RU2043995C1 - Способ получения глюкан-хитозанового комплекса - Google Patents
Способ получения глюкан-хитозанового комплекса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2043995C1 RU2043995C1 RU92016176/05A RU92016176A RU2043995C1 RU 2043995 C1 RU2043995 C1 RU 2043995C1 RU 92016176/05 A RU92016176/05 A RU 92016176/05A RU 92016176 A RU92016176 A RU 92016176A RU 2043995 C1 RU2043995 C1 RU 2043995C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- complex
- glucan
- mycelium
- chitin
- deacetylation
- Prior art date
Links
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 title claims description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 30
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 84
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 claims abstract description 40
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 claims abstract description 34
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 14
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 230000003544 deproteinization Effects 0.000 claims abstract description 7
- 241000228150 Penicillium chrysogenum Species 0.000 claims abstract description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000003925 fat Substances 0.000 claims abstract description 3
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 241000233866 Fungi Species 0.000 claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 2
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 33
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 8
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 6
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 abstract description 4
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 abstract description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 4
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 abstract description 4
- 241000186046 Actinomyces Species 0.000 abstract description 2
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 abstract description 2
- 241000120529 Chenuda virus Species 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 33
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 22
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 18
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 12
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 7
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Natural products CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 6
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 5
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 5
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 4
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 241000186361 Actinobacteria <class> Species 0.000 description 3
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 3
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 241000039726 Acantholimon roseum Species 0.000 description 2
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 2
- 241000235553 Blakeslea trispora Species 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N Melanin Chemical compound O=C1C(=O)C(C2=CNC3=C(C(C(=O)C4=C32)=O)C)=C2C4=CNC2=C1C XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 230000020176 deacylation Effects 0.000 description 2
- 238000005947 deacylation reaction Methods 0.000 description 2
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000003918 potentiometric titration Methods 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MSWZFWKMSRAUBD-IVMDWMLBSA-N 2-amino-2-deoxy-D-glucopyranose Chemical compound N[C@H]1C(O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O MSWZFWKMSRAUBD-IVMDWMLBSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000228257 Aspergillus sp. Species 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 241000238424 Crustacea Species 0.000 description 1
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Chemical group OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- UPYKUZBSLRQECL-UKMVMLAPSA-N Lycopene Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1C(=C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2C(=C)CCCC2(C)C UPYKUZBSLRQECL-UKMVMLAPSA-N 0.000 description 1
- 241000235395 Mucor Species 0.000 description 1
- 102000016943 Muramidase Human genes 0.000 description 1
- 108010014251 Muramidase Proteins 0.000 description 1
- 108010062010 N-Acetylmuramoyl-L-alanine Amidase Proteins 0.000 description 1
- 241000221961 Neurospora crassa Species 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- MSWZFWKMSRAUBD-UHFFFAOYSA-N beta-D-galactosamine Natural products NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O MSWZFWKMSRAUBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008827 biological function Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000001746 carotenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000005473 carotenes Nutrition 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229940052810 complex b Drugs 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000402 conductometric titration Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006389 diacetylation reaction Methods 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000000378 dietary effect Effects 0.000 description 1
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000010200 folin Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960002442 glucosamine Drugs 0.000 description 1
- 229940093915 gynecological organic acid Drugs 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011090 industrial biotechnology method and process Methods 0.000 description 1
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229960000274 lysozyme Drugs 0.000 description 1
- 239000004325 lysozyme Substances 0.000 description 1
- 235000010335 lysozyme Nutrition 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 1
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002460 vibrational spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001845 vibrational spectrum Methods 0.000 description 1
- NCYCYZXNIZJOKI-UHFFFAOYSA-N vitamin A aldehyde Natural products O=CC=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C NCYCYZXNIZJOKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Использование: в качестве сорбентов ионов металлов при водоочистке, в медицине, сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Сущность изобретения: осуществляют депротеинизацию мицелия /биомассы/ хитинсодержащих микроскопических грибов Aspergillus niger, blakeslia trispora, Actinomyces roseum, P. chrysogenum обработкой последовательно 2-4 раза разбавленным раствором едкого натра при 60-90°С, затем проводят деминерализацию разбавленным раствором соляной, азотной или орто-фосфорной кислот, отмывку от жиров и липидов и деацетилирование полученного продукта 20-29%-ным водным раствором едкого натра 30-120 мин при 110-125°С. 2 ил. 4 табл.
Description
Изобретение относится к процессу получения глюкан-хитозанового комплекса из биомассы (мицелия) микроскопических грибов, применяющегося для решения экологических задач, в первую очередь для создания композиционных материалов, используемых для водоочистки, в медицине, сельском хозяйстве и пищевой промышленности.
В общем объеме биотехнологической продукции значительная доля приходится на промышленную микробиологию. При этом производство большинства производимых ею продуктов антибиотики, ферменты, органические кислоты, основано на процессах культивирования микроскопических грибов. В этой связи особую остроту приобретают вопросы утилизации крупнотоннажных отходов этих производств, в первую очередь, промышленных стоков и грибного мицелия. Несмотря на солидный возраст ряда промышленных биотехнологий вопросы утилизации отходов остаются практически не решенными. В то же время известно, что клеточная стенка многих микроскопических грибов содержит значительные количества хитина и других полисахаридов, что и обуславливает их привлекательность в качестве многотоннажного источника для получения этих продуктов. Однако, в отличие от глубоко проработанных и находящих широкое практическое применение способов получения хитина и его производных из панцырей ракообразных, технологии выделения хитин-содержащих материалов из микроскопических грибов в настоящее время не применяются.
Известно, что первичные аминогруппы хитозана либо его комплексов обеспечивают селективное связывание ряда ионов металлов, что послужило основанием для использования его в качестве сорбента при очистке сточных вод от ионов токсичных металлов и радионуклеидов. Кроме того, установлено, что клеточные стенки грибов Rhizophusarium. Penicillum chryzogenum являются превосходными сорбентами U (3+) и Th (3+), в десятки раз превосходящими по эффективности ионообменные смолы. Хитозан широко применяется в качестве флокулянта для очистки промышленных и муниципальных сточных вод. Так в Японии в 1976 г. на эти цели было использовано более 500 т хитозана.
Известно, что глюкан-хитозановый грибной комплекс активно сорбирует клетки ряда микроорганизмов, что открывает пути его практического использования в медицине.
Представленные материалы указывают на ряд полезных свойств полимеров клеточной стенки микроскопических грибов, позволяющих рассчитывать на их широкое практическое применение, прежде всего при решении экологических задач, в медицине и пищевой промышленности.
Клеточная стенка микроскопических грибов, актиномицетов и дрожжей формируется на основе комплекса полисахаридов у многих видов указанных микроорганизмов, в частности Neurospora crassa, Pennicillum sp. Aspergi llus sp. внутренний слой клеточной стенки представлен микрофибрилламихитина, погруженными в 1-3 глюкановую матрицу. Они являются природным композиционным полисахаридным материалом. Композиционный материал клеточной стенки обеспечивает ряд биологических функций клетки, а в выделенном виде характеризуется комплексом уникальных свойств, в частности большой удельной поверхностью высокой степенью гидрофильности, наличием ионогенных и комплексообразующих групп. Несмотря на то, что часть полисахаридов клеточной стенки может растворяться в горячей воде, феноле и щелочи, значительная их доля не растворима в щелочи. Так щелочеустойчивая фракция в ряде случаев может составлять до 50% от общей массы клеточной стенки и содержать значительные, нередко до 45% количества хитина, как правило, ассоциированного с другими глюканами.
Известны способы выделения производных глюкан-хитина из мицелия микроскопических грибов, актиномицетов и дрожжей.
Известен способ [1] выделения глюкан-хитозанового комплекса из гриба Mucor rouscii путем предварительной отмывки клеточной стенки этанолом, автоклавирования в 1 н.NaOH в течение 15 мин при 121оС и последующего экстрагирования водорастворимого хитозана соляной, уксусной или муравьиной кислотой.
Недостатком этого метода является то, что таким путем получают водорастворимые полиэлектролиты, которые невозможно использовать в качестве сорбционных материалов без их дополнительной переработки.
Известен способ получения биосорбентов для биосорбции урана (U6+) [2] путем отмывки от цитоплазмы и белков клеточной стенки Rhixopus ashizus, включающий дезинтегрирование биомассы Rhizosus grhizus, последующую обработку 4% -ным раствором додецилсульфата натрия, центрифугирование и отмывку водой.
Недостатком предлагаемого способа является полная дезинтеграция мицелия, то есть разрушение исходной структуры клеточной стенки, что не позволяет обеспечивать высокие сорбционные характеристики, к примеру, биологически активных веществ.
Известен способ выделения глюкан-хитинового комплекса из дрожжей Saecharomyses corevisiаe [3] путем последовательной обработки клеточных стенок 8 М раствором мочевины, 1 М раствором едкого кали и 33 мМ раствором уксусной кислоты.
Недостатком этого способа является получение сорбционных материалов с низким содержанием хитина, не превышающего 5% от веса клеточной стенки, обладающих невысокими сорбционными характеристиками по ионам тяжелых металлов.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения глюкан-хитозанового комплекса [4] Суть его в том, что путем депротеинизации мицелия гриба Аспергиллус нигер отхода производства лимонной кислоты 2,5%-ным раствором едкого натрия в течение 30 мин и последующего деацетилирования 40% -ным раствором NaOH при 128оС в течение 6 ч с выходом 55% получают глюкан-хитозановый комплекс клеточной стенки гриба.
Получаемый глюкан-хитозановый комплекс является неплохим сорбционным материалом ряда ионов металлов. Так с его помощью удаляют на 67% ионы Сu2+ из раствора с концентрацией 10 мг Cu2+/л. Авторами также заявлено, что глюкан-хитозановый комплекс можно использовать в качестве флокулянта полианионита альгината натрия, изготавливать из него мембраны и использовать для иммобилизации на нем лизоцима.
Недостатками известного способа получения глюкан-хитозанового комплекса являются:
невозможность получения достаточно чистого глюкан-хитозанового комплекса, поскольку в рамках предлагаемого процесса не удается полностью удалять белки, неорганические соли и пигменты клеточных стенок грибов;
длительная обработка исходного сырья при высокой температуре и концентрации щелочи приводит к деструкции клеточных стенок грибов, что существенно ухудшает сорбционные характеристики получаемых продуктов;
предлагаемые в прототипе параметры проведения процесса щелочного деацетилирования хитина клеточной стенки не позволяет регулировать степень деацетилирования, то есть получать материалы с желаемым содержанием свободных аминогрупп хитозана;
совершенно не подаются обработке по предлагаемому способу образцы актиномицетов и ряда пеницилумов в виде высокой исходной зольности мицелия, а также невысокой механической прочности клеточных стенок. В результате такой обработки происходит полная деструкция клеточных стенок.
невозможность получения достаточно чистого глюкан-хитозанового комплекса, поскольку в рамках предлагаемого процесса не удается полностью удалять белки, неорганические соли и пигменты клеточных стенок грибов;
длительная обработка исходного сырья при высокой температуре и концентрации щелочи приводит к деструкции клеточных стенок грибов, что существенно ухудшает сорбционные характеристики получаемых продуктов;
предлагаемые в прототипе параметры проведения процесса щелочного деацетилирования хитина клеточной стенки не позволяет регулировать степень деацетилирования, то есть получать материалы с желаемым содержанием свободных аминогрупп хитозана;
совершенно не подаются обработке по предлагаемому способу образцы актиномицетов и ряда пеницилумов в виде высокой исходной зольности мицелия, а также невысокой механической прочности клеточных стенок. В результате такой обработки происходит полная деструкция клеточных стенок.
Технический результат, получаемый при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в сокращении времени дезацетилирования глюкан-хитинового комплекса, повышении частоты получаемых продуктов, сохранении нативной структуры клеточной стенки, и как результат повышения эксплуатационных характеристик и расширении области практического применения, в том числе при решении экологических задач, в пищевой промышленности и медицине.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в способе получения глюкан-хитозанового комплекса, включающем депротеинизацию мицелия хитинсодержащего микроскопического гриба обработкой его разбавленным раствором едкого натра и деацетилирование концентрированным раствором едкого натра при повышенной температуре, используют мицелий грибов Aspergillus niger, Blacheslia trispora, Actinomyces roseum, P.Phrysogenum, депротеинизацию осуществляют 2-4 обработками при 60-90оС, после чего реакционную массу обрабатывают разбавленным раствором соляной, азотной или орто-фосфорной кислоты и отмывают от жиров и липидов органическим растворителем, а дезацетилирование проводят 20-29%-ным раствором едкого натра при 110-125оС в течение 30-120 мин.
Заявляемый способ отличается от известного новой последовательностью операций и режимами их проведения. Совокупность предлагаемых режимов операций в их последовательности обеспечивает достижение указанного технического результата.
В табл.1 представлены результаты депротеинизации и деминерализации мицелия Асп.нигер.
В этой таблице образцы 1хх, 2хх и 3хх получены после деминерализации образцов 1,2,3, соответственно 2н. соляной кислотой, для депротеинизации использовали 8% -ный раствор NaOH. Содержание белка определяли по методу Лоури, основанному на окрашивании белка реактивом фолина с последующим измерением поглощения раствора при 750 нм (низкие концентрации) или 500 нм (высокие концентрации). Содержание белка в растворе определяли по калибровочному графику. Количество меланинов определяли в щелочных экстрактах фотометрически при длине волны 290-300 нм. Как следует из табл.1, наиболее полная отмывка от белков и меланинов достигается лишь после 2-4-кратной отмывки 2 н. едким натром при 60-90оС, в зависимости от качества сырья. Отмывка при температуре ниже 60оС существенно удлиняет время обработки. Обработка при температуре выше 90оС приводит к сильному пенообразованию и выбросу реакционной массы из реактора.
Электронно-микроскопические исследования показали, что после щелочной обработки сохраняется целостность мицелия, однако не удается избавиться от ряда солей (технологической природы), что подтверждается высокой зольностью полученных образцов. Деминерализацию образцов проводили 2н, раствором соляной кислоты в течение 3 ч при комнатной температуре и перемешивании. Как следует из табл. 1, после такой обработки зольность образцов существенно уменьшалась.
В табл. 2 представлены данные по деацетилированию полученного глюкан-хитинового комплекса A.niger, P.chrysogenum. Blakeseia taspora, Actinomycea sp.
Повышение концентрации щелочи выше 29% экономически нецелесообразно. Снижение концентрации щелочи ниже 20% значительно удлиняет процесс деацетилирования. Так же и снижение температуры ниже 110оС значительно удлиняет процесс деацетилирования. Повышение температуры выше 125оС приводит к вскипанию раствора и выбросу реакционной массы из реактора. Степень деацетилирования хитина определяется временем реакции деацетилирования и природой исходного сырья и может варьироваться в широком пределе от 37 до 89% в пересчете на количество хитина в образце. Как следует из данных, представленных в табл. 2, увеличение времени реакции более 120 мин приводит к заметной деструкции клеточных стенок при 180 мин и практически полному их разрушению при проведении процесса в течение 360 мин, как это предлагается в прототипе. Из табл. 2 также следует, что с увеличением степени деацетилирования хитина возрастает доля кислоторастворимой фракции глюкан-хитозанового комплекса. Из данных потенциометрического титрования и ЯМР-спектрометрических измерений следует, что этим компонентом является поли(Д-глюкозамин) хитозан.
Строение и состав полученного глюкан-хитозанового комплекса доказано методами ЯМР- и ИК-спектроскопии, потенциометрического и кондуктометрического титрования.
На фиг. 1 и табл.3 представлены спектр ЯМР С-13 и Н-1, а также химические сдвиги ядер С-13 и Н-1 глюкозамина и глюкан-хитин-хитозанового комплекса Асп.нигер.
Химические сдвиги при С-2 углеродном атоме глюкопиранозного кольца (55,54 м. д. и 58,07 м.д.). характерны для углеродного атома, связанного с аминогруппой. На фиг. 2 представлен ИК-спектр глюкан-хитин-хитозанового комплекса Асп.нигер. Колебательный спектр хитозан-глюканового образца представляет из себя наложение спектра полимера, содержащего NH- и CONH-группы, на спектр, характерный для целлюлозы. Так, область частот 3500-3200 см-1 соответствует NH и ОН-валентным колебаниям, область 3200-3000 см-1 колебаниям, вызванным резонансом Ферми между амид-1 и амид-II. Область 2970-2920 см-1 соответствует валентным колебаниям СН-групп. Интенсивные полости в области 1650-1550 см-1 амид-1, амид-II, вызваны валентными колебаниями амидных группировок. Взаимодействию амид-III с валентными СН2-группами соответствует поглощение в области (1400-1300)см-1. Спектр глюкан-хитин-хитозанового комплекса в области меньших частот соответствует спектру, характерному для декстрана и целлюлозы. Приведенные данные подтверждают соответствие химической природы получаемого полисахаридного комплекса данным колебательной спектроскопии.
П р и м е р 1. 150 г влажного мицелия Асп.нигер, отхода производства лимонной кислоты, загружают в химический реактор емкостью 2 л и заливают 1,5 л 8% -ного водного раствора NaOH. Нагревание при температуре 90оС и перемешивании (60 об/мин) продолжают в течение 60 мин. После чего содержимое реактора фильтруют, а полученный на фильтре осадок вновь переносят в реактор, куда приливают 1,5 л 8%-ного водного раствора NaOH. Нагревание при 90оС и перемешивании повторяют в течение 60 мин. Полученный продукт фильтруют, промывают на фильтре водой 3 раза при соотношении мицелий-вода 1:20.
Полученный продукт загружают в реактор и заливают 1,5 л 2н. соляной кислоты. Деминерализацию продукта кислотой ведут при комнатной температуре в течении 3 ч, затем полученный продукт фильтруют и промывают на фильтре дистиллированной водой до нейтральных значений рН промывных вод. Для обезжиривания полученный продукт экстрагируют в реакторе 96% этиловым спиртом при комнатной температуре и перемешивании в течение 18 ч. Соотношение мицелий-этиловый спирт 1: 5. Полученный продукт фильтруют и отправляют на деацетилирование. Выход влажного глюкан-хитинового комплекса 90-95 г (сухого 18-19 г). 95 г полученного глюкан-хитинового комплекса Асп.нигер помещают в реактор емкостью 2 л и приливают 1,0 л 29%-ного водного раствора едкого натра. Нагревание реакционной массы при 125оС и перемешивании ведут в течение 120 мин. Затем содержимое реактора фильтруют, используя в качестве фильтрующего материала стеклоткань либо хлопчатобумажную ткань Бельтинг. Полученный осадок переносят в емкость объемом 5 л и добавляют при перемешивании 4 л дистиллированной воды. К полученной суспензии в течение 4 ч постепенно приливают 4%-ный раствор соляной кислоты, доводя значение рН раствора до 6,5-7,0. Нейтрализованный продукт фильтруют и промывают дистиллированной водой при соотношении мицелий-вода 1: 10. Выход глюкан-хитозанового комплекса 65 г (сухого 17 г). Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет 89%
П р и м е р 2. 150 г влажного мицелия Аспергиллус нигер, отхода производства лимонной кислоты, загружают в химический реактор емкостью 2 л и заливают 1,5 л 8%-ного водного раствора NaOH. Нагревают при температуре 60оС при перемешивании (60 об/мин) в течение 60 мин. После чего содержимое реактора фильтруют. Данную процедуру повторяют 4 раза. Далее обработку ведут как в примере 1. Полученный продукт фильтруют, промывают на фильтре водой 3 раза при соотношении мицелий-вода 1:20. Полученный продукт загружают в реактор и заливают 1,5 л 2н. соляной кислоты. Деминерализацию продукта кислотой ведут при комнатной температуре в течение 3 ч, затем полученный продукт фильтруют и промывают на фильтре дистиллированной водой до нейтральных значений рН промывных вод. Для обезжиривания полученный продукт экстрагируют в реакторе 96%-ным этиловым спиртом при комнатной температуре и перемешивании в течение 18 ч. Соотношение мицелий-этиловый спирт 15. Полученный продукт фильтруют и отправляют на деацетилирование. Выход влажного глюкан-хитинового комплекса 100-105 г (сухого 20-21 г).
П р и м е р 2. 150 г влажного мицелия Аспергиллус нигер, отхода производства лимонной кислоты, загружают в химический реактор емкостью 2 л и заливают 1,5 л 8%-ного водного раствора NaOH. Нагревают при температуре 60оС при перемешивании (60 об/мин) в течение 60 мин. После чего содержимое реактора фильтруют. Данную процедуру повторяют 4 раза. Далее обработку ведут как в примере 1. Полученный продукт фильтруют, промывают на фильтре водой 3 раза при соотношении мицелий-вода 1:20. Полученный продукт загружают в реактор и заливают 1,5 л 2н. соляной кислоты. Деминерализацию продукта кислотой ведут при комнатной температуре в течение 3 ч, затем полученный продукт фильтруют и промывают на фильтре дистиллированной водой до нейтральных значений рН промывных вод. Для обезжиривания полученный продукт экстрагируют в реакторе 96%-ным этиловым спиртом при комнатной температуре и перемешивании в течение 18 ч. Соотношение мицелий-этиловый спирт 15. Полученный продукт фильтруют и отправляют на деацетилирование. Выход влажного глюкан-хитинового комплекса 100-105 г (сухого 20-21 г).
92 г полученного глюкан-хитинового комплекса Аспергиллус нигер помещают в реактор емкостью 2 л и приливают 1 л 20%-ного водного раствора NaOH. Нагревание реакционной массы при 125оС и перемешивание ведут в течение 120 мин. Затем содержимое реактора фильтруют, используя в качестве фильтрующего материала стеклоткань либо хлопчатобумажную ткань Бельтинг. Полученный осадок переносят в емкость объемом 5 л и добавляют при перемешивании 4 л дистиллированной воды. К полученной суспензии в течение 4 ч постепенно приливают 4%-ный раствор соляной кислоты, доводя значение рН раствора до 6,5-7,0. Нейтрализованный продукт фильтруют и промывают дистиллированной водой при соотношении мицелий-вода 1: 10. Выход глюкан-хитозанового комплекса 18 г. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет 83%
П р и м е р 3. 150 г влажного мицелия Аспергиллус нигер, отхода производства лимонной кислоты, загружают в химический реактор емкостью 2 л и заливают 1,5 л 8%-ного водного раствора NaOH. Нагревание при температуре 75оС и перемешивание (60 об/мин) ведут в течение 60 мин. После чего содержимое реактора фильтруют. Данную процедуру повторяют 3 раза. Далее обработку ведут как в примере 1. Полученный продукт фильтруют, промывают на фильтре водой 3 раза при соотношении мицелий-вода 1:20. Полученный продукт загружают в реактор и заливают 1,5 л 2н. соляной кислоты. Деминерализацию продукта кислотой ведут при комнатной температуре в течение 3 ч, затем полученный продукт фильтруют и промывают на фильтре дистиллированной водой до нейтральных значений рН промывных вод. Для обезжиривания полученный продукт экстрагируют в реакторе 96%-ным этиловым спиртом при комнатной температуре и перемешивании в течение 18 ч. Соотношение мицелий-этиловый спирт 1:5. Полученный продукт фильтруют и отправляют на деацетилирование. Выход влажного глюкан-хитинового комплекса 95-100 г (сухого 19-20 г). 100 г полученного глюкан-хитинового комплекса Аспергиллус нигер помещают в реактор емкостью 2 л и приливают 1,0 л 29% -ного водного раствора едкого натра. Нагревание реакционной массы при 125оС и перемешивании ведут в течение 120 мин. Затем содержимое реактора фильтруют, используя в качестве фильтрующего материала стеклоткань либо хлопчатобумажную ткань Бельтинг. Полученный осадок переносят в емкость объемом 5 л и добавляют при перемешивании 4 л дистиллированной воды. К полученной суспензии в течение 4 ч постепенно приливают 4%-ный раствор соляной кислоты, доводя значение рН раствора до 6,5-7,0. Нейтрализованный продукт фильтруют и промывают дистиллированной водой при соотношении мицелий-вода (1:10). Выход глюкан-хитозанового комплекса 17,5 г (сухого). Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе 85%
П р и м е р 4. 150 г в
лажного мицелия Асп.нигер, отхода производства лимонной кислоты, загружают в химический реактор емкостью 2 л и заливают 1,5 л 8%-ного водного раствора NaOH. Далее обработку ведут как в примере 1, только вместо соляной кислоты используют 3%-ный водный раствор орто-фосфорной кислоты, а деацетилирование проводят при 110оС. Выход глюкан-хитозанового комплекса составляет 16 г. Внешний вид-цельный нативный мицелий. Степень диацетилирования хитина в комплексе составляет 87%
П р и м е р 5. 150 г влажного мицелия гриба Асп.нигер отхода производства лимонной кислоты загружают в реактор емкостью 2 л и заливают 1,5 л 8%-ного NaOH, нагревают при температуре 90оС в течение 1 ч. Далее обработку ведут как в примере 1, только вместо соляной кислоты используют 3%-ный раствор азотной кислоты. Выход глюкан-хитозанового комплекса составляет 16,5 г. Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет 89%
П р и м е р 6. Аналогичен примеру 1 до стадии деацитилирования. Далее 95 г полученного глюкан-хитинового комплекса Асп.нигер помещают в реактор емкостью 2 л и приливают 1,0 л 29%-ного водного раствора едкого натра. Нагревание реакционной массы ведут при 125оС в течение 60 мин. Далее обработку ведут как в примере 1. Выход конечного глюкан-хитозанового комплекса составил 18,5 г. Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет 60%
П р и м е р 7. Процесс получения глюкан-хитин-хитозанового комплекса ведут как в примере 6, только время деацетилирования составляет 30 мин. Выход конечного сухого глюкан-хитозанового комплекса составил 20 г. Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет 37%
П р и м е р 8. Процесс получения глюкан-хитозанового комплекса ведут как в примере 1, только время деацетилирования составляет 180 мин. Выход конечного сухого продукта составил 14 г. Внешний вид частично разрушенный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет 89%
П р и м е р 9. Процесс получения глюкан-хитозанового комплекса ведут как в примере 1, только при деацетилировании используют 20%-ный NaOH. Выход конечного сухого продукта составил 19 г. Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацитилирования хитина в комплексе составляет 60%
П р и м е р 10 (прототип). 95 г глюкан-хитинового комплекса, полученного при обработке 2,5%-ным раствором NaOH мицелия в течение 30 мин, помещают в реактор емкостью 2 л и приливают 1,0 л 40%-ного водного раствора NaOH. Далее обработку в течение 360 мин ведут при температуре 128оС. Выход глюкан-хитозанового комплекса составил 50 г. Внешний вид полностью разрушенный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет 80%
П р и м е р 11. В реактор емкостью 80 л загружают 6 кг мицелия гриба Асп. нигер и приливают 60 л 8%-ного водного раствора NaOH. Нагревание при 90оС и периодическом перемешивании проводят в течение 60 мин. Полученную биомассу фильтруют на вакуум-фильтре и промывают на фильтре 150 л воды. Осадок переносят в реактор и операцию отмывки щелочью повторяют. Полученный продукт фильтруют на вакуум-фильтре и промывают водой до значения рН промывных вод 8,8-7,5. Осадок переносят в реактор и приливают 60 л 2н. соляной кислоты. При периодическом перемешивании проводят обработку продукта в течение 120 мин при комнатной температуре. Реакционную массу фильтруют и промывают дистиллированной водой до значения промывных вод 6,5-7,0. 4,9 г полученного глюкан-хитинового комплекса Асп.нигер помещают в реактор емкостью 80 л и приливают 50 л 29%-ного водного раствора едкого натра. Нагревание реакционной массы при 125оС и перемешивании ведут в течение 90 мин. Затем содержимое реактора фильтруют, используя в качестве фильтрующего материала стеклоткань либо хлопчатобумажную ткань Бельтинг. Полученный осадок переносят в емкость объемом 90 л и добавляют при перемешивании 75 л дистиллированной воды. К полученной суспензии в течение 4 часов постепенно приливают 4% -ный раствор соляной кислоты, доводя значение рН раствора до 6,5-7,0. Нейтрализованный продукт фильтруют и промывают дистиллированной водой при соотношении мицелий-вода 1:10. Полученный на фильтре продукт сушат методом распылительной сушки. Выход влажного глюкан-хитозанового комплекса составил 4,2 кг, сухого 0,8 кг. Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет 80%
П р и м е р ы 12-20 аналогичны примерам 1-9 соответственно, но в процессе используют влажный мицелий P.Chrysogenum отход производства антибиотиков. Выход влажного глюкан-хитозанового комплекса составил 63-65 г. Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет от 37 до 89%
П р и м е р ы 21-29 аналогичны примерам 1-9 соответственно, но в процессе используют влажный мицелий Blakeclia trispora отход производства каротина. Выход влажного глюкан-хитозного комплекса составил 65-70 г. Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет от 37 до 71%
П р и м е р ы 30-38 аналогичны примерам 1-9 соответственно, но в процессе используют влажный мицелий Actinomyces roseum отход производства антибиотиков. Выход влажного глюкан-хитозанового комплекса составил 65-68 г. Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет до 37% Характеристики сорбционной способности сорбентов на основе глюкан-хитозанового полимерных комплексов Асп.нигер, P.Chrysogenum. B.trispora, A.roseum представлены в табл. 4.
П р и м е р 3. 150 г влажного мицелия Аспергиллус нигер, отхода производства лимонной кислоты, загружают в химический реактор емкостью 2 л и заливают 1,5 л 8%-ного водного раствора NaOH. Нагревание при температуре 75оС и перемешивание (60 об/мин) ведут в течение 60 мин. После чего содержимое реактора фильтруют. Данную процедуру повторяют 3 раза. Далее обработку ведут как в примере 1. Полученный продукт фильтруют, промывают на фильтре водой 3 раза при соотношении мицелий-вода 1:20. Полученный продукт загружают в реактор и заливают 1,5 л 2н. соляной кислоты. Деминерализацию продукта кислотой ведут при комнатной температуре в течение 3 ч, затем полученный продукт фильтруют и промывают на фильтре дистиллированной водой до нейтральных значений рН промывных вод. Для обезжиривания полученный продукт экстрагируют в реакторе 96%-ным этиловым спиртом при комнатной температуре и перемешивании в течение 18 ч. Соотношение мицелий-этиловый спирт 1:5. Полученный продукт фильтруют и отправляют на деацетилирование. Выход влажного глюкан-хитинового комплекса 95-100 г (сухого 19-20 г). 100 г полученного глюкан-хитинового комплекса Аспергиллус нигер помещают в реактор емкостью 2 л и приливают 1,0 л 29% -ного водного раствора едкого натра. Нагревание реакционной массы при 125оС и перемешивании ведут в течение 120 мин. Затем содержимое реактора фильтруют, используя в качестве фильтрующего материала стеклоткань либо хлопчатобумажную ткань Бельтинг. Полученный осадок переносят в емкость объемом 5 л и добавляют при перемешивании 4 л дистиллированной воды. К полученной суспензии в течение 4 ч постепенно приливают 4%-ный раствор соляной кислоты, доводя значение рН раствора до 6,5-7,0. Нейтрализованный продукт фильтруют и промывают дистиллированной водой при соотношении мицелий-вода (1:10). Выход глюкан-хитозанового комплекса 17,5 г (сухого). Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе 85%
П р и м е р 4. 150 г в
лажного мицелия Асп.нигер, отхода производства лимонной кислоты, загружают в химический реактор емкостью 2 л и заливают 1,5 л 8%-ного водного раствора NaOH. Далее обработку ведут как в примере 1, только вместо соляной кислоты используют 3%-ный водный раствор орто-фосфорной кислоты, а деацетилирование проводят при 110оС. Выход глюкан-хитозанового комплекса составляет 16 г. Внешний вид-цельный нативный мицелий. Степень диацетилирования хитина в комплексе составляет 87%
П р и м е р 5. 150 г влажного мицелия гриба Асп.нигер отхода производства лимонной кислоты загружают в реактор емкостью 2 л и заливают 1,5 л 8%-ного NaOH, нагревают при температуре 90оС в течение 1 ч. Далее обработку ведут как в примере 1, только вместо соляной кислоты используют 3%-ный раствор азотной кислоты. Выход глюкан-хитозанового комплекса составляет 16,5 г. Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет 89%
П р и м е р 6. Аналогичен примеру 1 до стадии деацитилирования. Далее 95 г полученного глюкан-хитинового комплекса Асп.нигер помещают в реактор емкостью 2 л и приливают 1,0 л 29%-ного водного раствора едкого натра. Нагревание реакционной массы ведут при 125оС в течение 60 мин. Далее обработку ведут как в примере 1. Выход конечного глюкан-хитозанового комплекса составил 18,5 г. Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет 60%
П р и м е р 7. Процесс получения глюкан-хитин-хитозанового комплекса ведут как в примере 6, только время деацетилирования составляет 30 мин. Выход конечного сухого глюкан-хитозанового комплекса составил 20 г. Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет 37%
П р и м е р 8. Процесс получения глюкан-хитозанового комплекса ведут как в примере 1, только время деацетилирования составляет 180 мин. Выход конечного сухого продукта составил 14 г. Внешний вид частично разрушенный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет 89%
П р и м е р 9. Процесс получения глюкан-хитозанового комплекса ведут как в примере 1, только при деацетилировании используют 20%-ный NaOH. Выход конечного сухого продукта составил 19 г. Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацитилирования хитина в комплексе составляет 60%
П р и м е р 10 (прототип). 95 г глюкан-хитинового комплекса, полученного при обработке 2,5%-ным раствором NaOH мицелия в течение 30 мин, помещают в реактор емкостью 2 л и приливают 1,0 л 40%-ного водного раствора NaOH. Далее обработку в течение 360 мин ведут при температуре 128оС. Выход глюкан-хитозанового комплекса составил 50 г. Внешний вид полностью разрушенный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет 80%
П р и м е р 11. В реактор емкостью 80 л загружают 6 кг мицелия гриба Асп. нигер и приливают 60 л 8%-ного водного раствора NaOH. Нагревание при 90оС и периодическом перемешивании проводят в течение 60 мин. Полученную биомассу фильтруют на вакуум-фильтре и промывают на фильтре 150 л воды. Осадок переносят в реактор и операцию отмывки щелочью повторяют. Полученный продукт фильтруют на вакуум-фильтре и промывают водой до значения рН промывных вод 8,8-7,5. Осадок переносят в реактор и приливают 60 л 2н. соляной кислоты. При периодическом перемешивании проводят обработку продукта в течение 120 мин при комнатной температуре. Реакционную массу фильтруют и промывают дистиллированной водой до значения промывных вод 6,5-7,0. 4,9 г полученного глюкан-хитинового комплекса Асп.нигер помещают в реактор емкостью 80 л и приливают 50 л 29%-ного водного раствора едкого натра. Нагревание реакционной массы при 125оС и перемешивании ведут в течение 90 мин. Затем содержимое реактора фильтруют, используя в качестве фильтрующего материала стеклоткань либо хлопчатобумажную ткань Бельтинг. Полученный осадок переносят в емкость объемом 90 л и добавляют при перемешивании 75 л дистиллированной воды. К полученной суспензии в течение 4 часов постепенно приливают 4% -ный раствор соляной кислоты, доводя значение рН раствора до 6,5-7,0. Нейтрализованный продукт фильтруют и промывают дистиллированной водой при соотношении мицелий-вода 1:10. Полученный на фильтре продукт сушат методом распылительной сушки. Выход влажного глюкан-хитозанового комплекса составил 4,2 кг, сухого 0,8 кг. Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет 80%
П р и м е р ы 12-20 аналогичны примерам 1-9 соответственно, но в процессе используют влажный мицелий P.Chrysogenum отход производства антибиотиков. Выход влажного глюкан-хитозанового комплекса составил 63-65 г. Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет от 37 до 89%
П р и м е р ы 21-29 аналогичны примерам 1-9 соответственно, но в процессе используют влажный мицелий Blakeclia trispora отход производства каротина. Выход влажного глюкан-хитозного комплекса составил 65-70 г. Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет от 37 до 71%
П р и м е р ы 30-38 аналогичны примерам 1-9 соответственно, но в процессе используют влажный мицелий Actinomyces roseum отход производства антибиотиков. Выход влажного глюкан-хитозанового комплекса составил 65-68 г. Внешний вид цельный нативный мицелий. Степень деацетилирования хитина в комплексе составляет до 37% Характеристики сорбционной способности сорбентов на основе глюкан-хитозанового полимерных комплексов Асп.нигер, P.Chrysogenum. B.trispora, A.roseum представлены в табл. 4.
Примечание к табл.4.
Сорбцию ионов металлов проводили из растворов солей Pb (NO3) Hg(Ac)2, K2Cr2O7, CuSO4, с исходной концентрацией 0,52 мг/мл, красителей 70 мг/мл, белка 1,0 мг/мл.
2) АЗ глюкан-хитозановый комплекс Асп.нигер, номер соответствует примеру.
3) ПЗ глюкан хитозановый комплекс P.chrysogenum, номер соответствует примеру;
4) БЗ глюкан-хитозановый комплекс В.trispora, номер соответствует примеру.
4) БЗ глюкан-хитозановый комплекс В.trispora, номер соответствует примеру.
5) СП глюкан-хитозановый комплекс А.roseum, номер соответствует примеру.
6) краситель активный синий и активный красный.
7) белок бычий сывороточный альбумин.
Предлагаемый способ получения глюкан-хитозанового композиционного материала позволяет сохранять нативное строение клеточной стенки, регулировать степень деацетилирования хитиновых волокон без их заметной деструкции, что позволяет получать материалы с высокими эксплуатационными характеристиками.
Получаемый по разработанному методу глюкан-хитозановый комплекс является высокоэффективным сорбционным материалом ионов металлов, органических красителей и полупродуктов, пестицидов, нуклеиновых кислот и других биологически активных веществ. Его можно использовать в качестве флокулянта, носителя для иммобилизации ферментов и клеток микроорганизмов, в качестве диэтарной пищевой добавки, при создании полимерных композиционных материалов, в медицине, в ветеринарии.
Claims (1)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛЮКАН-ХИТОЗАНОВОГО КОМПЛЕКСА, включающий стадии депротеинизации мицелия хитинсодержащего микроскопического гриба обработкой его разбавленным раствором едкого натра и деацетилирования концентрированным раствором едкого натра при повышенной температуре, отличающийся тем, что используют мицелий грибов, выбранных из группы, включающей Aspergillus niger, Blakeslia trispora, Actinomyces roseum, P. chrysogenum, а депротеинизацию осуществляют двумя четырьмя обработками при 60 90oС, после чего реакционную массу обрабатывают разбавленным раствором соляной, азотной или ортофосфорной кислот и отмывают от жиров и липидов органическим растворителем, а деацетилирование проводят 20 29%-ным раствором едкого натра при 110 - 125oС в течение 30 120 мин.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92016176/05A RU2043995C1 (ru) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | Способ получения глюкан-хитозанового комплекса |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92016176/05A RU2043995C1 (ru) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | Способ получения глюкан-хитозанового комплекса |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2043995C1 true RU2043995C1 (ru) | 1995-09-20 |
| RU92016176A RU92016176A (ru) | 1996-12-20 |
Family
ID=20135180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU92016176/05A RU2043995C1 (ru) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | Способ получения глюкан-хитозанового комплекса |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2043995C1 (ru) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996025437A1 (de) * | 1995-02-13 | 1996-08-22 | Abion Beteiligungs- Und Verwaltungsgesellschaft Mbh | Verfahren zur herstellung von chitosan-glukan-komplexen, daraus herstellbaren massen und deren verwendung |
| FR2740055A1 (fr) * | 1995-10-20 | 1997-04-25 | Dong Kook Pharm Co Ltd | Biosorbant pour metaux lourds prepare a partir de la biomasse et son procede de preparation |
| RU2169136C2 (ru) * | 1994-11-17 | 2001-06-20 | Сейкагаку Когио Кабусики Кайся (Сейкагаку Корпорейшн) | Производное коричной кислоты, производное коричной кислоты и полисахарида, способ получения производного коричной кислоты и гликозаминогликана, способ получения производного коричной кислоты и полиаминосахарида, способ получения сшитого производного коричной кислоты и полисахарида |
| RU2499836C1 (ru) * | 2012-04-27 | 2013-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калужский государственный университет им. К.Э. Циолковского" | Способ получения глюкан-хитозанового комплекса из дрожжевой биомассы отходов пивоваренного производства |
| RU2631609C2 (ru) * | 2012-03-23 | 2017-09-25 | Фарма73, С.А. | Порошок природного биокомпозита, получаемый из биомассы pichia pastoris, способ его получения и применения в качестве эксципиента |
| RU2678125C1 (ru) * | 2017-12-18 | 2019-01-23 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН | Способ получения хитозана |
| CN115651096A (zh) * | 2022-11-04 | 2023-01-31 | 齐鲁工业大学 | 一种从真菌中提取甲壳素-葡聚糖的方法 |
-
1992
- 1992-12-29 RU RU92016176/05A patent/RU2043995C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 1. S White and al. Prodaction and isolation of chitosan from Mucor rouxii. "Appl. Environ. Microbiol.", v. 32, N 2, 1979, p.323-328. * |
| 2. M. Treos, B. Volevsku. The mechanism of usanium biosorption bu Rhizopus arrhizus. "Biothecnol. and Bioeng". v 24, N 2, 1982, p. 385-401. * |
| 3. Eds Ainswort G.C. and al. The Fungi. "Academic Press", London 1965, p. 46-76. * |
| 4. Патент ФРГ N 2923802, кл. C 08B 37/08, опублик. 1972. * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2169136C2 (ru) * | 1994-11-17 | 2001-06-20 | Сейкагаку Когио Кабусики Кайся (Сейкагаку Корпорейшн) | Производное коричной кислоты, производное коричной кислоты и полисахарида, способ получения производного коричной кислоты и гликозаминогликана, способ получения производного коричной кислоты и полиаминосахарида, способ получения сшитого производного коричной кислоты и полисахарида |
| WO1996025437A1 (de) * | 1995-02-13 | 1996-08-22 | Abion Beteiligungs- Und Verwaltungsgesellschaft Mbh | Verfahren zur herstellung von chitosan-glukan-komplexen, daraus herstellbaren massen und deren verwendung |
| FR2740055A1 (fr) * | 1995-10-20 | 1997-04-25 | Dong Kook Pharm Co Ltd | Biosorbant pour metaux lourds prepare a partir de la biomasse et son procede de preparation |
| NL1002249C2 (nl) * | 1995-10-20 | 1997-12-10 | Dong Kook Pharmaceutical Co | Een biosorbens voor zware metalen bereid uit biomassa. |
| RU2631609C2 (ru) * | 2012-03-23 | 2017-09-25 | Фарма73, С.А. | Порошок природного биокомпозита, получаемый из биомассы pichia pastoris, способ его получения и применения в качестве эксципиента |
| RU2499836C1 (ru) * | 2012-04-27 | 2013-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калужский государственный университет им. К.Э. Циолковского" | Способ получения глюкан-хитозанового комплекса из дрожжевой биомассы отходов пивоваренного производства |
| RU2678125C1 (ru) * | 2017-12-18 | 2019-01-23 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН | Способ получения хитозана |
| CN115651096A (zh) * | 2022-11-04 | 2023-01-31 | 齐鲁工业大学 | 一种从真菌中提取甲壳素-葡聚糖的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Abo Elsoud et al. | Current trends in fungal biosynthesis of chitin and chitosan | |
| US6333399B1 (en) | Process for producing chitosan-glucan complexes, compounds producible therefrom and their use | |
| Michalenko et al. | Chemistry and architecture of the mycelial wall of Agaricus bisporus | |
| US4282351A (en) | Chitosan-glucan complex, method for its production and end uses | |
| Baik et al. | Biosorption of heavy metals using whole mold mycelia and parts thereof | |
| Hu et al. | Screening of fungi for chitosan producers, and copper adsorption capacity of fungal chitosan and chitosanaceous materials | |
| Teng | From chitin to chitosan | |
| Kaushik et al. | Biosorption of textile dye by Aspergillus lentulus pellets: process optimization and cyclic removal in aerated bioreactor | |
| RU2043995C1 (ru) | Способ получения глюкан-хитозанового комплекса | |
| Seenuvasan et al. | Recovery of chitosan from natural biotic waste | |
| RU2067588C1 (ru) | Способ получения хитозана | |
| Royer et al. | Batch and continuous decolorisation of bleached kraft effluents by a white‐rot fungus | |
| He et al. | Preparation and characterization of cellulose nanocrystals from spent edible fungus substrate | |
| Ibram et al. | Comparison of extraction methods of chitin and chitosan from different sources | |
| Iyengar et al. | Urease bound to chitin with glutaraldehyde | |
| Hastuti et al. | Microfibrillated cellulose made of agar waste in alginate-based hydrogels for papain enzyme immobilization | |
| Pavlova et al. | Optimisation of conditions for deacetylation of chitin-containing raw materials | |
| Novaes-Ledieu et al. | Biochemical studies on walls synthesized by Candida utilis protoplasts | |
| CN1101406C (zh) | 真菌细胞壁结构性多糖的制备方法 | |
| DE3301102C2 (ru) | ||
| CN113559069A (zh) | 一种用于细胞固定化及药物递送的壳聚糖微球的制备方法 | |
| RU2121505C1 (ru) | Способ получения хитозанглюканового комплекса | |
| Moataza | Chelating ability of the chitosan-glucan complex from aspergillus niger NRRL595 biomass recycling in citric acid production | |
| JPH0564595A (ja) | キチン含有材料の酵素的分解法 | |
| CN109609571A (zh) | 一种无酸壳寡糖的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041230 |