Способ выделения экзополисахаридов Советский патент 1990 года по МПК C13D3/18 C02F1/46 C12P19/04 

Изобретение относится к биотехнологии и касается способа выделения экзополисахаридов из культуральной жидкости или водного раствора.

Цель изобретения - упрощение процесса и повышение чистоты целевого продукта.

Способ выделения экзополисахаридов заключается в следующем.

Культуральную жидкость, полученную в результате культивирования микроорганизмов - продуцентов экзополисахаридов, или водный раствор, содержащий экзополисахариды, помещают в аппарат электроосаждения с полупроницаемой разделительной мембраной,

разделяющей электролитическую ячейку на анодную, катодную и среднюю части, и пропускают постоянный электрический ток плотностью 0,5-50 мА/смг в течение J0-420 мин. При прохождении постоянного электрического тока через Культуральную жидкость происходит движение макромолекул экзополисахаридов к аноду и задержка их на разделительной полупроницаемой мембране в анодной части аппарата электроосаждения. В результате повышения концентрации экзополисахаридов в этой части аппарата они образуют гель, который затем отделяют и сушат.

СП

4Ь

со со со

О

Клетки микроорганизма продуцента и минеральные компоненты питательной среды, содержащиеся в культуральной жидкости наряду с экзополисахаридами под действием электрического тока движутся к соответствующему электроду, проходят в силу малых размеров через мембрану и накапливаются соответственно в катодной (клетки мик- роорганизмов и катионы) или анодной (анионы) частях электролитической ячейки аппарата. При этом движение всех компонентов культуральной жидкости осуществляется одновременно, т.е. отделение биомассы продуцента и выделение целевого продукта происходит в одну стадию.

Влияние плотности электрического тока на выделение экзополисахаридов и отделение биомассы микроорганизмов представлено в табл. 1.

Методом гель-фильтрации установлено, что получаемый экзополиса- харид обладает большой однородностью по молекулярной массе.

Пример 1, Кулътуральную жидкость, полученную при культивировани штамма Xanthomonas campestris ВКПМ В-8162, помещают в основную камеру аппарата электроосаждения, отделенну от катодной и анодной камер полупроницаемой разделительной мембраной. Через графитовые электроды, погруженные в циркулирующую по замкнутому циклу водопроводную воду8 пропускают постоянный электрический ток плотностью 4 мА/см . Через 4 ч систему отключают, надосадочную жидкость сливают, анодный гелеобразный осадок промывают изопропанолом и сушат в вакууме.

Зависимость выхода и качества полисахарида от плотности тока и продолжительности электрообрабо ки при- ведены в табл. 2 и 3 соответственно.

Как видно из табл. 2 и 3, в интервале плотности тока 0,5-50 мА/см2 и при продолжительности электрооб- работки 10-420 мин повышается степен чистоты препарата полисахарида при сохранении высокого выхода.

Пример 2. Культуральную жидкость, полученную при культивировании штамма Bacillus polymyxa ВКПМ В-1459, обрабатывают так, как описано в примере 1, при плотности тока 2 мА-смг в течение 5 ч. Получают

плотный анодный осадок, промывают его изолроланолом и сушат. Получают полисахарид с содержанием углеводов 90% и молекулярной массой 5Ч04- 2, 5-1 О6. Выход 90%.

П р и м е р 3. Препарат полисахарида ксантана Sigma растворяют в воде до концентрации 1% и полученный раствор обрабатывают, как описано в примере 1. Получают препарат с содержанием углеводов 92%. Выход 95%.

Пример4. 100 мл 0,5%-ного водного раствора полисахарида аубази дана помещают в среднюю камеру аппарата электроосаждения с мембраной из пленки УАМ-200. Плотность тока 3,5 мА/см2, напряжение 18 В, продолжительность электрообработки 4 ч. На мембране со стороны анода получаю плотный гелевый осадок аубазидана. После его обезвоживания 3-кратным объемом изопропанола и высушивания в вакууме получают 0,475 г сухого полисахарида. Выход 95%,

Гель-фильтрацию осуществляют на колонке с сефарозой 4В. Количественное определение углеводов в получаемом препарате полисахарида выполняют спектрофотометрически по реакции с фенолом и концентрированной 4. Препарат полисахарида практически не содержит примесей бактериальных клеток. Деградации полисахарида в электрическом поле не происходит.

Для проведения способа не требуется разбавления культуральной жидкост и центрифугирования, что существенно упрощает процесс выделения полисахаридов .

Формула изобретения

Способ выделения экзополисахаридов из культуральной жидкости или водного раствора осаждением, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения чистоты целевого продукта, через культуральную жидкость или водный раствор, содержащие экзополисахари- ды, пропускают постоянный электрический ток плотностью 0,5-50,0 мА/см процесс ведут в аппарате электроосаждения с разделительной полупроницаемой мембраной, на которой в анодной части аппарата осаждают целевой продукт в виде геля.

Таблица J

Изобретение относится к биотехнологии и касается способов выделения экзополисахаридов (ЭПС) из культуральной жидкости или водного раствора. Цель изобретения - упрощение процесса и повышение чистоты целевого продукта. Культуральную жидкость или водный раствор, содержащие ЭПС, помещают в среднюю камеру трехкамерного аппарата электроосаждения с полупроницаемой мембраной и пропускают постоянный электрический ток плотностью 0,5-50 мА/см² в течение 10-420 мин. ЭПС оседает на мембране в виде плотного гелевого осадка, который затем промывают и сушат. Бактериальные клетки и минеральные компоненты культуральной жидкости проходят через мембрану и накапливаются в анодной и катодной камерах аппарата. Выход ЭПС 95-98%. Полученный препарат содержит 90-95% углеводов и практически свободен от примесей бактериальных клеток. 3 табл.