способ получения биологически активных веществ из биомассы культивируемых клеток растений

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ БИОМАССЫ КУЛЬТИВИРУЕМЫХ КЛЕТОК РАСТЕНИЙ, включающий выращивание биомассы, ее разрушение, отделение жидкой фракции, концентрирование биологически активных веществ в жидкой фракции и сушку концентрата до получения целевого продукта, отличающийся тем, что выращенную биомассу при разрушении подвергают тепловой обработке при 80 130^oС в течение 5 60 мин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкую фракцию подвергают стерилизующей фильтрации.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что перед тепловой обработкой биомассу измельчают механическим способом.

4. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что концентрирование ведут вакуум-выпаркой.

5. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что концентрирование ведут с использованием полупроницаемых мембран.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленной биотехнологии, а именно к получению водорастворимых продуктов из биомассы культуры клеток растений.

Известен способ [1] получения биологически активных веществ из культивируемых in vitro клеток женьшеня, включающий стадии разрушения биомассы путем ее замораживания с последующим механическим дроблением, центрифугирования разрушенной биомассы, концентрирования супернатанта на ультрафильтрационных мембранах и ионообменной хроматографической очистки целевого продукта.

Известен способ [2] получения сухого концентрата из биомассы женьшеня, который является наиболее близким к заявляемому, включающий выращивание биомассы, ее разрушение методом замораживания-оттаивания, центрифугирование разрушенной биомассы для отделения жидкой фракции от разрушенных клеток, концентрирование фильтрата методом многоступенчатого вымораживания и сублимационное высушивание концентрата.

Вышеупомянутые способы отличаются низкой производительностью и высокой трудоемкостью вследствие большой длительности процессов замораживания-оттаивания на стадиях разрушения биомассы и концентрирования биологически активных веществ.

Цель изобретения повысить производительность процесса получения биологически активных веществ.

Поставленная цель достигается следующим образом. Биомасса, полученная методом in vitro, отделяется от питательной среды и при разрушении подвергается тепловой обработке при температуре 80-130^оС в течение 5-60 мин, затем обработанная биомасса центрифугируется, после чего супернатант концентрируется и высушивается.

В случае, если биологически активные вещества необходимо получить в стерильном виде, то перед концентрированием супернатанта его подвергают стерилизующей фильтрации.

Для более равномерного и быстрого прогрева биомассы во время тепловой обработки рекомендуется ее после выращивания подвергнуть механическому дроблению.

Операцию концентрирования биологически активных веществ целесообразно проводить с помощью таких высокопроизводительных методов, как вакуумвыпарка или концентрирование с помощью полупроницаемых мембран.

П р и м е р 1. Биомасса женьшеня Panax ginseng C.A.Meyer (штамм ИФР-Ж1 депонирован под регистрационным N 2 во Всероссийской коллекции культивируемых клеток высших растений (ВККК-ВР), выpащивалась на 50 кг питательной среды, получали 25 кг биомассы влажностью 97,8% Биомассу отделяли от питательной среды, помещали в автоклав и подвергали тепловой обработке при 115^оС в течение 15 мин. Затем обработанную биомассу центрифугировали в фильтрующей центрифуге и получали 21 кг супернатанта содержанием сухих веществ 1,9% Супернатант фильтровали через мембранные фильтры с размером пор 0,2 мкм, получая 20 кг фильтрата с содержанием сухих веществ 1,7% Фильтрат концентрировали на роторном испарителе до содержания сухих веществ 30% и высушивали до содержания остаточной влаги 8,2% Получали 295 г светло-желтого водорастворимого порошка, содержащего 7,08% гликозидов.

В предлагаемом способе большинство операций может быть механизировано и выполнено на высокопроизводительном оборудовании.

П р и м е р 2. Биомасса родиолы розовой (Rhodiola rosea, штамм 3К-1 депонирована в ВККК-ВР под регистрационным N 29), выращивалась методом in vitro, из 40 кг питательной среды получили урожай равный 20 кг биомассы. Биомассу подвергли тепловой обработке в автоклаве при температуре 121^оС в течение 10 мин. Затем биомассу центрифугировали в фильтрующей центрифуге при угловой скорости ротора 45 с^-1, получали 18,5 кг супернатанта с содержанием сухих веществ 1,8% Супернатант фильтровали через мембранные фильтры с размером пор 0,2 мкм, получая 17,2 кг фильтрата с содержанием сухих веществ 1,6% Фильтрат концентрировали на мембранных фильтрах до содержания сухих веществ 16% и высушивали до содержания остаточной влаги 7,6% Получали 232 г светло-желтого водорастворимого порошка с содержанием фенольных соединений 3,4%

Технологические показатели процессов получения биологически активных веществ по заявляемому способу и способу-прототипу представлены в таблице.