Способ получения полиненасыщенных высших жирных кислот

12 1/14//( 12 1/ 14,12 1645) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИНЕНАСЫЩЕННЫХ ВЫСШИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ(72) Авторы Суханов Виктор Александрович Ариповский Александр Викторович Желифонова Валентина Павловна Кульнев Анатолий ИвановичПетров Петр Тимофеевич Скрипко Анна Дмитриевна Гриневич Людмила Николаевна Царенков Валерий Минович(73) Патентообладатель ООО Инженерномаркетинговая фирма Биотех-Сэприс(57) Способ получения полиненасыщенных жирных кислот из микробной биомассы путем перевода ее липидной фракции в водорастворимые соли жирных кислот, отделения их от биомассы и нейтрализации соляной кислотой, отличающийся тем, что в качестве биомассы используют мицелиальную массу грибаБС-2.(56)1485 1, 1996.1822411 3, 1993.1132947 , 1985.247461, 1969. Изобретение относится к области липидов, в частности к получению полиненасыщенных высших жирных кислот. Полиненасыщенные высшие жирные кислоты (ПНВЖК) используют для производства различных препаратов, применяемых в сельском хозяйстве, ветеринарии, медицине,косметологии и пищевой промышленности. Наиболее биологически активным компонентом ПНВЖК является арахидоновая кислота. Традиционными сырьевыми источниками для получения ПНВЖК являются липиды животного происхождения. Известен способ получения ПНВЖК, согласно которому водную эмульсию липидов омыляют водно-спиртовым раствором щелочи, и образующиеся жирные кислоты подвергают ступенчатой низкотемпературной кристаллизации из ацетона или кристаллизации с мочевиной 1. Недостатками этого способа являются его многостадийность и высокая трудоемкость,обусловленные низким качеством исходного сырья. Кроме того, высокотемпературная 5853 1 фракционная перегонка приводит к интенсивной окислительной деструкции ПНВЖК и снижает выход целевого продукта до 30-40 . Известны способы выделения жирных кислот из липидов, получаемых микробиологическим синтезом. Бактериальную биомассу культурыВКМ 14-1743 2 с содержанием жирных кислот 20(в пересчете на сухое вещество) и влагой 75 обрабатывают спиртом этиловым в соотношении 51-510. Полученную смесь выдерживают при перемешивании 20-25 суток. В качестве катализатора синтеза жирных кислот используют внутриклеточный фермент липазу из этой же биомассы. Целевой продукт экстрагируют хлороформом и выделяют адсорбционной хроматографией. Выход жирных кислот составляет от 30 до 52 от содержания в биомассе. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения ПНВЖК из мицелиальной массы гриба 3. Липиды биомассы путем омыления переводят в водорастворимые соли ПНВЖК, сепарированием отделяют биомассу, раствор нейтрализуют соляной кислотой и выделяют жирные кислоты. Выход целевого продукта от 83 до 85 , содержание жирных кислот от 89 до 95 . К недостаткам указанного способа следует отнести неэкономичность технологии, обусловленную низким содержанием липидов в исходной биомассе (до 30 на сухое вещество) наличие такой трудо- и энергоемкой стадии, как отделение омыленной биомассы сепарированием значительное (до 11 ) количество примесей в целевом продукте невысокое содержание арахидоновой кислоты (15-20 ). Целью данного изобретения является создание малостадийной экономичной технологии получения ПНВЖК, увеличение выхода и улучшение качества продукта за счет исключения примесей и увеличения содержания арахидоновой кислоты. Поставленная цель достигается предложенным способом получения ПНВЖК из микробной биомассы путем перевода ее липидной фракции в водорастворимые соли жирных кислот с последующим отделением их от биомассы и нейтрализацией соляной кислотой,отличие которого состоит в использовании в качестве биомассы мицелиальной массы грибаБС-2. Штамм получен путем отбора моноспорового изолята после воздействия ультрафиолетом на суспензию спорБС-1 ( -3605 ). Авторский номер нового штамма БС-2. Хранится во Всероссийской коллекции микроорганизмов под международным депозитарным номером-3625 . В данное время штамм является производственным. Штамм имеет следующие культурально-морфологические особенности На сусло-агаре при 28 С культура семидневной колонии белая. Высота воздушного мицелия 5-8 мм. Скорость роста мицелия на чашках Петри при 28 С составляет 6-7 мм в сутки. Температурный оптимум для роста мицелия 28 С. От места инокуляции агаровой среды мицелий распространяется концентрическими зонами или мелкими лопастями, в виде неправильной розетки. Гифы бесцветные, их ширина 5-7 мкм, длина 10-60 мкм. Слабо спороносят на сусло-агаре, хорошо на голодном агаре. Спорангиеносцы шиловидные 60-150 мкм, диаметр у верхушки 2-4 мкм, у основания 6-10 мкм, с клеткой-ножкой, простые, отходят от субстрата. Спорангии округлые, с бугристыми выступами, у основания часто слегка приплюснутые, диаметр 10-20 мкм, многоспоровые. Спорангиоспоры эллиптическо-цилиндрические 4-5,51,5-2,5 мкм, обычно с 1-2 каплями жира. Штамм хранят на глюкозо- картофельном агаре или сусло-агаре при температуре 04 С в течение 6 месяцев, или в виде суспензии мицелия в 10 -ном растворе глицерина при минус 40 - минус 70 С. 2 5853 1 Штамм размножается вегетативным способом на сусло-агаре или глюкозо- картофельном агаре при 28 С. Штамм - аэроб, сапрофит, не растет при 37 С. Штамм культивируют при температуре 24-28 С в колбах на средах различного состава, на качалке при 220 об/мин в течение 5-7 суток. Наилучшие результаты получены при следующем составе питательной среды г/л глюкозы 80 пептон 10 дрожжевой экстракт 5 КН 2 РО 4 2 4 0,5. При таком способе культивирования мицелиальная масса грибаБС-2 содержит от 45 до 55 липидов (в пересчете на сухое вещество), на 90 состоящих из ПНВЖК. Содержание арахидоновой кислоты в ПНВЖК достигает 65 . Липиды биомассы омыляют, натриевые соли жирных кислот фильтрацией под вакуумом отделяют от биомассы и нейтрализуют соляной кислотой. ПНВЖК либо выделяют и очищают фильтрацией через силикагель и оксид алюминия, либо используют для получения производных, например, эфиров. Выход целевого продукта достигает 90 от содержания ПНВЖК в биомассе, содержание ПНВЖК в продукте (99,00,5) . Ниже приведены примеры конкретного исполнения предлагаемого способа. Пример 1. Берут 1 кг мицелиальной массы грибаБС-2 с влагой 80(200 г абсолютно сухого вещества), содержание липидов в сухом остатке 52 , содержание ПНВЖК в липидах 90 . Добавляют 0,5 л 6 -ного раствора гидроокиси натрия в 30 -ном этиловом спирте и выдерживают 30 минут при температуре 30 С, после чего осадок отделяют фильтрацией, фильтрат нейтрализуют соляной кислотой до рН 5,5, отстаивают в течение 30 минут и отделяют смесь жирных кислот. Продукт очищают фильтрацией через слой силикагеля (4 г) и оксида алюминия (3 г). Получают 84,2 г продукта с содержанием высших жирных кислот 99,5 , а ПНВЖК более 85 . Выход ПНВЖК составляет 90,6(мас.) Жирнокислотный состав продукта представлен в таблице. Высшие жирные Обозначение Число двой- Содержаниеп/п кислоты кислоты ных связей Пальмитиновая Пальмитолеиновая Стеариновая Олеиновая Линолевая-Линоленовая Эйкозадиеновая Эйкозатриеновая Арахидоновая Генэйкозановая и другие 21 -кислоты Докозановая и другие С 22-кислоты Содержание высших жирных кислот в образце Содержание ПНВЖК 5853 1 Пример 2. В соответствии с примером 1 получают смесь высших жирных кислот, добавляют 90 мл спирта этилового, 10 мл ацетила хлористого и в течение 2 часов ведут процесс этерификации при температуре 50 С. Смесь нейтрализуют щелочью до рН 7,0, спирт отгоняют в вакууме (12 мм рт. ст.), продукт очищают фильтрацией через слой силикагеля (4 г) и оксида алюминия (3 г). Получают 82,0 г продукта с содержанием эфиров высших жирных кислот 99,5 , а ПНВЖК - более 85 . Выход составляет 88,2(мас.) от содержания ПНВЖК в исходной биомассе. Предложенный способ позволяет повысить экономичность технологии за счет использования эффективного штамма-продуцента с высоким содержанием липидов в биомассе(45-55 ), упростить процесс за счет исключения трудо- и энергоемкой стадии сепарирования и получить целевые продукты, практически не содержащие примеси. Кроме того, предложенный способ позволяет получить целевые продукты с высоким содержанием арахидоновой кислоты (62 ). Источники информации 1. А.с. СССР 247461, А 61 К 31/20, 1969. 2. Патент СССР 1822411, С 12 Р 7/62. 3. Патент Республики Беларусь 1485, А 61 К 31/23, 1996. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.