукоидан выделяют путем осаждения его этанолом и сушат.

Недостатками данных способов является то, что сырье сначала обрабатывают спиртосодержащим растворителем, а для получения кислого полисахарида-фукоидана используют либо дорогостоящие химические вещества (спирт, либо цетавлон), либо дорогостоящее оборудование, а именно гидрофобную хроматографию, роторные испарители. Сушку осуществляют также в основном спиртом.

Наиболее близким по технической сущности способом получения кислых полисахаридов является способ по патенту №2041656 от 23.10 1991, МПК 6 A23L 1/337 "Способ получения пищевого полуфабриката из ламинариевых водорослей", включающий измельчение бурых водорослей, обработку их пищевой кислотой при рН 1-3 в течение 2-3 часов при комнатной температуре, с получением гелеобразного продукта, в состав которого входит и кислый полисахарид - фукоидан.

Недостатком данного способа является получение только комплексного кислого полисахарида, в состав которого входят как низкомолекулярные продукты, так и высокомолекулярные полисахариды, в частности фукоидан.

Задачей данного изобретения является получение чистого кислого полисахарида - фукоидана с сохранением его нативных свойств, а также увеличение чистоты конечного продукта.

Поставленная задача решается путем измельчение сырья, обработки бурых водорослей раствором кислоты с рН 1-3, отделения кислотного экстракта и получения из него конечного продукта, согласно изобретению обработку бурых водорослей проводят 0,5-1% раствором кислоты в течение 4-5 часов при комнатной температуре, конечный продукт получают путем одноразовой ультрафильтрации на мембране от 100 до 300 кДа, а затем сушат. Причем сушку осуществляют с помощью лиофильной сушки, либо распылительной, или вакуумной.

Предлагаемое техническое решение соответствует критериям "новизна", "изобретательский уровень" и "промышленное применение".

Сущность способа заключается в следующем.

Водоросль сырец (или сухую, после предварительного замачивания в воде при 80°С в течение 2-3 часов) измельчают на фарш-волчке и проводят кислотную обработку 0,5-1.0% раствором пищевой кислоты (рН 1-3) в течение 4-5 часов при комнатной температуре. Кислотный экстракт отделяют от твердой фракции фильтрованием через сито и тканевый фильтр и направляют на ультрафильтрацию с мембраной от 100 до 300 кДа, полученный конечный продукт сушат.

Новым в заявляемом техническом решении является то, что исходное сырье - бурые водоросли обрабатывают 0,5-1.0% раствором кислоты в течение 4-5 часов при комнатной температуре, а конечный продукт получают путем одноразовой ультрафильтрации на мембране от 100 до 300 кДа кислотного экстракта с последующей сушкой.

Обработка сырья 0,5-1.0% раствором кислоты с рН 1-3 в течение 4-5 часов при комнатной температуре позволяет максимально сохранить нативные свойства конечного.

Применение одноразовой ультрафильтрации на мембране от 100 до 300 кДа позволяет получить без дополнительных затрат высокомолекулярный кислый полисахарид - фукоидан с молекулярной массой от 100000 до 300000 дальтон, полностью избавиться от низкомолекулярных полисахаридов, снижающих нативную активность препарата и вызывающих побочные явления, в частности аллергию и получить полисахарид, обладающий высокой биологической активностью, а именно противовоспалительной, антиоксидантной и антикоагуляционной, антивирусной. Выход конечного продукта составляет 6.0-8.0% от сухого сырья.

Сушку конечного продукта осуществляют без применения спирта, что значительно сокращает время сушки и трудозатраты.

Заявляемый способ характеризуется простотой и технологичностью, т.к. включает в основном экстракцию и ультрафильтрацию. С помощью последнего приема получают нативный фукоидан с чистотой 92-96%.

Количественное определение фукоидана проводили спектрофотометрическим методом по реакции взаимодействия фукоидана с тиогликолевой кислотой в среде серной кислоты и анализом образца фукоидана методом ЯМР на ядрах С13 и Н1.

Полученный фукоидан представляет собой порошок белого цвета хорошо растворимый в воде и хорошо усваиваемый в желудочно-кишечном тракте. Это происходит за счет того, что молекулярная масса фукоидана составляет 100000-300000 дальтон. Молекулярный вес и количество сульфатных групп обеспечивает его растворение в воде и кислых растворах, что обуславливает возможность терапевтического применения фукоидана, полученного по заявляемой технологии.

Острую токсичность препарата исследовали на неинбредных мышах путем добавления его в корм и введение под кожу. Полученный фукоидан нетоксичен при его приеме в дозах до 500 мг/кг.

Пример конкретного выполнения

Пример 1.

10 кг сырой ламинарии измельчают на фарш-волчке и помещают в кислый раствор (12 л воды и 1 л 80% уксусной кислоты при рН 3 на 5 часов при комнатной температуре). Полученную смесь фильтруют через сито и тканевый фильтр. Полученный кислый экстракт пропускают через ультрафильтрационную установку с мембраной, имеющей поры 200 кДа. В процессе ультрафильтрации получают фукоидан с молекулярной массой 200000 дальтон, который сушат с помощью лиофильной сушки. Полученный конечный продукт - фукоидан представляет собой порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде.

Выход его составляет70 г.
Чистота продукта94%.

Пример 2.

10 кг замороженной сырой ламинарии размораживают, измельчают на фарш-волчке и помещают в 1% раствор соляной кислоты на 4 часа при комнатной температуре. Полученную смесь фильтруют через сито и тканевый фильтр, затем кислый экстракт пропускают через ультрафильтрационную установку с мембраной, имеющей поры 100 кДа. В процессе ультрафильтрации получают фукоидан с молекулярной массой 100000 дальтон, который затем сушат с помощью распылительной сушки.

Продукт представляет собой порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде.

Выход его составляет60 г.
Чистота продукта- 96%.

Пример 3

1.3 кг сухой ламинарии замачивают в 15 л воды при 80°С в течение 2-3 часов, измельчают на фарш-волчке и помещают в 0.8% раствор соляной кислоты на 5 часов при комнатной температуре. Затем полученную смесь фильтруют через сито и тканевый фильтр, отделяют кислый экстракт и пропускают его через ультрафильтрационную установку с мембраной, имеющей поры 300 кДа. После ультрафильтрации получают фукоидан с молекулярной массой 300000 дальтон, который затем сушат с помощью барабанной сушки.

Продукт представляет собой порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде.

Выход его составляет80 г.
Чистота продукта92%.

В настоящее время на опытной базе ФГУП "ТИНРО-Центра" получена опытная партия фукоидана в количестве 150 г.

1. Способ получения фукоидана из ламинарии, включающий измельчение сырья, обработку раствором кислоты, отделение кислотного экстракта и получение из него конечного продукта, отличающийся тем, что обработку ламинарии проводят 0,5-1,0%-ным раствором пищевой кислоты в течение 4-5 ч, а конечный продукт получают путем ультрафильтрации кислотного экстракта на мембране с размером пор от 100 до 300 кДа, а затем сушат.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушку конечного продукта проводят либо лиофильной, либо распылительной, либо вакуумной сушкой.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам получения инулинсодержащего раствора из топинамбура. .
Изобретение относится к способам получения инулина из инулинсодержащего сырья. .

Изобретение относится к химии углеводов и касается комплексного получения биологически активных водорастворимых полисахаридов, в частности ламинаранов и фукоиданов.
Изобретение относится к гликогеновым полисахаридам и к способам их получения. .

Изобретение относится к химии углеводов, а именно к способам получения ламинаринов - представителей группы 1-3; 1-6- - D-глюканов, которые являются эффективными иммуностимуляторами животных и растений.

Изобретение относится к усовершенствованному способу выделения индивидуальных биологически активных антоцианов пигментов, применяемых в качестве природных пигментов или биологически активных компонентов лекарственных и косметических средств, из водно-спиртового экстракта жмыха красного винограда, получаемых сорбцией антоцианов на тальке с последующим элюированием водно-спиртовым раствором и хроматографическим разделением на индивидуальные антоцианы, в котором хроматографическое разделение антоцианов осуществляют пропусканием их под вакуумом через колонку или фильтр, заполненные силикагелем с размером частиц 0,040-0,063 мм при использовании в качестве элюента следующей 3-х компонентной смеси: этилацетат/уксусная кислота/вода в объемных соотношениях 0,67-4,67/1/1.

Изобретение относится к органической химии, в частности к способам получения соединения формулы (I): в которой m означает 0, 1 или 2; n означает 0, 1, 2 или 3 и А обозначает двойную связь, В обозначает двойную или простую связь, С обозначает двойную связь, D обозначает простую связь, Е и F обозначают двойную связь; r1 обозначает Н или С1-С8алкил; r2 обозначает Н, С1-С8алкил или ОН; R3 и R4 каждый независимо друг от друга обозначают H или С1-С8алкил; R5 обозначает Н или С1-С8алкил; R6 обозначает Н; R7 обозначает ОН; R8 и R9 независимо друг от друга обозначают Н или С1-С10алкил; в свободной форме или в виде соли, заключающийся в том, что соединение формулы (II): вводят в контакт с биокатализатором, который способен избирательно окислять спирт в положении 4", с получением соединения формулы (III): в которых R1-R7, m, n, А, В, С, D, Е и F имеют те же значения, что и указанные выше для формулы (I), и соединение формулы (III) подвергают взаимодействию в присутствии восстановителя с известным амином формулы HN(R8)R9, в которой R8 и R9 имеют те же значения, что и указанные для формулы (I), с последующим выделением целевого продукта в свободном виде или в виде соли.

Изобретение относится к области аналитической химии, может использоваться в биотехнологии для определения поглощения сахаров при росте каллусных культур и касается способа пробоподготовки при определении содержания сахаров в агаризованных питательных средах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на аминофазе.

Изобретение относится к химии углеводов и касается комплексного получения биологически активных водорастворимых полисахаридов, в частности ламинаранов и фукоиданов.

Изобретение относится к области переработки лигнинуглеводного сырья, а именно древесины лиственницы с получением: - биологически активных соединений - флавоноидов: дигидрокверцетина и дигидрокемпферола, находящих применение и в качестве пищевой добавки; - органических соединений: моносахаридов, используемых для получения этилового спирта, кормовых дрожжей и сахара; - природных смолистых веществ для получения канифоли и фурфуроловых соединений; - технических продуктов: фторированного лигнина, технического углерода, находящих применение в качестве сорбента для очистки почвы, воды, технологических стоков, для сбора нефти, нефтепродуктов, для производства корундов, при выплавке металлов, в качестве пигментных наполнителей и т.д.

Изобретение относится к биотехнологии и сельскому хозяйству. .
Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в фармакологии для создания средств психотерапевтического воздействия. .
Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в фармакологии для создания средств психотерапевтического воздействия. .
Наверх