СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЯИЧНОГО ЛЕЦИТИНА ИЗ ЛИПИДНО-ПРОТЕИНОВОГО ЖЕЛТОЧНОГО ОСТАТКА Российский патент 2023 года по МПК A23J7/00 

Изобретение относится к пищевой и медицинской промышленности и может быть использовано для создания биологически активных добавок к пище, а также для изготовления липосомальных форм препарата для инкапсулирования.

Лецитины представляют собой смесь глицерофосфолипидов и являются продуктами растительного (соя) и животного (яйца) происхождения.

Известен способ получения (Hanahan D. J. & et. al., 1951) яичного лецитина, описывающего проведение последовательных экстракций ацетоном, 95%-ым этиловым спиртом и петролейным эфиром яичных желтков в заданном соотношении. Осадок далее растворяют в 95%-ом этиловом спирте и анализируют с помощью колоночной хроматографии. Данный метод позволяет получить не менее 80% фосфотидилхолина от суммарного количества, содержащегося в исходном сырье.

Недостатком изложенного способа является процесс концентрирования экстрактов, полученных в ходе извлечения липидной фракции из желтка, методом выпаривания при пониженном давлении в атмосфере азота для обеспечения лучшей очистки. Описанные растворители: этиловый спирт, ацетон и петролейный эфир имеют сравнительно невысокие и близкие по своим значениям температуры кипения: 78,4°С, 56,1°С и 42-62°С, что при длительном проведении перегонки приведет к испарению и потерям конденсата.

Другим недостатком является большой расход растворителей, что сопряжено со значительными тратами на их закупку и регенерацию.

Известен способ получения лецитина (Price N. et. al., 2018), описывающий инъекционное внесение в растворитель (95%-ый этиловый спирт) нагретой желточной массы. Согласно этому способу в растворитель по каплям с помощью перистальтического насоса и инъекционной иглы вносят нагретую желточную массу при температуре 60÷80°С.

Недостатком изложенного способа является использование иглы в качестве функционального элемента механизма для инъекционного введения. Металлическое изделие, игла, подвержена высокому риску коррозии и забивке желтком.

Другим недостатком способа является длительность рабочего цикла. Каждую инъекционно вводимую порцию желтка подразумевается выдерживать 6 мин в 95%-ом этиловом спирте при том, что рекомендовано придерживаться скорости потока 0,67 г/мин.

Известен способ дополнительной очистки яичного лецитина (Radin N. S, 1978), описывающий проведения двухступенчатой хроматографии в колонках, заполненных силикагелем и оксидом алюминия. После процедуры лецитин получают в чистой форме. Метод подходит для реализации относительно больших производственных объемов при использовании в качестве растворителей этанола, изопропанола, гексана и воды.

Недостатком изложенного способа является большой расход элюентов для проведения многократных элюций, что требует значительных материальных затрат, связанных с их регенерацией.

Известен способ доочистки технического яичного лецитина с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) (Yoon, T. H., & Kim, I. H., 2002)

Недостатком способа является применение метанола в качестве подвижной фазы. Чистый метанол является сильным нервным и сосудистым ядом с резко выраженным кумулятивным эффектом. В условиях промышленного производства масштабное применение метанола грозит риском загрязнения окружающей среды в результате транспортировки и попадании его в сточные воды производств. Необходимо строго контролировать степень загрязненности окружающей среды метанолом в соответствии с нормами ПДК и ПДУ.

Известен способ получения лецитина (патент РФ № 2255559), описывающий проведение многократной экстракции лецитиновой фракции ацетоном из яичных желтков при температуре (-18)-(-20)°С. Далее ацетоновый экстракт смешивают с 96%-ым этиловым спиртом в соотношении 1:4 при интенсивном перемешивании в течение 1 ч. Затем проводят упаривание под вакуумом ацетоново-спиртового маточного раствора до образования мазеобразного осадка. Осадок повторно смешивают с ацетоном в соотношении 1:3 и выдерживают при комнатной температуре 1 ч. Далее удаляют ацетон с помощью роторно-пленочного испарителя, добавляют нагретый до 40°С 96%-ый этиловый спирт и удаляют его удаляют под вакуумом, получая при этом готовый продукт (прототип).

Недостатком изложенного способа является невозможность извлечения из обезжиренного остатка биологически активных соединений белковой природы, входящих в состав желтка. После извлечения лецитина остается обезжиренный желточный остаток с содержанием белка около 18-21 масс. %, характеризующийся узким диапазоном биологической и функциональной ценности ввиду процессов денатурации, вызванных обработкой органическим растворителем. Известно, что из подвергнутого обработке органическими растворителями желточного белка не представляется возможным извлечь биологически ценный компонент IgY, так называемые желточные антитела, общее содержание которых превышает 100 мг на одно куриное яйцо (Wei N., Chao Zh., Xiaoxiao G. et. al., 2019; Karachaliou C. E., Vassilakopoulou V., Livaniou E., 2021).

Иммуноглобулины Y широко используются в последние десятилетия в качестве средства для эффективной иммунодетекции биомолекул in vivo, а также для лечения бактериальных и вирусных инфекций. Системное местное введение IgY способно оказывать профилактическое действие в отношении таких заболеваний как ротовирусная инфекция, трансмиссивный гастроэнтерит свиней (ТГЭС), пародонтит, синегнойная инфекция, язвенная болезнь, гастрит, короновирусная инфекция (COVID-19) и др. Данное основание послужило причиной разработки комплексной технологии, предусматривающей поэтапное выделение биоактивных субстанций из яичного желтка, минуя риски их деструкции под действием органических растворителей.

Известен способ получения IgY (Юдина А. Н., Красноштанова А. А., 2020), описывающий проведение двукратной обработки желтка, включающей этап декантации липидных и липоподобных соединений с помощью фильтрования, сопряженного с процессом самопроизвольного оттаивания желточной суспензии при комнатной температуре. В результате получают IgY-фракцию с содержанием основного вещества не менее 95 масс. %.

Иммунологическая активность IgY-фракции была проверена с помощью BSA (бычий сывороточный альбумин). В ходе испытания наблюдалось помутнение, вызванное образованием преципитата, что подтверждает иммунологические свойства желточных антител в отношении антигена (Yudina A. N., Krasnoshtanova A. A., 2021).

Технической задачей заявленного изобретения является извлечение из липидно-протеиновой массы - желточного матрикса, являющейся полупродуктом стадии фильтрования посредством самопроизвольного оттаивания при комнатной температуре желточной суспензии, а также снизить их деструкцию.

Указанный технический результат достигается тем, что способ получения яичного лецитина, характеризуется тем, что в качестве сырья используют полученный после проведения процедуры извлечения ценного биологически активного компонента (IgY) желточный матрикс, который обрабатывают 6-кратным объемом ацетона, выдерживают при постоянном перемешивании в течение 1 ч, фильтруют, дополнительно обрабатывают осадок нагретым до 50°С 96%-ым этиловым спиртом в соотношении 1:5, отделяют маточный ацетоново-спиртовой раствор фильтрованием и упаривают в 5-10 раз на роторно-пленочном испарителе с получением мисцеллы, добавляют дистиллированную воду к полученной мисцелле для осаждения лецитина в виде плотного осадка желто-кремового цвета.

Поставленная задача решается путем:

40 г желточного матрикса переносят в емкость, оснащенную мешалкой, и заливают 6-кратным объемом ацетона, после чего оставляют перемешиваться при комнатной температуре в течение 1 ч. Далее ацетоновую суспензию отфильтровывают через слой фильтровальной бумаги на воронке Бюхнера. Желточные агрегаты, оставшиеся на фильтре, затем помещают в емкость, оснащенную мешалкой, смешивают с 5-кратным объемом горячего (50°С) 96%-ого этилового спирта и выдерживают при постоянном перемешивании в течение 1,5 ч. Ацетоново-спиртовую суспензию отфильтровывают через слой фильтровальной бумаги на воронке Бюхнера. Полученный спирто-ацетоновый экстракт упаривают в 5-10 раз на роторно-пленочном испарителе до образования мисцеллы. К мисцелле добавляют эквивалентное количество дистиллированной воды и наблюдают мгновенное индуцирование агрегации в виде образования плотного осадка желто-кремового оттенка со следующими характеристиками (Табл. 1), которые близки к требованиям ФС.

Табл. 1 Установленные числовые показатели для полученного лецитина № Числовые показатели Результаты для лецитина, полученного в работе Стандартные значения по требованиям ФС 1 Йодное число, % I₂ 55.4 64.85±0.48 2 Кислотное число, мг КОН/г 19.5 22.48±0.71 3 Перекисное число,
ммоль активного кислорода г 2.5 не более 10.0 4 Содержание PO₄^3-, масс. % 3.8 3.5

При других условиях ведения процесса технический результат не достигается.

Решение поставленной задачи подтверждается примерами.

Пример 1. К 40 г желточного матрикса приливали 240 мл ацетона, после чего оставили перемешиваться в емкости, оснащенной мешалкой, при комнатной температуре в течение 1 ч. Ацетоновую суспензию отфильтровывали через слой фильтровальной бумаги на воронке Бюхнера. 27 г осадка смешивали со 135 мл нагретого до 50°С 96%-ого этилового спирта и выдерживали при постоянном перемешивании в течение 1,5 ч. Ацетоново-спиртовую суспензию отфильтровывали через слой фильтровальной бумаги на воронке Бюхнера. Спирто-ацетоновый экстракт объемом 130 мл упаривали в 5 раз на роторно-пленочном испарителе до образования мисцеллы объемом 26 мл. К мисцелле добавляли 26 мл дистиллированной воды и наблюдали мгновенное индуцирование агрегации в виде образования плотного осадка желто-кремового оттенка. Осадок отфильтровывали через слой фильтровальной бумаги на воронке Бюхнера и высушивали на воздухе. Получали 2,38 г сухого препарата лецитина, характеристики продукта приведены в табл. 2.

Табл. 2 Установленные физико-химические показатели для полученного лецитина № Числовые показатели Результаты для лецитина, полученного в работе Стандартные значения по требованиям ФС 1 Йодное число, % I₂ 53,7 64.85±0.48 2 Кислотное число, мг КОН/г 20,1 22.48±0.71 3 Перекисное число,
ммоль активного кислорода г 2.3 не более 10.0 4 Содержание PO₄^3-, масс. % 3.6 3.5

Пример 2. К 40 г желточного матрикса приливали 240 мл ацетона, после чего оставили перемешиваться в емкости, оснащенной мешалкой, при комнатной температуре в течение 1 ч. Ацетоновую суспензию отфильтровывали через слой фильтровальной бумаги на воронке Бюхнера. 27 г осадка смешивали со 135 мл нагретого до 50°С 96%-ого этилового спирта и выдерживали при постоянном перемешивании в течение 1,5 ч. Ацетоново-спиртовую суспензию отфильтровывали через слой фильтровальной бумаги на воронке Бюхнера. Спирто-ацетоновый экстракт объемом 130 мл упаривали в 10 раз на роторно-пленочном испарителе до образования мисцеллы объемом 13 мл. К мисцелле добавляли 13 мл дистиллированной воды и наблюдали мгновенное индуцирование агрегации в виде образования плотного осадка желто-кремового оттенка. Осадок отфильтровывали через слой фильтровальной бумаги на воронке Бюхнера и высушивали на воздухе. Получали 2,40 г сухого препарата лецитина, характеристики продукта приведены в табл. 3.

Табл. 3 Установленные числовые показатели для полученного лецитина № Числовые показатели Результаты для лецитина, полученного в работе Стандартные значения по требованиям ФС 1 Йодное число, % I₂ 54,1 64.85±0.48 2 Кислотное число, мг КОН/г 18,9 22.48±0.71 3 Перекисное число,
ммоль активного кислорода г 2.3 не более 10.0 4 Содержание PO₄^3-, масс. % 3.7 3.5

Таким образом, сопоставление выходов продуктов в примерах 1 и 2, а также их характеристик показывает, что в данных условиях кратность упаривания не оказывает существенного влияния на выход продукта и его характеристики.

Изобретение относится к пищевой и медицинской промышленности и может быть использовано для создания биологически активных добавок к пище, а также для изготовления липосомальных форм препарата для инкапсулирования. Способ получения яичного лецитина, характеризующийся тем, что в качестве сырья используют полученный после проведения процедуры извлечения ценного биологически активного компонента IgY желточный матрикс, который обрабатывают 6-кратным объемом ацетона, выдерживают при постоянном перемешивании в течение 1 ч, фильтруют, дополнительно обрабатывают осадок нагретым до 50°С 96%-ным этиловым спиртом в соотношении 1:5, отделяют маточный ацетоново-спиртовой раствор фильтрованием и упаривают в 5-10 раз на роторно-пленочном испарителе с получением мисцеллы, добавляют дистиллированную воду к полученной мисцелле для осаждения лецитина в виде плотного осадка желто-кремового цвета. Изобретение позволяет извлечь из липидно-протеиновой массы желточного матрикса, являющегося полупродуктом стадии фильтрования, посредством самопроизвольного оттаивания при комнатной температуре желточной суспензии, а также снизить его деструкцию. 3 табл., 2 пр.

Способ получения яичного лецитина, характеризующийся тем, что в качестве сырья используют полученный после проведения процедуры извлечения ценного биологически активного компонента IgY желточный матрикс, который обрабатывают 6-кратным объемом ацетона, выдерживают при постоянном перемешивании в течение 1 ч, фильтруют, дополнительно обрабатывают осадок нагретым до 50°С 96%-ным этиловым спиртом в соотношении 1:5, отделяют маточный ацетоново-спиртовой раствор фильтрованием и упаривают в 5-10 раз на роторно-пленочном испарителе с получением мисцеллы, добавляют дистиллированную воду к полученной мисцелле для осаждения лецитина в виде плотного осадка желто-кремового цвета.