PL113568B1 - Process for removal nucleic acids from cellular extract,especially from yeast extract,to low acid content - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania z ekstraktu komórkowego, zwlaszcza ekstraktu drozdzowego, kwasów nukleinowych do niskiej ich zawartosci. Ekstrakt komórkowy o niskiej zawar¬ tosci kwasów nukleinowych znajduje zastosowanie miedzy innymi w przemysle koncentratów spo¬ zywczych, miesnym, owocowo-warzywnym, chlod¬ niczym, gastronomicznym i do wyrobu dan die¬ tetycznych.Dotychczas ekstrakty komórkowe, tj. ekstrakty drozdzowe, ekstrakty plesniowe i ekstrakty bakte¬ ryjne, wytwarzano metoda autolizy, plazmolizy, termolizy badz hydrolizy kwasowej i enzymatycz¬ nej. Znany jest takze z polskiego opisu patento¬ wego nr 106 653 sposób wytwarzania ekstraktu drozdzowego metoda plazmolizy skojarzonej z auto- liza oraz z polskiego opisu patentowego nr 107 506 sposób wytwarzania ekstraktu drozdzowego meto¬ da termolizy skojarzonej z autoliza.W procesie plazmolizy produkty metabolizmu wy¬ twarzane w wyniku dzialania enzymów wewnatrz¬ komórkowych ekstrahowane sa z komórek takimi substancjami chemicznymi, jak sól kuchenna, octan etylu, octan amylu itp. Stosowane rozpuszczalniki organiczne wymywaja niektóre skladniki sciany ko¬ mórkowej, dzieki czemu staje sie ona latwo prze¬ puszczalna. W wyniku tego procesu, zachodzacego w temperaturze do 70°C, nastepuje dyfuzja tresci komórkowej do otoczenia.Proces autolizy polega na samotrawieniu komórek pod wplywem wewnatrzkomórkowych proteaz, li¬ paz i enzymów hydrolizujacych weglowodany.Rozkladowi ulegaja takie substancje zapasowe, jak glikogen, bialka i tluszcze. Czas trwania procesu 5 wynosi okolo 90 h i zachodzi w temperaturze do 80°C.W procesie termolizy wodna zawiesine komórek poddaje sie dzialaniu wysokich temperatur, nisz¬ czac sciany komórkowe i ulatwiajac ekstrakcje 10 substancji wewnatrzkomórkowych. Proces termo¬ lizy prowadzi sie w temperaturach 90—liOO°C, w czasie 1*—8 h.Proces hydrolizy prowadzi sie pod podwyzszo¬ nym cisnieniem w temperaturach powyzej 100°C. 15 Stosowanie tak otrzymywanych ekstraktów ko¬ mórkowych w przemysle spozywczym jest ograni¬ czone obecnoscia zawartych w nich kwasów nuklei¬ nowych, których ilosc waha sie od 7 do 12% w przeliczeniu na sucha mase i zalezy miedzy inny- 20 mi od rodzaju drobnoustrojów, metod hodowli i fazy wzrostu, skladu pozywki, temperatury itp.Zgodnie z danymi Food and Nutrition Board of the National Research Council for Proteins* dla czlowieka o wadze 70 kg dzienna dawka bialka 25 komórkowego nie powinna przekraczac 65 g, a Protein Advisory Group of the United Natioh System (PAG) zaleca, by dzienna dawka kwasów nukleinowych nie przekraczala 2 g. Gdyby bialko komórkowe bylo jedynym zródlem bialka spozyw- 30 czego, zawartosc kwasów nukleinowych winna byc 113 568113 568 3 w nim nizsza od 3% suchej masy, a w przypadku, gdy stanowi 50% pozywienia bialkowego — nizsza niz 6% suchej masy.Znane metody obnizania zawartosci kwasów nu¬ kleinowych dziela sie na cztery kategorie: — ograniczenie ich syntezy podczas procesu ho¬ dowli drobnoustrojów, — produkcja izolatów lub koncentratów bialka o obnizonej zawartosci kwasów nukleinowych, — hydroliza i ekstrakcja kwasów nukleinowych z komórek za pomoca róznego rodzaju chemi¬ kaliów, — usuwanie kwasów nukleinowych za pomoca egzo- lub endogennych enzymów.Zgodnie z danymi literaturowymi zawartosc kwa¬ sów nukleinowych w drozdzach mozna obnizyc, sto¬ sujac tzw. „szok termiczny" (Maul S. i wspólauto¬ rzy — „Nature" 1970, t. 228, s. 181; Ohta S. i wspól¬ autorzy — „Appl. Microb." 1971, t. 22, nr 3, s. 422); dodatek enzymów (Machek F. i wspólautorzy — „Adv. in Microb. Eng." Part 2, s. 977, wydanie J. Wiley a. Sons, New York, London 1974); alka¬ liczna ekstrakcje bialka i precypitacje kwasów nukleinowych kwasem solnym (Hedenskog G. i wspólautorzy — „Biotechnol. a. Bioeng." 1972, t. 14, s. 447; ibid. 1973, t. 15, s. 129) lub przez pod¬ grzanie drozdzy do 90°C przy ph = 2,0 (Simard R. i wspólautorzy — „Proc. of the IV Intern. Symp. on Yeasts, Vienna, Austria 1974, t. I, s. 147).Kwasy nukleinowe z ekstraktów drozdzowych usuwano, stracajac je po hydrolizie alkalicznej kwasami przy pH = 4,0 lub przez preeypitacje w, temperaturze 80—90°C (Hedenskog G. i wspól¬ autorzy — „Biotechnol. a. Bioeng." 1080, t. il2, s. 947; ibid 1972, t. 115, s. 129; Newell J. A. i wspól¬ autorzy — opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 867 555) lub zgodnie z opisem paten¬ towym RFN nr 2 359 900 dodatkiem nukleazy i po¬ przez alkaliczna hydrolize.Ekstrakcje kwasów nukleinowych za pomoca al¬ kaliów stosowali równiez Viikari i Linke (Proc.Biochem." 1977, t. 5) oraz Frencl, Machek i Sillin- ger (opis patentowy czeski nr 161 299), a ekstrakcje kwasami opisano w opisach patentowych RFN nr. nr 2 500 565, 2 513 944.Celem wynalazku jest sposób usuwania kwasów nukleinowych z ekstraktów komórkowych przezna¬ czonych do celów spozywczych, zwlaszcza z eks¬ traktów drozdzowych, do niskiej zawartosci kwa¬ sów nukleinowych w ekstraktach.Nieoczekiwanie, okazalo sie, ze kwasy nukleino¬ we mozna oddzielic od ekstraktu komórkowego po¬ przez poddanie tego ekstraktu w okreslonym czasie dzialaniu niskiej temperatury przy odpowiednim poziomie kwasowosci ekstraktu.Otrzymany w znany sposób plynny ekstrakt ko¬ mórkowy o zawartosci 3—ilG% suchej masy, majacy bezposrednio po odwirowaniu od scian komórko¬ wych temperature powyzej 50°C, schladza sie do temperatury 0—20°C, najkorzystniej do temperatury okolo 4°C lub okolo 10°C, zakwaema g kwasu siarkowego do poziomu pH = 4,0—6,0, naj¬ korzystniej 4,9 i przetrzymuje w tej temperaturze przez okres 10—25 h. W ten sposób z ekstraktu wytraca sie bialy osad mieszaniny kwasów nu¬ kleinowych, który nastepnie oddziela sie przy uzy- 5 ciu wirówki lub filtra, a ekstrakt zageszcza sie np. w wyparce do postaci plynu o zawartosci okolo 40% suchej masy, pasty o zawartosci okolo 65% suchej masy lub w suszarce rozpylowej do postaci proszku o zawartosci okolo 95% suchej masy, któ- io re to trzy rodzaje stanowia produkt koncowy.Otrzymany w ten sposób ekstrakt zawiera 1,5— —4,0% kwasów nukleinowych w suchej masie.Sposób usuwania z ekstraktu komórkowego kwa¬ sów nukleinowych wedlug wynalazku jest szczegó- 15 lowo opisany w ponizszym przykladzie wykonania.Przyklad. Do 500 dcm3 wody dodaje sie 400 kg prasowanych drozdzy piekarskich Saccha- romyces cerevisiae oraz 2 kg soli kuchennej i mie¬ sza sie do otrzymania jednorodnej zawiesiny. Za- 20 wiesine te podgrzewa sie do temperatury 50°C i zakwasza przez dodanie kwasu siarkowego do poziomu pH ¦= 5,6, po czym prowadzi sie proces termolizy skojarzonej z autoliza przez 24 h w tem¬ peraturze 50°C, a nastepnie przez 18 h w tempera- 25 turze 65^C i 9 h w temperaturze 80°C. Przed pod¬ niesieniem temperatury do 80°C do kadzi dodaje sie wode do objetosci 800 dcm3, a nastepnie calosc miesza sie przez 1J0 minut. Ekstrakt odwirowuje sie na goraco, przemywajac pozostale sciany komórko- 30 we 3-krotnie woda. Klarowny ekstrakt schladza sie do temperatury 5°C, zakwasza kwasem siarkowym do pH = 4,9 i przetrzymuje go w tej temperaturze przez 15 h. Wytracony bialy osad, stanowiacy mie¬ szanine kwasów nukleinowych, oddziela sie przy 35 uzyciu wirówki, ekstrakt drozdzowy zas zageszcza sie w wyparce prózniowej, a nastepnie w wyparce kulistej do zawartosci 65% suchej masy lub w suszarce rozpylowej do okolo 95i% suchej masy. 40 55 60 Zastrzezenie patentowe 1. Sposób usuwania z ekstraktu komórkowego, zwlaszcza 2 ekstraktu drozdzowego, kwasów nu¬ kleinowych do niskiej ich zawartosci, znamienny 4C tym, ze wytworzony w znany sposób ekstrakt ko¬ mórkowy zawierajacy 3—10% suchej masy schla¬ dza sie do temperatury 0—20°C, zakwasza sie go do wartosci pH = 4,0—6,0 i przetrzymuje w tej temperaturze przez 10—25 h, po czym wytracony „ osad, stanowiacy mieszanine kwasów nukleino- wych, oddziela sie od ekstraktu. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ekstrakt schladza sie do temperatury okolo 4°C. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ekstrakt schladza sie do temperatury okolo 10°C. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze schlodzony ekstrakt zakwasza sie dodatkiem kwasu siarkowego do wartosci pH = 4,9. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wytracony osad odwirowuje sie od ekstraktu, 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wytracony osad oddziela sie od ekstraktu metoda filtracji.ZGK 5, Btm. zam. 9014 — 90 egz.Cena 100 zl PL

Claims (6)

1. Zastrzezenie patentowe 1. Sposób usuwania z ekstraktu komórkowego, zwlaszcza 2 ekstraktu drozdzowego, kwasów nu¬ kleinowych do niskiej ich zawartosci, znamienny 4C tym, ze wytworzony w znany sposób ekstrakt ko¬ mórkowy zawierajacy 3—10% suchej masy schla¬ dza sie do temperatury 0—20°C, zakwasza sie go do wartosci pH = 4,0—6,0 i przetrzymuje w tej temperaturze przez 10—25 h, po czym wytracony „ osad, stanowiacy mieszanine kwasów nukleino- wych, oddziela sie od ekstraktu.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ekstrakt schladza sie do temperatury okolo 4°C.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ekstrakt schladza sie do temperatury okolo 10°C.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze schlodzony ekstrakt zakwasza sie dodatkiem kwasu siarkowego do wartosci pH = 4,9.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wytracony osad odwirowuje sie od ekstraktu,
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wytracony osad oddziela sie od ekstraktu metoda filtracji. ZGK 5, Btm. zam. 9014 — 90 egz. Cena 100 zl PL