Способ переработки биомассы микроорганизмов Советский патент 1977 года по МПК A23J1/18 C12D13/06 

1

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается комплексной переработки биомассы микроорганизмов с получением пищевого белка, липидов и гидролизатов нуклеиновых кислот.

Известен способ последовательного извлечения липидов, нуклеиновых кислот и белков из клеток микроорганизмов 1. По этому способу микроорганизмы подвергают полному обезжириванию с одновременной дезинтеграцией оболочек в среде органического растворителя в кавитационной мельнице с последующим выделением липидов из органического слоя, удалением растворителя из дезинтеграта, например сушкой при 60-65°С. Из последнего экстрагируют нуклеиновые кислоты растворами солей, например 10%-ным раствором NaCl, при нагревании до 100°С, а из оставшейся пасты извлекают белок, например, экстракцией 0,2 н. раствором NaOH. Однако этот метод позволяет получить лишь полимерную нуклеиновую кислоту, требуюшую дальнейшей обработки и белок в денатурированном состоянии, затрудняющем его дальнейшее использование.

Известен также способ выделения белков из клеточного материала, согласно которому клеточный материал перед воздействием кавитации обезвоживают, клеточную суспензию готовят на органическом растворителе.

дезинтегрированный материал сушат, например, в вакууме для удаления растворителя, после чего белок и нуклеиновые кислоты экстрагируют раствором шелочи и осаждают белковонуклеиновой кислотой, например кислотой в изоэлектрической точке 2. Однако этот способ трудоемок, и кроме того он не позволяет получить белок высокого качества с заданными функциональными свойствами.

С целью устранения денатурирующего действия на белок высоких темпертур, получения гидролизатов нуклеиновых кислот заданного состава, упрощения способа, а также получения белка с улучшенными функциональными

свойствами предлагают способ, отличаюшийся от известного тем, что осаЛСденный белковонуклеиновый концентрат растворяют в буфере при рП 7,5-8,9, обрабатывают нуклеолитическим ферментом, например экзонуклеазой А-5, с последующим выделением белка и гидролизата нуклеиновых кислот.

Пример I. 9 г обезвоженных дрожжей Saccharomyces cerevisial дезинтегрируют в кавитационной мельнице в этиловом спирте

в течение 30 мин. После удаления растворителя и сушки дезинтеграта из него экстрагируют 0,2 н.-раствором NaOH (100 мл) белковонуклеиновый комплекс при 20°С в течение 20 мин при перемешивании. Затем отделяют

клеточные оболочки центрированием при

7000 об/мин. Из .полученного экстракта осаждают белковонуклеиновый комплекс, снижая рН до 4,0 НС1 и также отделяют его центрифугированием при 6000 об/мин. Белковонуклеиновый комплекс растворяют в 30 мл буфера с рН 8,9, добавляют 0,5 мл раствора экзонуклеазы А-5 (к. ф. з. 1.4.1) с удельной активностью .300 л. а./мл и инкубируют в течение 24 ч при 37°С, после чего рН снижают до 4,0 НС1 и отделяют белок от гидролизата нуклеиновых кислот в виде осадка центрифугированием при 4000 об/мин.

Получают 3,5 г белка с содержанием нуклеиновых кислот 1,7% и 20 мл гидролизата нуклеиновых кислот с содержанием 5-мононуклеотидов 60% и с концентрацией остаточного белка 2,0%.

Пример 2. 50 г обезвоженных дрожжей Sacchoromyces cerevisial дезинтегрируют в кавитационной мельнице в хлористом метилене в течение 30 мин. После удаления растворителя из дезинтеграта экстрагируют 02 н. раствором NaOH (500 мл) белковонуклеиновый комплекс при 20°С в течение 20 мин. При перемешивании после отделения клеточных оболочек и выделения белковонуклеинового комплекса (пример 1) последний растворяют в 100 мл 0,2 н. фосфатного буфера (рН 7,5), вносят 3 мл раствора панкриатической РНКазы, циклизующей (к. ф. 2.7.7.16) с удельной активностью 400 е. а/мл и инкубируют в течение 8 ч при 37°С. При этом постоянно удаляют образующиеся продукты гидролиза нуклеиновых кислот в диализный мешочек, помещенный в реакционный сосуд. По окончании гидролиза гидролизат собирают и упаривают до концентрации олигонуклеотидов 20- 40 мг/мл. Белок осаждают, снижая рН до 4,0 СИ НС1 и отделяют его от раствора центрифугированием.

Формула изобретения

Способ переработки биомассы микроорганизмов, предусматривающий дезинтеграцию клеточных оболочек в органическом растворителе, удаление липидов, экстракцию белка и нуклеиновых кислот раствором щелочи, осаждение белковонуклеинового концентрата, отличающийся тем, что, с целью получения белка с улучшенными функциональными свойствами и упрощения способа, осажденный белковонуклеиновый концентрат растворяют В буфере при рН 7,5-8,9, обрабатывают нуклеолитическим ферментом, например экзонуклеазой А-5, с последующим выделением беЛКа и гидролизата нуклеиновых кислот.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство № 274059, М., Кл.2 С 12D 13/06, 1969.

2.Авторское свидетельство № 246525, М., Кл.2 А 23J 1/18, 1968 (прототип).