способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для экстракции бета-амилазы из зерен злака

Классы МПК:C12N9/26 на альфа-1,4-глюкозидные связи, например гиалуронидаза, инвертаза, амилаза
Автор(ы):
Патентообладатель(и):ДАНИСКО ШУГАР ОЙ (FI)
Приоритеты:
подача заявки:
2002-01-30
публикация патента:

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к технологии получения ферментов. Способ экстракции способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы из зерен злака ведут в водной среде с целлюлазой с последующим выделением способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы из полученного экстракта. способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазу экстрагируют из ячменя, или пшеницы, или лущеного ячменя. Экстракцию осуществляют при температуре от 25 до 33°С, предпочтительно от 29 до 31°С. Время экстракции составляет от 48 до 66 часов, предпочтительно от 55 до 62 часов. Применяют целлюлазу предпочтительно из плесневого гриба Trichoderma. Изобретение предлагает использование целлюлазы для выделения способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы из зерен злака. Изобретение обеспечивает значительное увеличение выхода способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы и приводит к уменьшению продолжительности экстракции. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл. способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440

способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440

Формула изобретения

1. Способ экстракции способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы из зерен злака, отличающийся тем, что экстракцию осуществляют в водной среде, в присутствии целлюлазы с последующим выделением способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы из полученного экстракта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазу экстрагируют из зерен ячменя, пшеницы или ржи.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазу экстрагируют из лущеного ячменя.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазу экстрагируют из зерен злака, обработанных способом, выбранным из лущения, дробления, помола, полирования и их комбинаций.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что экстракцию осуществляют в восстанавливающих условиях.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что восстанавливающие условия создают таким образом, чтобы достичь восстанавливающей активности, способной высвободить способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазу, связанную со структурным белком зерна.

7. Способ по п.5, отличающийся тем, что восстанавливающие условия создают с помощью воды, содержащей SO2.

8. Способ по п.3, отличающийся тем, что способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазу из лущеного ячменя экстрагируют водой, содержащей SO2, в соотношении от 5:8 до 2:3, соответственно.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что экстракцию осуществляют при температуре от 25 до 33°С, предпочтительно от 29 до 31°С.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что продолжительность экстракции составляет от 48 до 66 ч, предпочтительно от 55 до 62 ч.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что целлюлаза представляет собой ферментный препарат, проявляющий целлюлазную, гемицеллюлазную и/или способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -глюканазную активности.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что целлюлаза представляет собой целлюлазу из плесневого гриба.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что используют целлюлазу из плесневого гриба Trichoderma.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что целлюлаза представляет собой целлюлазу из рода, выбранного из Humicola, Fusarium, Myceliophthora, Aspergillus, Penicillium, Trichoderma и их комбинаций.

15. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазу экстрагируют из дробленых зерен.

16. Применение целлюлазы для экстракции способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы из зерен злака.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к технологии ферментов. Точнее изобретение относится к способу экстракции способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы из злака и к использованию фермента в указанной экстракции.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилаза представляет собой крахмалрасщепляющий фермент, который гидролизует альфа-1,4-связи. Она обнаружена, например, в бактериях и растениях и гидролизует крахмал, главным образом, с отщеплением мальтозы от невосстанавливающего конца цепи молекулы крахмала. способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилаза присутствует в избытке, например, в хлебных злаках, где она при необходимости превращает питательный запас злака, например, крахмал, в сахар. В злаках крахмал запасается главным образом в форме амилозы и амилопектина. способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилаза превращает всю амилозу в мальтозу, в то время как около 60% амилопектина превращается в мальтозу, а остальное превращается в декстрин.

способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилаза является коммерчески важным ферментом, который применяют, например, в производстве крахмала для получения мальтозы. Продукты, содержащие большие количества мальтозы, применяют, например, в кондитерской и пищевой промышленности. способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилаза была выделена как из бактерий, так и из растений. Например, она была получена из бактерий Bacillus (патент США 4970158 и патент Японии 60126080) и из термостабильных бактерий Clostridium (патент США 4647538). Кроме мальтозы, способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы, выделенные из бактерий, производят мальтотриозу в значительных количествах в то время, как выделенные из растений способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы производят относительно больше мальтозы, и поэтому они являются более подходящими для тех способов, задачей которых является получение по возможности сладких и/или способных к брожению продуктов. Кроме того, крупномасштабное получение способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы из бактерий является трудным. Применяемая в промышленности способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилаза имеет растительное происхождение, причем в таких случаях в качестве источника фермента обычно используют злак, особенно ячмень или пшеницу, а также сою культурную.

В процессе роста растения способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилаза образуется в зернах, где она и запасается. Зерно состоит из зародыша и крахмалсодержащего эндосперма, т.е. сердцевины, которые отделены друг от друга скутеллумом. Эндосперм окружен алейроновым слоем, а целое зерно окружено слоем перикарпия, слоем тесты и собственно оболочкой. Пшеница не имеет характерной оболочки, но перикарпий и теста образуют твердую внешнюю оболочку. способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилаза аккумулируется, главным образом, в эндосперме и скутеллуме. Наибольшие количества способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы обнаружены в крайних частях эндосперма сразу под слоем алейрона.

способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилаза ячменя была тщательно изучена. Указанная способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилаза и ее получение описаны, например, в следующих публикациях: D.E.Briggs, Barley, Chapman & Hall, London, 1978; Cook, Barley and Malt, Academic Press, London, 1962; J.R.A. Pollock, Brewing Sciene, Academic Press, London, 1979. Систематическим названием фермента является 1,4-альфа-D-глюканмальтогидролаза (ЕС 3.2.1.2). Ранее способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазу злака выделяли сначала размолом или дроблением зерна и затем экстракцией способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы водой или буфером. Выделение фермента из экстракта такого типа, естественно, является тяжелой и сложной для выполнения, так как кроме рассматриваемого фермента экстракт содержит несколько других растворимых компонентов зерна. Исследователями были предприняты попытки усовершенствовать выделение способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы из содержащего ее раствора, например, адсорбцией фермента полимером в присутствии сульфата аммония (патент США 5294341). Высвобождение способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы из клейковины было осуществлено посредством протеазы (патент Японии 63079590).

способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилаза также была выделена из отработанной жидкости при производстве крахмала из пшеницы добавлением альгината натрия и извлечением коагулированного фермента (патент Японии 60027383) или образованием геля фосфата кальция, на котором фермент адсорбируется и из которого затем фермент извлекают (патент Японии 63248389). Отработанная в производстве крахмала жидкость не является хорошим источником способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы, так как она очень разбавлена и содержит большие количества других компонентов, которые затрудняют очистку и концентрирование и в результате занижают выход.

Для того чтобы получить более чистый сырой экстракт и избежать трудностей, существующих в технологии производства и выделения целевого продукта, предположили, что способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазу нужно экстрагировать из целых или частично очищенных от шелухи зерен. Когда, например, зерна ячменя лущат таким способом, при котором их эндосперм не разрушается, крайние слои эндосперма служат фильтром, который предотвращает доступ нерастворимых веществ к воде для замачивания и ограничивает доступ растворимых веществ. Предпочтительно осуществлять экстракцию в присутствии восстановителя, который способствует освобождению способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы от других белков зерна (патент Финляндии 61516 и патент США 4675296).

В настоящее время изобретен способ экстракции способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы из злака, который приводит к уменьшению времени экстракции и увеличению выхода фермента. Способ является простым для выполнения и особенно применимым для обработанного лущеного злака, который также облегчает дальнейшую очистку фермента.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ экстракции способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы согласно изобретению отличается тем, что для получения экстракта, содержащего способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазу, злак экстрагируют в присутствии целлюлазы в водной среде. Кроме того, изобретение относится к применению целлюлазы для экстракции способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы из злака.

Целлюлазу применяют, например, в производстве крахмала из молотого злака, чтобы снизить вязкость суспензии и отделить крахмал от белка. Неожиданно было обнаружено, что добавление целлюлазы к воде для экстракции способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы улучшает выход способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы и позволяет уменьшить время экстракции. Предпочтительные аспекты изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

На фиг.1 показано влияние температуры на выход способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы как функции от времени.

Способ согласно изобретению применим для экстракции различных злаковых культур, содержащих способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазу, например, для обработки пшеницы, ячменя, ржи и сои. Способ предпочтительно применим для экстракции способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы из пшеницы и ржи и особенно для экстракции из ячменя. Непроросшие зерна не содержат значительных количеств ферментов, отличных от способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы, по этой причине целесообразно экстрагировать способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазу из таких зерен. Фермент можно экстрагировать из неочищенных от шелухи зерен, но предпочтительным является экстрагировать из лущеных, дробленых, размолотых или полированных зерен. Целесообразным является очищать от шелухи рожь и ячмень. Наилучшие результаты достигаются при экстракции лущеных зерен ячменя.

Для того чтобы предотвратить выход крахмала из эндосперма зерна в экстракт, лущение следует проводить таким образом, чтобы не разрушить собственно живое зерно. Однако собственно оболочка должна быть удалена по возможности аккуратно. Причина заключается в том, что оболочка является настолько плотной, что она затрудняет проникновение способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы. Таким образом, лущеный ячмень означает ячмень, из зерна которого удалена собственно оболочка, но эндосперм остается нетронутым. На практике это означает, что самое большее приблизительно 20% массы нелущеного зерна удаляется при лущении. Обычно от 10 до 20% удаляется в виде очищенного материала. В таком случае крайние слои (слой перикарпия, тесты и алейрона) эндосперма служат ультрафильтром, который препятствует доступу нерастворимых веществ и в основном также доступу растворимых веществ к экстракционной воде. Экстракт, полученный из обработанных таким способом зерен, является относительно чистым, что облегчает дальнейшую обработку, такую как очистка и концентрирование фермента. В дальнейшей обработке могут быть использованы способы, хорошо известные в ферментной промышленности, такие как фильтрация и ультрафильтрация под давлением.

Злак экстрагируют водной средой, такой как вода или, возможно, буферный раствор. В течение экстракции рН среды обычно составляет между 6,0 и 6,5. Предпочтительно экстракцию проводят в восстановительных условиях. Используют столько восстанавливающей активности, чтобы высвободить способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазу, связанную со структурным белком зерна. Восстанавливающие условия создают способом, известным самим по себе, на практике часто с помощью SO2, например, добавлением метабисульфита натрия и/или сульфита натрия. Отношение лущеных зерен к водной среде составляет предпочтительно между 5:8 и 2:3 (масса/объем). Способ согласно изобретению является подходящим для промышленных способов, где экстракцию проводят в стальном бункере, в который загружают, например, 19 тонн лущеного ячменя и 29 м3 воды, содержащей 0,5% метабисульфита натрия и 0,5% сульфита натрия.

Экстракцией ячменя способом, описанным выше, экстракционный выход, включающий приблизительно от 45 до 50% всего содержания способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы в ячмене, может быть достигнут без отделения воды, которая остается внутри зерна. В таком случае время экстракции составляет приблизительно 72 часа. При добавлении целлюлазы к экстракционной воде может быть экстрагировано до 65% всего количества способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы в злаке в то время, как продолжительность экстракции снижается приблизительно до 60 часов.

Целлюлоза представляет собой линейный полисахарид, состоящий из остатков глюкозы, которые соединены способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -1,4-глюкозидными связями. Она встречается в клеточных стенках растений, где она часто присутствует вместе с лигнином и гемицеллюлозой. Ферменты, которые принимают участие в реакциях расщепления целлюлозы, относятся к целлюлазам. Целлюлазы применяют в промышленности, например, производстве крахмала, бумажной промышленности, текстильной промышленности, для деградации способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -глюкана на пивоваренных заводах и для улучшения качества муки в пекарнях. В способе согласно настоящему изобретению целлюлаза расщепляет структуры на поверхности под любой оболочкой живого зерна.

Коммерчески доступные препараты целлюлазы получают либо из бактерий, таких как род Bacillus, либо из грибов, таких как дрожжи (например, Saccharomyces), или плесневых грибов. В частности, большое количество целлюлаз было выделено из плесневых грибов. Наиболее используемые для выделения целлюлаз плесневые грибы принадлежат к родам Humicola, Fusarium, Myceliophthora, Aspergillus, Penicillium и Trichoderma. Некоторые из продуцирующих штаммов были генетически модифицированы. В настоящем изобретении предпочтительно применяют целлюлазу, выделенную из плесневых грибов, в частности из плесневых грибов Trichoderma.

Коммерческие препараты фермента обладают несколькими ферментативными активностями, и уровни активностей и их соотношения могут незначительно отличаться в зависимости от производителя. Важным для изобретения является то, что продукт должен проявлять, по меньшей мере, целлюлазную, гемицеллюлазную и способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -глюканазную активности. Другими словами, в данном контексте целлюлаза относится к ферментативному препарату, который расщепляет, по меньшей мере, целлюлозу, гемицеллюлозу и способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -глюкан. Все коммерческие препараты целлюлазы, протестированные заявителем (произведенные Genencor International, Rohm Enzymer GmbH and Novo Nordisk), улучшали выход способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы. Целлюлазная, гемицеллюлазная и способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -глюканазная активности описаны, например, в Novoспособ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 s Handbook of Practical Biotechnology, 1986.

Целлюлазы можно подразделить, например, на эндоцеллюлазы, экзоцеллюлазы, экзоцеллобиогидролазы и целлобиазы. Эндоцеллюлазы, т.е. 1,4-способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -D-глюканглюканогидролазы, произвольно расщепляют способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -1,4-связи в сердцевине молекулы целлюлозы и в результате расщепления образуются олигосахариды. Экзоцеллюлазы, т.е. 1,4-способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -D-глюканглюкогидралазы, расщепляют способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -1,4-связи на конце молекулы, освобождая глюкозу. Их действие на целлобиозу является замедленным. Экзоцеллобиогидролазы, т.е. 1,4-способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -D-глюканцеллобиогидролазы, расщепляют вышеуказанные связи на невосстанавливающем конце молекулы, образуя целлобиозу, и целлобиазы, т.е. способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -D-глюкозидглюкогидролазы, расщепляют целлобиозу до глюкозы. Для гидролиза целлюлозы до глюкозы требуется эндоглюканаза (1,4-способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -D-глюканглюканогидролаза, ЕС 3.2.1.4), которая расщепляет связи в сердцевине молекулы и также замещенные субстраты, но не разрушает кристаллическую целлюлозу, целлобиогидролаза (1,4-способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -D-глюканцеллобиогидролаза, ЕС 3.2.1.91), которая расщепляет кристаллическую целлюлозу, и способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -глюкозидаза (способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -D-глюкозидглюкогидролаза, ЕС 3.2.1.21), которая является целлобиазой, которая расщепляет целлобиозу и целлоолигосахариды до глюкозы.

Группа ферментов, расщепляющих гемицеллюлозу, т.е. полисахариды, которые встречаются в природе и содержат пентозы, например, арабинаны, галактаны, маннаны и ксиланы, названа гемицеллюлазами. способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -глюканазы расщепляют способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -D-глюканы, т.е. полимеры глюкозы, которые могут быть разветвлены и могут содержать как способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -1,3-связи, так и способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -1,4-связи. способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -глюкан обнаружен, например, в клеточных стенках эндосперма в зернах. Лихеназа представляет собой эндо-способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -глюканазу (1,3·1,4-способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -D-глюкан-4-глюканогидролаза), которая расщепляет способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -1,4-связи способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -глюкана, содержащего способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -1,3-связи и способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -1,4-связи. Ламинариназа (1,3-способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -D-глюкан-3-глюканогидролаза) расщепляет способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -глюкан, который содержит только способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -1,3-связи, такие как способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -1,3-связи в углеводах типа ламинарина, и экзоглюканаза (1,3-способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -D-глюканглюкогидролаза) расщепляет способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -1,3-связи у способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -1,3-глюкана, образуя, главным образом, глюкозу.

В экстракции способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы обнадеживающие результаты были достигнуты, например, с помощью препаратов целлюлазы Spezyme CE и GC 440, произведенных компанией Genencor International. Указанная целлюлаза получена из генетически модифицированного штамма Trichoderma longibrachiatum, и она особенно эффективно расщепляет целлюлозу, гемицеллюлозу и способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -глюкан. Ее активность выражается как действие на карбоксиметилцеллюлозу (RBB-CMC), причем активность по отношению к RBB-CMC составляет, по меньшей мере, 1400 МЕ/г. Кроме целлюлазной активности, препарат GC 440 проявляет способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -глюканазную, способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -глюкозидазную, способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -ксилозидазную, ксиланазную и ацетилэстеразную активность. Средняя партия препарата GC 440 проявляет активность по отношению к DNS-CMC в среднем приблизительно от 7000 до 9000 Ед/мл, способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -глюканазную активность, составляющую приблизительно от 6000 до 8000 Ед/мл, способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -глюкозидазную активность, составляющую приблизительно от 80 до 90 Ед/мл, способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -ксилозидазную активность, составляющую приблизительно от 500 до 600 нкат/мл, ацетилэстеразную активность, составляющую приблизительно от 1700 до 2000 нкат/мл, ксиланазную активность по отношению к RBB-CMC, составляющую приблизительно от 700 до 1400 Ед/мл, и ксиланазную активность по отношению к DNS-CMC, составляющую приблизительно от 1900 до 2100 Ед/мл. Очень хорошие результаты были достигнуты при использовании целлюлазы, произведенной компанией Rohm Enzyme GmbH, которая продается под торговой маркой Rohalase®Sep. Препарат получают из штамма Trichoderma reesei, и он проявляет достаточно высокую способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -1,4-эндоглюканазную активность (по меньшей мере, 4700 ед/г (CU/g)) и ксиланазную активность (по меньшей мере, 3000 XylH/г), и незначительную целлобиогидролазную активность. Препарат также проявляет способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -1,3-глюканазную активность, т.е. содержит ламинариназу. Когда используют вышеуказанные ферментные препараты, то подходящее количество целлюлазы составляет, по меньшей мере, 0,015%, предпочтительно, по меньшей мере, 0,020%, например, от 0,018 до 0,040 и особенно от 0,024 до 0,030% от массы злака.

способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазу можно экстрагировать в присутствии целлюлазы при температуре от 20 до 45°С. Предпочтительной температурой является от 25 до 32°С, например, от 29 до 31°С. Время экстракции может быть от 30 до 72 часов, обычно, по меньшей мере, 48 часов, например, от 48 до 66 часов и особенно от 55 до 62 часов. Наиболее подходящее время экстракции при 30°С составляет приблизительно 60 часов. По окончании экстракции зерна крупу или муку отделяют от экстракционной воды, используя, например, сито, и способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазу выделяют из экстракционной воды, из которой ее очищают и/или концентрируют, если желательно.

После экстракции экстрагированный и отделенный таким способом злак может быть использован, например, для производства крахмала. Согласно настоящему изобретению способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазу экстрагируют и отделяют от злака до того, как фракционируют крахмал и отделяют его от злака. Если фермент экстрагируют из необработанных зерен, то экстрагированные зерна сначала дробят, после чего осуществляют способ получения крахмала по технологии, известной самой по себе, т.е. измельченные зерна перемешивают в воде, и злак фракционируют, используя просеивание и центрифугирование. В процессе дробления целлюлазу обычно добавляют вместе с способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -глюканазой для уменьшения вязкости и отделения крахмала от белка.

Следующие примеры иллюстрируют изобретение, не ограничивая его описанными в тексте аспектами.

Пример 1

Определение способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы

До определения общего количества способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы, выделенной из злака, любую оболочку удаляли, анализируемый сухой злак измельчали до тонкой муки и 10 г ее помещали в 100-мл колбу Эрленмейера. Добавляли 100 мл 0,5% (масса/объем) раствора сульфита натрия, и вещества тщательно перемешивали. Смесь оставляли в колбе в течение 24 часов, но время от времени ее встряхивали. После указанной процедуры смесь тщательно перемешивали и фильтровали через тонкий бумажный фильтр (MN 640 W). Фильтрат разбавляли дистиллированной водой в отношении 1:50 и активность определяли описанным ниже методом. Данный ферментативный анализ использовали как таковой для определения содержания способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы в экстракционных растворах в примерах, описанных ниже.

В принципе, активность способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы определяли, как описано в Food Chemical Codex IV, General Test and Apparatus, 485.

В данном описании единицу ДС (диастатическая сила) определяют как количество фермента в 0,1 мл 5% раствора разбавленного образца, которое продуцирует количество редуцирующих сахаров, достаточное для восстановления 5 мл раствора Фелинга из 100 мл субстрата при 20°С в течение 1 часа. (Метод определения не соответствует дефиниции ДС.)

Ферментативную активность определяли с помощью гидролиза крахмала при 20°С, рН 4,6 в течение 30 минут. Образующиеся редуцирующие сахара определяли титриметрически посредством щелочного раствора феррицианида. Чтобы получить крахмал в качестве субстрата, 20 г (сухое вещество) крахмала (Baker 1130) смешивали приблизительно с 50 мл воды. Добавляли приблизительно 500 мл кипящей воды и смесь кипятили в течение ровно 2 минут. Затем добавляли 20 мл ацетатного буфера (0,5 М, рН 4,6) к охлажденному раствору крахмала и разбавляли дистиллированной водой до 1 л. 200 мл крахмального субстрата, температуру которого доводили до 20°С, добавляли с помощью пипетки в 250-мл мерную колбу, затем добавляли 10 мл разбавленного ферментного образца и вещества тщательно перемешивали. Образец инкубировали в течение ровно 30 минут на водяной бане при 20°С и добавляли 20 мл 0,5 н. NaOH. Вещества хорошо перемешивали и разбавляли до 250 мл. Для приготовления 0 образца 10 мл разбавленного фермента и 20 мл 0,5 н. NaOH добавляли с помощью пипетки в 250-мл мерную колбу. Вещества хорошо перемешивали и добавляли 200 мл крахмального субстрата и разбавляли до 250 мл.

0,05 н. феррицианидный реагент готовили растворением 16,5 г феррицианида калия (K3Fe(CN)6) и 22 г карбоната натрия (Na2CO3) в воде и разбавлением раствора до 1 л. A-P-Z раствор готовили растворением 70 г хлорида калия (KCl) и 20 г сульфата цинка (ZnSO4 Ч7H2O) в 700 мл дистиллированной воды, добавлением 200 мл концентрированной уксусной кислоты и разбавлением раствора до 1 л. Раствор йодида калия готовили растворением 50 г йодида калия (KI) в 100 мл дистиллированной воды и добавлением 2 капель 50% гидроксида натрия (NaOH). В 250-мл мерную колбу добавляли пипеткой 10 мл феррицианидного реагента и 5 мл образца. Вещества хорошо перемешивали и нагревали на кипящей водяной бане в течение ровно 20 минут. Раствор охлаждали и добавляли 25 мл A-P-Z реагента и 1 мл раствора KI. Смесь титровали с помощью 0,05 н. раствора сульфата натрия до исчезновения синего окрашивания (темно-синий цвет способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 белый)

Активность способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы рассчитывали по формуле

способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440

где

V0 = расход при титровании 0 образца (мл)

V1 = расход при титровании образца (мл)

K = коэффициент разбавления

Пример 2

Заявители изучали влияние целлюлазы на время экстракции способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы. способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазу экстрагировали из ячменя в отсутствие целлюлазы и в присутствии целлюлазы. 10 кг ячменя, лущеного с помощью машины для вылущивания ячменя, экстрагировали 15 л воды, содержащей 0,5% метабисульфита натрия и 0,5% сульфита натрия. Кроме того, препарат целлюлазы GC440, произведенный Genencor, добавляли ко второй партии, количество целлюлазы соответствовало 0,029% массы лущеного ячменя. Экстракцию проводили при 30°С. Активность используемого в экстракции зерна, определенная согласно примеру 1, составляла 155 ДС°/г. Результаты приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

Экстракция в отсутствие целлюлазы
Время, часы Активность способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы в ДС°/мл экстракционного раствора
1020
2447
3055
48 83
60 92
6698
72102
9686

Таблица 2

Экстракция в присутствии целлюлазы
Время, часы Активность способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы в ДС°/мл экстракционного раствора
1023
2455
3070
48 92
60 104
66104
72100
9690

Полученные результаты показывают, что добавление целлюлазы к экстракционной воде приводит к уменьшению времени экстракции способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы.

Пример 3

Заявители изучали влияние целлюлазы на экстракционный выход. 10 кг лущеного ячменя с способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазной активностью, составляющей 155 ДС°/г, экстрагировали 15 л воды, содержащей 0,5% метабисульфита натрия и 0,5% сульфита натрия. Экстракцию осуществляли при 30°С либо в отсутствие целлюлазы, либо в присутствии целлюлазы.

Время экстракции в отсутствие целлюлазы составило 72 часа. Общая активность количества используемого ячменя составила 1550 кДС°. Разделением экстракта с помощью сита было получено 8175 мл экстракта с активностью 95 ДС°/мл. Таким образом, общая активность полученного экстракта была 776,6 кДС°, и выход экстракта составил 50,1%.

Соответственную экстракцию осуществляли в присутствии целлюлазы добавлением количества GC440, соответствующего 0,025% массы лущеного ячменя. Время экстракции составило 60 часов. Общая активность количества используемого ячменя была 1550 кДС°. Разделением экстракта с помощью сита было получено 9825 мл экстракта с активностью 102 ДС°/мл. Таким образом, общая активность полученного экстракта была 1002,2 кДС°, и выход экстракта составил 64,7%.

Полученные результаты показывают, что добавление целлюлазы к экстракционной воде приводит к значительному увеличению выхода способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы.

Пример 4

Заявители изучали влияние температуры на степень экстракции способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы. Лущеный ячмень экстрагировали способом, описанным в предыдущих примерах, в присутствии целлюлазы при различных температурах. Порция целлюлазы GC440 соответствовала 0,027% массы лущеного ячменя, и температура экстракции была 20, 25, 30 или 40°С. Результаты показаны на фиг.1. Наилучшие результаты были достигнуты при 30°С.

Пример 5

Заявители изучали влияние целлюлазы на выход способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы из пшеницы. 10 кг размолотой пшеницы с способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазной активностью, составляющей 128 ДС°/г, экстрагировали 15 л воды, содержащей 0,5% метабисульфита натрия и 0,5% сульфита натрия. Экстракцию осуществляли при 30°С либо в отсутствие целлюлазы, либо в присутствии целлюлазы.

Время экстракции в отсутствие целлюлазы составило 72 часа. Общая активность количества используемой пшеницы была 1280 кДС°. Разделением экстракта с помощью сита было получено 9175 мл экстракта с активностью 55 ДС°/мл. Таким образом, общая активность полученного экстракта была 504,6 кДС°, и выход экстракта составил 39,4%.

Соответственную экстракцию осуществляли в присутствии целлюлазы добавлением количества целлюлазы GC440, соответствующего 0,036% массы крупы по отношению к размолотой пшенице. Время экстракции составило 60 часов. Общая активность количества используемой пшеницы была 1280 кДС°. Разделением экстракта с помощью сита было получено 10080 мл экстракта с активностью 72 ДС°/мл. Таким образом, общая активность полученного экстракта была 725,8 кДС°, и выход экстракта составил 56,7%.

Полученные результаты показывают, что добавление целлюлазы к экстракционной воде приводит к значительному увеличению выхода способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы.

Пример 6

Заявители изучали влияние целлюлазы на выход способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы из полированной пшеницы. Пшеницу полировали с помощью машины, на которой полируют рис, разрушением поверхности и удалением крайней части, т.е. бóльшая часть перикарпия при этом удалялась и незначительно повреждался слой тесты. 10 кг полированной пшеницы с способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазной активностью, составляющей 128 ДС°/г, экстрагировали 15 л воды, содержащей 0,5% метабисульфита натрия и 0,5% сульфита натрия. Экстракцию осуществляли при 30°С либо в отсутствие целлюлазы, либо в присутствии целлюлазы.

Время экстракции в отсутствие целлюлазы составило 72 часа. Общая активность количества используемой пшеницы была 1280 кДС°. Разделением экстракта с помощью сита было получено 9780 мл экстракта с активностью 15 ДС°/мл. Таким образом, общая активность полученного экстракта была 146,7 кДС°, и выход экстракта составил 11,5%.

Соответственную экстракцию осуществляли в присутствии целлюлазы добавлением количества целлюлазы GC440, соответствующего 0,036% массы полированной пшеницы по отношению к размолотой пшенице. Время экстракции составило 60 часов. Общая активность количества используемой пшеницы была 1280 кДС°. Разделением экстракта с помощью сита было получено 9250 мл экстракта с активностью 35 ДС°/мл. Таким образом, общая активность полученного экстракта была 323,8 кДС°, и выход экстракта составил 25,3%.

Полученные результаты показывают, что добавление целлюлазы к экстракционной воде приводит к значительному увеличению выхода способ экстракции бета-амилазы из зерен злака и целлюлаза для   экстракции бета-амилазы из зерен злака, патент № 2290440 -амилазы.

Класс C12N9/26 на альфа-1,4-глюкозидные связи, например гиалуронидаза, инвертаза, амилаза

средство, обладающее регенеративной активностью -  патент 2480236 (27.04.2013)
гиалуронидаза и способ ее применения -  патент 2471867 (10.01.2013)
варианты альфа-амилазы bacillus licheniformis с повышенной термостабильностью и/или сниженной кальциевой зависимостью -  патент 2469087 (10.12.2012)
средство, увеличивающее продолжительность жизни -  патент 2461389 (20.09.2012)
противовоспалительное средство -  патент 2458126 (10.08.2012)
средство, усиливающее мобилизацию стволовых клеток -  патент 2442601 (20.02.2012)
средство, увеличивающее резерв стволовых клеток в организме -  патент 2405822 (10.12.2010)
штамм актиномицета streptomyces lucensis - продуцент ингибитора гликозидаз -  патент 2355755 (20.05.2009)
штамм актиномицета streptomyces violaceus - продуцент ингибитора гликозидаз -  патент 2346042 (10.02.2009)
биокатализатор для осахаривания декстрина, способ его приготовления и способ осахаривания декстрина -  патент 2281328 (10.08.2006)
Наверх