СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИПИДОВ Советский патент 1970 года по МПК C12P7/64 

Известен способ получения липс-тдов -выращива-нием дрожжей на углеводородах, в частности на па|раф|иновой фраасции нефти, в присутствии водной питательной ореды и воздуха в услююияих дефицита азота с последуюи1им выделением из дрожжевой биОмассы.

Одяако При это:м cnocoiSe .невозможно регулировать состав получаемых липидов.

Цель изобретения - получе няе липидо,в заданного состава по содержавдию фосфол-ипидав, триглицеридов и жирных кислот. В зависимости от состава лиюиаы могут быть использова;ны пли в мыловарении, или в медпцшюкой ,промышле«.носТ(И, или в качестве смазоч«ы.х мате)риалов. Это достигается одновременным регулированием содержания источн.иков углерода, азота и фосфора в среде и коэффициента разбавления среды. Найдено, что И31ме«ение содержания источника углерода в среде :в интервале , соотношения С : N в интервале 5:1 - 75 : 1, соотношения С : PaOs в инте1рвале 1-0 : 1 : 60 ; 1 и коэффициента разбавления среды в интервале 0,2-0,07 час позволяет получить липоиды с нужньими, заранее задалными авой твами.

Дрожжи, например рода Candida, выращивают непрерывным или нернодпчесхил способом в лабораторных и промышленных условиях при лнтенсивно.м перемешивании i; аэрир01ва1нии среды воз/духам. В качестве нсточни1ка углерода используют фракции парафиновых угле1водороаов, выделенные из нефти различных месторождений, а также нефтя||1ые дистилляты .парафинистой и высо1ко:парафин 1стой нефти, (например, дизельные фралщии нефти), содержащие 10-150/0 парафиновых углеводородов нормального строения.

Водная минеральная питательная среда содержит сульфат аМ Мония, фосфорную кислоту, хлористый калий и сернокислый магний.

Ферментацию проводят в условиях интенсивного перемешивания и аэрирован1 я среды .воздухом при рН среды 3-8 и 27-38° С. дельный расход воз1Духа составляет 20-

200 лгз/лгз. час.

Из культуральной среды сепарированием выделяют фра1кцию лпшсроорганизмав, которую затем высушивают. Липиды из сухой

микроорганизмов выделяют экстракцией органическим раствор)телем. При этом выход биомассы составляет 50-75%, а содержание липидсв от 20 до 40Vc.

флораформ : этанол (1 : I). Фраищиоиный состав определяют методам тонкослойной х-ромато:Лра,фии, а жирнокислотщый состав ли,пидов - газажидкостной Храмагографией метиИзменение состава липидоз от количества фосфора в среде

ловых эфиров кислот на Хромато.графе с пламени о ион из ационньим детвкторО|М.

Влияние разлиЧНых факторов иа состав лилидав показано (В табл. 1-4.

Т а б л II ц а 1

Как ВИД.НО из та|бл|Ицы, ори увеличении концентрации фосфора -в среде, т. е. иаменении соотношения от 60 : 1 до 10:1, ливышается содержание фосфолипидов в :клет|ках и одИзменение состава липидов от количества азота в среде

Из данных, 1Пр,и1веде Н1н.ых в таблице, видно, что при снижении Концентрации азота в культуральной среде от С : N 15:1 до 60 : 1 С0|держа1ние фракции фосфолипидов снижается, а количество триглицер-идав возрастает.

Общее «олинество ненасыщенных кисло в липидах также снижается. Однако доля

Изменение состава липидов от значения коэффициента разбавления среды

Очищенные жидкие парафины

Дизельная фракция иефти) (С :N:P2Os 10 : 1 : 1,4)

новременио снижается саде|ржа.ние Т1р.иглицеРИДОВ.

Общее содержание ненасыщенных кислот в л1И1Пида:х у1веЛИчи1вает ся, однако количество линолевой кислоты в их составе снижается.

Таблица 2

олеиновой кислоты в них возрастает до 24% и При одновременлом уменьшении линолевой кислоты.

При изучении влияния коэффициента раз15 бавления среды от 0,07 час- до 0,2 час процесс культивиройаиия ведут в условиях, когда С : N : Р2О5 составляет 30 : 1 : 1. Полученные результаты нриведены е табл. 3.

Таблица 3

7,6

56,0

Из таблицы видно, что при фермента:ци;; на очищенных жидких парафииах при увеличении .коэффициента разбавления среды содер1Ж.ание лиитидов возрастает. Выход фосфоЛИ1П.ИДНОЙ фракции Не с«олько снижается, при этом .коли.чество трИГлицеридов -практически мало завиаит от окорости процесса.

Однако лри иапользаваяии дизельных

Изменение состава липидов от концентрации дизельного топлива в среде

Ферментацию проводят при С: и D 0, часИз пpи вeдeнныix данных видно, что в процессе жультийиравания при (Концентрациях дизельного тапл1И1ва в среде 10-25 /о воэможио получать липиды, состоящие практически на бОо/о из фосфолииидов. Максимальное количество триглицеридов отмечено -при концентрации дизельного топлива в среде 25-50Vo. При работе на высоких концентрациях дизелыЕОго топлива (50-75 /о) в липидах накапливаются значительные количества свободных жирных ашслот.

Пример 1. Дрожжи Candida gцillieгmondii выращивают на очищенных жидких парафинах IB присутствии йодной /минеральной среды, содержащей соли фосфора, калия и матния в ферментере вм1костью 17 ж с аэрап/ией и перемешиванием. Парафин задают в ферментер в .количестве 1,5%. Процесс еедут .напрерывно со стецанью раз1ба1вления D 0,1 час при след.ующем составе минеральиой среды, мг/л:

Сульфат аш1М01Ния875

700/0 фосфорная кислота0,65

Хлористый калий350

Сульфат .матния175

Это .соот1ветст|вовало - соотношению С : N : РгОэ 60 : 1 : 2.

Ферментацию проводят при 30-32° С, рН среды в интервале 4-4 : 5 подд&ржйвают подачей раствора NaOH, удельный расход воздуха составляет 100 час. Полученные дрожжи выделяют сепарацией, высушивают при -105° С и экстра1гируют ор-ганическими раст1варителя1ми для выделения лиП.идов. По.лученные после оггонки растворителя липиды имеют следующий состав, «/о:

фра.кций нефти дяя культивиравания микроорганизмов (сМ. та;бл. 3) увеличение значения коэффициента разбавл&ния среды способствует .накоплению фракции фосфолипидов. В жирнойислотно.м составе литидов уменьшается доля ненасыщенных кислот, в частности олеиновой и лиНолещой.

Таблица 4

Тригли.церид.ы64,4 Фссфолиниды5,8

Стерины2,9

Моно- и диглицариды8,3

Свободные жирные кислоты 3,4 Стериновые эфиры и воски 13,3.

В составе .кислот лицидов содержится 54, ненасыщенных, 24,0% олеиновой и 3,4% линолевой кислот.

Пример 2. Дрожжи Candida tropicalls выращивают на очищенных жидких парафинах в присутствии водной питательной среды, содержащей соли фосфора, .калия и малния. В лабораторных ферментерах емкостью 30 л с аэрацией и перемешиванием. Парафин задают в среду В количест ве .

Процесс ведут непрерьивно со степенью разбавления D 0,1 час i при следующем составе лишералыной среды, .«г/л:

450

Сульфат аммония

230 Фосфорная кислота

365

Хлористый калий

48 Сульфат матния

Соот1НОШение С : N : Р2С5 составляет

35 60 : 2 : 1. Ферментацию пр0(водят при 30-

32° С, рН среды поддерживают добавлением

раствора NaOH, удельный расход воздуха

составляет 3 мин.

Полученные .дрожжи отделяют цетрифуго 40 рованием, сушат и экстракцией выделяют из них липиды.

Выход дрожжей - 55Vo. Количество линидов в дрожжах

Тряглицериды66

Фосфолишщы7

Отерииы4,8

Мо«о- и диглицериды5,5

Свободные жирные кислоты8,8

Стериновые эфиры и воск7,9

В составе кислот лилидов находится 53-/о не-насыщеиных, 12,6% олеиНавой и 3,3% линолевой кислот.

Пример 3. Дрожжи Candida Sp. выращивают на дизельнол топливе, (выделенном ИЗ нефти Стадроиольского месторождения в присутст|вии водной мине(ралыной срады, содержащей соли фосфора, калия и магния, в фер ментере ем1костью 30 л в усло1виях аэрации и интенсивного перемешивания. Процесс ведут нвпрерывНо со степенью разбавления среды D 0,1 . Состав 1минеральной среды (IB 1000 мл водоир01водной воды), мг1л:

Сульфат а.11мония35,00

Фосфорная кислота1,2

Хлористый «алий350

Сернокислый .магний175

Соотношение С : N : РгОб составляет 10: 1 : 1,4.

Температура ферментации 32-34° С, рП среды 4-4,5 поддерживают подачей раствора NaOn. Удельный расход воздуха составляет 100 час. Концентрация дизельного топли1ва в среде 10%. Биома:осу от культуральной среды отделяют селарировани м в присутст1В1ии небольших количеств поверхностно-активного вещества, затем высушивают при 105°С. Из сухих дрожжей экстракцией органически.ми растворителями извлекают липиды, состав которых следующий, %:

Триглицериды64,0

Фосфолипиды12,7

Свободные жирные кислоты 11,6

В составе кислот липидов содержится .ненасыщенных 50,8%, в ТО.М числе о.леино;вой 9,9%, ЛИН ОЛИВОЙ 4,7% киСлот.

Пример 4. Дрожжи Candida Sp. выращивают на дизельном топливе, выделенном из нефти Ромащкинского месторождения в присутствии водной питательной среды, содержащей соли фосфора, калия и магния, в

ферментере емкостью 30 л в условиях аэрации и интенсивного нере.мешивания. Процесс ведут .непрерывно. Степень разбавления среды составляет 0,1 час. Концентрация дизельного тоилава 50%. Температура 30-32° С. Добавлением раствора NaOH поддерживают рН на уро)В1не 4-4,5.

Состав минеральной среды (в 1000 .ил водош.роводеюй во.ды), мг1л:

Сульфат а-ммоНия3500

70% фосфорная кислота1,2

Хлористый |калий350

Серно1к,ислый магний175

Соотношение С : Х : Р205 саста1вляет 10: 1 : 1,4.

И.З культуральной среды сепарнрование.м отделяют био.массу, высушивают и эксрра.кцией органическими р а створи тел Я1ми выделяют лиийды, в составе которых 5,4% фосфолипидов, 39,2% триглицеридой ;и 34,4% свободных жирных кислот. .В жирно.кислот1ном. составе 65,5% ненасыщенных кислот, в составе iKOTopbix 25,6% олеиновой и 5,5 линолевой кислот.

П р е д М е т изобретения

отличающийся тем, что, с целью получения липидов заданного состава по содержанию фосфолинидов, триглицеридов, жирных кислот, одновременно регулируют содержание источников углерода, азота и фосфора в среде

и коэффициеогт разбавления среды.

в интервале 5: 1-75 : 1.

5. Способ по пп. 1-4, отличающийся тем, что коэффициент ра.збавления поддерживают в интервале 0,2-0,07 час .