SU1634715A1

SU1634715A1 - Способ получени иммобилизованных клеток, обладающих глюкозоизомеразной активностью

Info

Publication number: SU1634715A1
Application number: SU884456822A
Authority: SU
Inventors: Игорь Александрович Ямсков; Светлана Петровна Кожанова; Елена Николаевна Ефременко; Вадим Александрович Даванков; Ирина Михайловна Грачева; Марк Самуилович Мосичев
Original assignee: Институт элементоорганических соединений им.А.Н.Несмеянова
Priority date: 1988-07-07
Filing date: 1988-07-07
Publication date: 1991-03-15

Abstract

Изобретение относитс к биотехнологии и м.б. использовано в пищевой промышленности при производстве глюкозофрукто- вого сиропа. Целью изобретени вл етс повышение ферментативной активности и стабильности целевого продукта. Способ состоит в том, что провод т включение клеток Streptomyces albogrtseolis28-3 в нерастворимый носитель путем смешивани суспензии клеток в ацетате магни с водным раствором хитозана в соли кобальта с последующим осаждением водным аммиаком и отделением образовавшихс гранул биокатализатора. Изобретение позвол ет увеличить активность препарата от 133 до 135,2-175 ед/г и повысить его стабильность от 42 до 46-55 дней. Кроме того, полученный препарат обладает удобной дл технологического производства гранулированной формой. 1 табл.

Description

Изобретение относитс к биотехнологии , а именно к способам иммобилизации микробных клеток, обладающих глюкозои- зомеразной активностью, может быть использовано в пищевой промышленности при производстве глюкозофруктозного сиропа .

Цель изобретени - повышение ферментативной активности и стабильности целевого продукта.

Способ предусматривает включение клеток Streptomyces albogriseolls 28-3 в носитель , приготовленный из хитозана и ацетата кобальта. Клетки предварительно суспендируют в растворе ацетата магни . Суспендирование клеток позвол ет получить биокатализатор с однородным распределением активности, а использование 0,1% ацетата магни стабилизирует1 целевой продукт. Суспензию клеток смешивают

с хитозаном, растворенным в водном растворе ацетата кобальта, а затем полученную смесь закапывают в 8%-ный водный раствор аммиака дл образовани гранул целевого продукта. Гранулы отдел ют и промывают водой. Конечные концентрации компонентов устанавливают следующими, мас.%:

Биомасса клеток по сухой массе3-10

Хитозан1-4

Ацетат кобальта7-15 .

ВодаОстальное

Хитозан, вл ющийс гелеобраэующим полисахаридом, оказывает стабилизирующее вли ние на фермент. Хитозан растворим в кислых средах, поэтому возможно его использование в водном растворе ацетата кобальта, имеющего кислое значение рН.

О

со

Јь v|

СЛ

Применение способа позвол ет увеличить активность целевого продукта (от 133 до 135,2-175 ед./г) и его стабильность (от 42 до 46-55 сут).

Способ иллюстрируетс следующими примерами,

Пример 1.9г влажных клеток (влажность 90%) Streptomyces albogrlseolls 28-3, полученных после центрифугировани культуральной жидкости и обладающих активностью 48,2 ел/г, суспендируют в 10мл 0,1%-ного раствора ацетата магни и смешивают с 20 мл раствора 1,5 мас.% хитозана в 13,5 мас.% водном ацетате кобальта (рН 4,0-4,5), конечные концентрации компонентов в полученном объеме смеси (30 мл) мас.%: биомасса (по сухой массе - с.м.) 3, ацетата кобальта 9, хитозана 1 (полученную смесь закапывают в 8%-ный раствор водного аммиака (рН 11,0-11,2). Образующиес гранулы отдел ют, промывают водой и фосфатным буфером рН 7,0.

Активность влажного иммобилизованного препарата 135,2 ед./r, стабильность 46 сут.

За единицу активности глюкозоизо- меразы принимают количество фермента, катализирующее изомеризацию 1 мкммоль глюкозы во фруктозу при рН 7,0 и температуре 60°С за 1 мин. В качестве субстрата используют 2М раствор глюкозы с добавлением 10 М ионов магни .

Стабильность иммобилизованного препарата определ ют как врем полуинактивации глюкозоизомеразы при 60°С и рН 7,0.

Глюкозоизомеразна активность контрольного препарата, полученного по известному способу, составл ет 133,7 ед./г влажного препарата и прин та за 100%, а стабильность 42 сут.

Пример 2. Иммобилизацию клеток провод т аналогично примеру 1. Конечные концентрации компонентов биокатализатора , мас.%: биомасса (по с.м.) 10, ацетат кобальта 8, хитозан 2,5. Активность влажного иммобилизованного препарата 137,1 ед./г, стабильность 46 сут.

Пример 3. Иммобилизацию клеток провод т аналогично примеру 1. Конечные концентрации компонентов биокатализатора , мас.%: биомасса (по с.м.) 2, ацетат кобальта 10, хитоэанЗ,5. Активность влажного иммобилизованного препарата 81,2 ед./г, стабильность 13 сут.

Пример 4. Иммобилизацию клеток провод т аналогично примеру 1. Конечные концентрации компонентов биокатализатора , %: биомасса (по с.м.) 11, ацетат кобальта 10, хитозан 2,5%. Активность влажного иммобилизованного препарата 190,1 ед./г, стабильность 25 сут,

Пример 5. Иммобилизацию клеток провод т аналогично примеру 1. Конечные

концентрации компонентов биокатализатора , мас.%: биомасса (по с.м.) 7, ацетат кобальта 15, хитозан 2. Активность влажного иммобилизованного препарата 174,9 ед./г, стабильность 55 сут.

0 Пример 6. Иммобилизацию клеток провод т аналогично примеру 1. Конечные концентрации компонентов биокатализатора , мае,%: биомасса (по с.м.) 5, ацетат кобальта 7, хитозан 1,5%. Активность

5 влажного иммобилизованного препарата 168,8 ед./г, стабильность 48 сут.

Пример 7. Иммобилизацию клеток провод т аналогично примеру 1, Конечные концентрации компонентов биокатализато0 ра, мас.%: биомасса (по с.м.) 5, ацетат кобальта 6, хитозан 1. Активность влажного иммобилизованного препарата 118,3 ед./г, стабильность 42 сут.

Пример 8. Иммобилизацию клеток

5 провод т аналогично примеру 1. Конечные концентрации компонентов биокатализатора , мас.%: биомасса (по с.м,) 7, ацетат кобальта 16, хитозан 1%. Активность влажного иммобилизованного препарата

0 142,8 ед./г, стабильность 37 сут.

Пример 9. Иммобилизацию клеток провод т аналогично примеру 1. Конечные концентрации компонентов биокатализатора , мас.%: биомасса (по с.м.) 8, ацетат ко5 бальта 10, хитозан 1,5. Активность влажного иммобилизованного препарата 140,2 ед./г, стабильность 47 сут.

Пример 10. Иммобилизацию клеток провод т аналогично примеру 1. Конечные

0 концентрации компонентов биокатализатора , мас.%: биомасса (по с.м.) 9, ацетат кобальта 7, хитозан 4. Активность влажного иммобилизованного препарата 150,2 ед./г, стабильность - 51 сут.

5Пример. Иммобилизацию клеток

провод т аналогично примеру 1. Конечные концентрации компонентов биокатализатора , мас.%: биомасса (по с.м.) 10, ацетат кобальта 8, хитозан 4,5%. Активность

0 влажного иммобилизованного препарата

130.3ед./г, стабильность 40 сут. Пример 12. Иммобилизацию клеток

провод т аналогично примеру 1. Конечные концентрации компонентов биокатализато- 5 ра, мас.%: биомасса (по с.м.) 7%, ацетат кобальта 10%, хитозан 0,5%. Активность влажного иммобилизованного препарата

188.4ед./г, стабильность 21 сут. Пример 13. Иммобилизацию клеток

провод т аналогично примеру 1, но вместо

0,1 %-ного раствора ацетата магни используют дистиллированную воду. Конечные концентрации компонентов биокатализатора; мас.%: биомасса (по с.в.) 8, ацетат кобальта 14, хитозан 3. Активность влажного иммобилизованного препарата 131,8 ед./г, стабильность 29 сут.

Пример 14. Иммобилизацию провод т аналогично примеру 1, только вместо 0,1 %-ного раствора используют 0,05%-ный раствор ацетата магни . Конечные концентрации компонентов биокатализатора, мас.%: биомассы (по с.в.) 8, ацетат кобальта 14,хитозан 3.

Активность влажного иммобилизован- ного препарата 143 ед./г, стабильность 34 сут.

Пример 15. Иммобилизацию провод т аналогично примеру 1, но вместо 0,1 %- ного раствора используют 0,5%-ный раствор ацетата магни . Конечные концентрации компонентов биокатализатора, мас.%: биомасса (по с.в.) 5, ацетат кобальта 14, хитозан 3. Активность влажного иммобилизованного препарата 140 ед./г, стабиль- ность 32 сут.

Из приведенных примеров видно, что положительный эффект ацетата магни , заключаетс в увеличении стабильности препарата .

Сравнительные результаты известного и предлагаемого способов представлены в таблице.

Выбор водного раствора аммиака в качестве осадител , а также выбор его концен- трации (8%) обусловлен тем, что именно в растворе аммиака такой концентрации происходит формование гранул с образованием гидратированной окиси кобальта необходимой механической прочности.

Снижение концентрации аммиака ведет к снижению механической прочности

образующихс гранул и к удлинению процесса их формовани .

Увеличение концентрации амиака также приводит к снижению механической прочности из-за чрезмерно быстрого формировани гел .

Другие осадители (щелочи) не дают гранул необходимой прочности.

Таким образом, предлагаемый L чособ по сравнению с известным позвол ет повысить активность иммобилизованного препарата на 26-30% (от 133 до 135,2-175 ед/г), стабильность на 14-30% (с 42 до 44-55 сут), а также получить целевой продукт в гранулированном виде. Предлагаемый способ прост в осуществлении, дешевый, не требует применени сложного дорогосто щего оборудовани .

Claims

Формула изобретени Способ получени иммобилизованных клеток, обладающих глюкозоизомеразной активностью, заключающийс во включении клеток Streptomyces albogriseolis 28-3 в нерастворимый носитель на основе ацетата кобальта, отличающийс тем, что, с целью повышени ферментативной активности и стабильности целевого продукта, клетки предварительно суспендируют в растворе ацетата магни , затем суспензию смешивают с хитозаном, растворенным в водном растворе ацетата кобальта, и провод т гранулирование гел введением полученной смеси в 8%-ный водный раствор аммиака, при этом конечные концентрации компонентов в препарате составл ют, мас.%:

Биомасса клеток по сухой массе3-10

Ацетат кобальта7-15

Хитозан1-4

ВодаОстальное