Способ выделения экзополисахаридов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬС ГВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Ладыжинский завод ферментныхпрепаратов(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЭКЗОПОЛИСАХАРИДОВ(57) Изобретение относится к биотехнологии и касается способов выделения;экзополисахаридов (ЭПС) из культуральной жидкости или водного раствоИзобретение относится к биотехнологии и касается способа выделения экзополисахаридов из культуральной жидкости или водного раствора.Цель изобретения - упрощение про цесса 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,ЯО 1549996 А 1(51)5 С 12 Р 19/04, С 13 Р 3/18, С 02 Р 1/46 ра. 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/см в течение 10-420 мин, ЭПС оседает на мембране в виде плот- ного гелевого осадка, который затем промывают и сушат. Бактериальные клетки и минеральные компоненты куль- туральной жидкости проходят через мембрану и накапливаются в анодной и катодной камерах аппарата, Выход а ЭПС 95-98%. Полученный препарат сое держит 90-95% углеводов и практически свободен от примесей бактериальных клеток, 3 табл. Сл разделяющей электролитическую ячейку 3 Ф на анодную, катодную и среднюю части,и пропускают постоянный электрический ток плотностью 0,5-50 мА/см в тече- (;ф ние 10-420 мин. При прохождении пос тоянного электрического тока через культуральную жидкость происходитдвижение макромолекул экзополисахаридов к аноду и задержка их на разделительной полупроницаемой мембране в анодной части алпарата электроосаж- ффффф дения. В результате повышения концентрации экзополисахаридов в этой чйсти аппарата они образуют гель, который затем отделяют и сушат.Клетки микроорганизма продуцентаи минеральные компоненты питательнойсреды, содержащиеся в культуральнойжидкости наряду с экзополисахаридами,под действием электрического токадвижутся к соответствующему электроду, проходят в силу малых размеровчерез мембрану и накапливаются соответственно в катодной (клетки микроорганизмов и катионы) или анодной( анионы) частях электролитическойячейки аппарата. При этом движениевсех компонентов культуральной жидкости осуществляется одновременно,т.еотделение биомассы продуцентаи выделение целевого продукта происходит в одну стадию,Влияние плотности электрическоготока на выделение экзополисахаридов 20и отделение биомассы микроорганизмовпредставлено в табл. 1.Методом гель-фильтрации установлено, что получаемый экзополисахарид обладает большой однородностью 25по молекулярной массе.П р и м е р 1, Культуральную жицкость, полученную при культивированииштамма ХапйЬошопаз сашревгз ВКПМВ, помещают в основную камеруаппарата электроосаждения, отделеннуюот катодной и анодной камер полупроницаемой разделительной мембраной,Через графитовые электроды, погруженные В циркулирующую по замкнутомуциклу водопроводную воду пропускаютпостоянный электрический ток плотнос тью 4 мА/смЧерез 4 ч систему отключают, надосадочную кидкость сливают, анодный гелеобразный осадокпромывают изопропанолом и сушат ввакууме.Зависимость выхода и качестваполисахарида от плотности тока и продолжительности электрообработки приведены в табл. 2 и 3 соответственно,Как видно из табл. 2 и 3, в интервале плотности тока 0,5-50 мА/см и при продолжительности электрообработки 10-420 мин повышается степень чистоты препарата полисахарида при сохранении высокого выхода.П р и м е р 2. Культуральную жидкость, полученную при культивирова 55 нии штамма Вас 111 из ро 1 ушуха ВКПМ В, обрабатывают так, как описано в примере 1, при плотности тока 2 мА-см в течение 5 ч. Получают плотный анодный осадок, промывают его изопропанолом и сушат. Получают полисахарид с содержанием углеводов 907. и молекулярной массой 5 104- 2510 . Выход 907П р и м е р 3. Препарат полисахарида ксантана "Б 1.рда" растворяют в воде до концентрации 17 и полученный раствор обрабатывают, как описано в примере 1. Получают препарат с содержанием углеводов 92%, Выход 95%.П р и м е р 4. 100 мл 0,57.-ноговодного раствора полисахарида аубазидана помещают в среднюю Камеру аппарата электроосаждения с мембранойиз пленки УАМ. Плотность тока3,5 мА/см , напряжение 18 В, продол 2жительность электрообработки 4 ч.На мембране со стороны анода получаютплотный гелевый осадок аубазидана,После его обезвоживания 3-кратнымобъемом изопропанола и высушивания ввакууме получают 0,475 г сухого полисахарида. Выход 957,Гель-фильтрацию осуществляют наколонке с сефарозой 4 В. Количественное определение углеводов в получаемом препарате полисахарида выполняютспектрофотометрически по реакции сфенолом и концентрированной НЯО 4.Препарат полисахарида практическине содержит примесей бактериальныхклеток, Деградации полисахарида вэлектрическом поле не происходит.Для проведения способа не требуется разбавления культуральной жидкостии центрифугирования, что существенноупрощает процесс выделения полисахаридов.Формула и э обретенияСпособ выделения экзополисахаридов из культуральной жидкости или водного раствора осаждением, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса и повышения чистоты целевого продукта, через культуральную жидкость или водный раствор, содержащие экзополисахариды, пропускают постоянный электрический ток плотностью 0,5-500 мА/см, процесс ведут в аппарате электроосаждения с разделительной полупроницаемой мембраной, на которой в анодной части аппарата осаждают целевой продукт в виде геля.1549996 Т а блица 1 Содержание полисахарида, г/лАнод Катод ПлотСодержание биомассы, г/л Исходное После обработки Исходное После обработки Анод Катод 1 12,5 Таблица 2 Плотност Молекулярнаямасса, Д ВыходполисаСодержание углеводов, Е тока, мА/см харида,Е4 10"-2 104 10 -1,8 104,10 о 2 5,10 ь3,4 1 Оф)9 103, 2О -1 ) 6 10 63,0 91,0 90,0 90,0 5,0 П р и м е ч а н и е. Продолжительность электрообработки 6 ч. Таблица 3 Содержание углеводородов)Е Молекулярная масса,Д П р и м е ч а н и е. Плотность тока 10 мА/см. Составитель Г, ГолеваРедактор Л, Веселовская Техред М.Дидык Корректор А. Обручар Заказ 248 Тираж 493 Подпис но еВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ностьтока,