способ получения фукоидана из ламинарии

Классы МПК:C08B37/18 резервные углеводы, например гликоген, инулин, ламинарин; их производные
C07H1/08 из природных продуктов
A23L1/337 продукты из съедобных морских водорослей
A61K31/715  полисахариды, те имеющие больше, чем пять сахаридных радикалов, соединенных друг с другом гликозидными связями; их производные, например простые эфиры, сложные эфиры
A61K36/03 Phaeophycota или Phaerophyta (бурые водоросли), например фукус
Автор(ы):, , , , , , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное унитарное предприятие "Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2005-10-24
публикация патента:

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к процессу переработки бурых водорослей. Кислый полисахарид-фукоидан получают из ламинарии путем измельчения сырья, обработки его 0,5-1,0% раствором пищевой кислоты в течение 4-5 часов и ультрафильтрации кислотного экстракта на мембране от 100 до 300 кДа и последующей сушкой конечного продукта с помощью либо лиофильной, либо распылительной, либо вакуумной сушки. Изобретение позволяет повысить чистоту конечного продукта. 1 з.п. ф-лы.

Формула изобретения

1. Способ получения фукоидана из ламинарии, включающий измельчение сырья, обработку раствором кислоты, отделение кислотного экстракта и получение из него конечного продукта, отличающийся тем, что обработку ламинарии проводят 0,5-1,0%-ным раствором пищевой кислоты в течение 4-5 ч, а конечный продукт получают путем ультрафильтрации кислотного экстракта на мембране с размером пор от 100 до 300 кДа, а затем сушат.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушку конечного продукта проводят либо лиофильной, либо распылительной, либо вакуумной сушкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к процессу переработки бурых водорослей и касается получения биологически активного полисахарида, в частности фукоидана для использования его в профилактической медицине, микробиологии, химико-фармацевтической, косметологической, пищевой промышленности и т.п.

Кислый полисахарид-фукоидан представляет собой водорастворимое высокомолекулярное соединение, содержащее множество боковых цепей. Он обладает различными биологическими активностями, включая антикоагуляционное, онкопрофилактическое, антивирусное, гиполипидемическое.

Известны способы получения из бурых водорослей кислого полисахарида - фукоидана:

- патент РФ №2247574 от 26.12.2002, МПК А61К 35/80 "Средство, обладающее антикоагулянтным и иммунотропным действием", включающий обработку бурой водоросли Fucus evanescens этанолом, затем ее сушку и измельчение, обработку водой сначала при комнатной температуре, а затем при температуре 50-60°С. Концентрация экстракта, отделение осадка, получение натриевой соли фукоидана путем высаживания ее эталоном, промывание водой и сушку также этанолом;

- патент РФ №2135518 от 17.06.1998 "Способ получения водорастворимых полисахаридов бурых водорослей". Способ предусматривает обработку свежих или замороженных, или сухих водорослей растворителями (этанол, ацетон, хлороформ), последовательную экстракцию полисахаридов 0.1 N соляной кислоты при комнатной температуре и водой 50-60°С. Получение фукоидана осуществляют с помощью гидрофобной хроматографии;

- патент РФ №2028153 от 09.02.1995 "Способ получения биологически активных веществ из ламинарии". Способ предусматривает обработку свежих, замороженных или сухих бурых водорослей спиртовым раствором с последующим осаждением из спиртового раствора комплекса ламинарана с фукоиданом. Для отделения фукоидана осадок обрабатывают 0.4% раствором соляной кислоты при комнатной температуре и водой при температуре 50-60°С в течение 2 часов; затем к полученному раствору добавляют 0.5 М раствора цетавлона для переведения кислых полисахаридов в осадок. Полученный осадок растворяют в 0.4% растворе соляной кислоты, а затем обрабатывают раствором этанола с получением фукоидана;

- патент РФ №2240816 от 28.07.03, при этом бурые водоросли обрабатывают этанолом, обработанную водоросль экстрагируют раствором соляной кислоты, экстракт концентрируют до 1/5 первоначального объема на ультрафильтрационной установке с мембраной, имеющей поры от 5 до 100 кДа, нейтрализуют до рН 6.0 раствором гидроксида натрия и упаривают на роторном испарителе до 1 л. Полученный концентрат нейтрализуют, а затем этанолом осаждают фукоидан и высушивают;

- патент РФ №2233104, 09.12.02 "Способ комплексной переработки бурых водорослей с получением йодсодержащих и полисахаридных продуктов", при этом бурые водоросли экстрагируют водно-спиртовым раствором, твердый остаток обрабатывают 1% раствором соляной кислоты в течение 6-10 часов при комнатной температуре. Полученную массу подогревают до температуры 45-55°С в течение 4-6 ч. Полученный кислотный экстракт сначала нейтрализуют до рН 7, упаривают под вакуумом при температуре 50-55°С, а затем фукоидан выделяют путем осаждения его этанолом и сушат.

Недостатками данных способов является то, что сырье сначала обрабатывают спиртосодержащим растворителем, а для получения кислого полисахарида-фукоидана используют либо дорогостоящие химические вещества (спирт, либо цетавлон), либо дорогостоящее оборудование, а именно гидрофобную хроматографию, роторные испарители. Сушку осуществляют также в основном спиртом.

Наиболее близким по технической сущности способом получения кислых полисахаридов является способ по патенту №2041656 от 23.10 1991, МПК 6 A23L 1/337 "Способ получения пищевого полуфабриката из ламинариевых водорослей", включающий измельчение бурых водорослей, обработку их пищевой кислотой при рН 1-3 в течение 2-3 часов при комнатной температуре, с получением гелеобразного продукта, в состав которого входит и кислый полисахарид - фукоидан.

Недостатком данного способа является получение только комплексного кислого полисахарида, в состав которого входят как низкомолекулярные продукты, так и высокомолекулярные полисахариды, в частности фукоидан.

Задачей данного изобретения является получение чистого кислого полисахарида - фукоидана с сохранением его нативных свойств, а также увеличение чистоты конечного продукта.

Поставленная задача решается путем измельчение сырья, обработки бурых водорослей раствором кислоты с рН 1-3, отделения кислотного экстракта и получения из него конечного продукта, согласно изобретению обработку бурых водорослей проводят 0,5-1% раствором кислоты в течение 4-5 часов при комнатной температуре, конечный продукт получают путем одноразовой ультрафильтрации на мембране от 100 до 300 кДа, а затем сушат. Причем сушку осуществляют с помощью лиофильной сушки, либо распылительной, или вакуумной.

Предлагаемое техническое решение соответствует критериям "новизна", "изобретательский уровень" и "промышленное применение".

Сущность способа заключается в следующем.

Водоросль сырец (или сухую, после предварительного замачивания в воде при 80°С в течение 2-3 часов) измельчают на фарш-волчке и проводят кислотную обработку 0,5-1.0% раствором пищевой кислоты (рН 1-3) в течение 4-5 часов при комнатной температуре. Кислотный экстракт отделяют от твердой фракции фильтрованием через сито и тканевый фильтр и направляют на ультрафильтрацию с мембраной от 100 до 300 кДа, полученный конечный продукт сушат.

Новым в заявляемом техническом решении является то, что исходное сырье - бурые водоросли обрабатывают 0,5-1.0% раствором кислоты в течение 4-5 часов при комнатной температуре, а конечный продукт получают путем одноразовой ультрафильтрации на мембране от 100 до 300 кДа кислотного экстракта с последующей сушкой.

Обработка сырья 0,5-1.0% раствором кислоты с рН 1-3 в течение 4-5 часов при комнатной температуре позволяет максимально сохранить нативные свойства конечного.

Применение одноразовой ультрафильтрации на мембране от 100 до 300 кДа позволяет получить без дополнительных затрат высокомолекулярный кислый полисахарид - фукоидан с молекулярной массой от 100000 до 300000 дальтон, полностью избавиться от низкомолекулярных полисахаридов, снижающих нативную активность препарата и вызывающих побочные явления, в частности аллергию и получить полисахарид, обладающий высокой биологической активностью, а именно противовоспалительной, антиоксидантной и антикоагуляционной, антивирусной. Выход конечного продукта составляет 6.0-8.0% от сухого сырья.

Сушку конечного продукта осуществляют без применения спирта, что значительно сокращает время сушки и трудозатраты.

Заявляемый способ характеризуется простотой и технологичностью, т.к. включает в основном экстракцию и ультрафильтрацию. С помощью последнего приема получают нативный фукоидан с чистотой 92-96%.

Количественное определение фукоидана проводили спектрофотометрическим методом по реакции взаимодействия фукоидана с тиогликолевой кислотой в среде серной кислоты и анализом образца фукоидана методом ЯМР на ядрах С13 и Н1 .

Полученный фукоидан представляет собой порошок белого цвета хорошо растворимый в воде и хорошо усваиваемый в желудочно-кишечном тракте. Это происходит за счет того, что молекулярная масса фукоидана составляет 100000-300000 дальтон. Молекулярный вес и количество сульфатных групп обеспечивает его растворение в воде и кислых растворах, что обуславливает возможность терапевтического применения фукоидана, полученного по заявляемой технологии.

Острую токсичность препарата исследовали на неинбредных мышах путем добавления его в корм и введение под кожу. Полученный фукоидан нетоксичен при его приеме в дозах до 500 мг/кг.

Пример конкретного выполнения

Пример 1.

10 кг сырой ламинарии измельчают на фарш-волчке и помещают в кислый раствор (12 л воды и 1 л 80% уксусной кислоты при рН 3 на 5 часов при комнатной температуре). Полученную смесь фильтруют через сито и тканевый фильтр. Полученный кислый экстракт пропускают через ультрафильтрационную установку с мембраной, имеющей поры 200 кДа. В процессе ультрафильтрации получают фукоидан с молекулярной массой 200000 дальтон, который сушат с помощью лиофильной сушки. Полученный конечный продукт - фукоидан представляет собой порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде.

Выход его составляет70 г.
Чистота продукта 94%.

Пример 2.

10 кг замороженной сырой ламинарии размораживают, измельчают на фарш-волчке и помещают в 1% раствор соляной кислоты на 4 часа при комнатной температуре. Полученную смесь фильтруют через сито и тканевый фильтр, затем кислый экстракт пропускают через ультрафильтрационную установку с мембраной, имеющей поры 100 кДа. В процессе ультрафильтрации получают фукоидан с молекулярной массой 100000 дальтон, который затем сушат с помощью распылительной сушки.

Продукт представляет собой порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде.

Выход его составляет60 г.
Чистота продукта - 96%.

Пример 3

1.3 кг сухой ламинарии замачивают в 15 л воды при 80°С в течение 2-3 часов, измельчают на фарш-волчке и помещают в 0.8% раствор соляной кислоты на 5 часов при комнатной температуре. Затем полученную смесь фильтруют через сито и тканевый фильтр, отделяют кислый экстракт и пропускают его через ультрафильтрационную установку с мембраной, имеющей поры 300 кДа. После ультрафильтрации получают фукоидан с молекулярной массой 300000 дальтон, который затем сушат с помощью барабанной сушки.

Продукт представляет собой порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде.

Выход его составляет80 г.
Чистота продукта 92%.

В настоящее время на опытной базе ФГУП "ТИНРО-Центра" получена опытная партия фукоидана в количестве 150 г.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2302429

patent-2302429.pdf

Класс C08B37/18 резервные углеводы, например гликоген, инулин, ламинарин; их производные

способ получения из топинамбура инулинсодержащего раствора, способ получения инулина и способ получения фруктоолигосахаридов на основе этого раствора -  патент 2489445 (10.08.2013)
способ производства инулинсодержащего раствора -  патент 2424249 (20.07.2011)
способ выработки инулинсодержащего раствора -  патент 2423387 (10.07.2011)
способ получения инулинсодержащего раствора -  патент 2423386 (10.07.2011)
способ получения инулинсодержащего раствора -  патент 2423385 (10.07.2011)
способ выработки инулинсодержащего раствора -  патент 2421475 (20.06.2011)
способ производства инулинсодержащего раствора -  патент 2421474 (20.06.2011)
способ выработки инулинсодержащего раствора -  патент 2421473 (20.06.2011)
способ получения инулинсодержащего раствора -  патент 2421472 (20.06.2011)
способ выработки инулинсодержащего раствора -  патент 2421471 (20.06.2011)

Класс C07H1/08 из природных продуктов

способ предварительной обработки для осахаривания растительного волокнистого материала и способ осахаривания -  патент 2486256 (27.06.2013)
композиции, содержащие галактоманнан, и способ их получения -  патент 2481351 (10.05.2013)
способ получения тагатозы с использованием олигосахарида сои -  патент 2451688 (27.05.2012)
способ получения сапонинов плюща -  патент 2395516 (27.07.2010)
способ получения аралозидов аралии -  патент 2395515 (27.07.2010)
способ получения средства, обладающего противоязвенной активностью -  патент 2359972 (27.06.2009)
модифицированные сахариды, имеющие улучшенную стабильность в воде -  патент 2338753 (20.11.2008)
способ выделения 1-о-2-(3,4-диметоксибензил)-3-карбокси-4-(3-метокси-4-оксифенил)-бутил- -d-галактопиранозы из onopordum acanthium l. -  патент 2333914 (20.09.2008)
способ выделения биологически активных антоцианов -  патент 2302423 (10.07.2007)
способ получения алоина экстракцией -  патент 2218345 (10.12.2003)

Класс A23L1/337 продукты из съедобных морских водорослей

способ производств джема из морских водорослей -  патент 2516459 (20.05.2014)
способ производства консервов "морская капуста в томатном соусе" -  патент 2508859 (10.03.2014)
способ производства консервов "морская капуста с баклажанами в остром томатном соусе" -  патент 2505242 (27.01.2014)
способ производства консервов "морская капуста с кабачками в сладком томатном соусе" -  патент 2503362 (10.01.2014)
способ получения консервов "морская капуста с баклажанами в сладком томатном соусе" -  патент 2501314 (20.12.2013)
способ производства консервов "морская капуста с кабачками в остром томатном соусе" -  патент 2498735 (20.11.2013)
способ получения консервов "морская капуста с кабачками в остром томатном соусе" -  патент 2498734 (20.11.2013)
способ получения консервов "морская капуста с кабачками в сладком томатном соусе" -  патент 2498733 (20.11.2013)
способ производства консервов "морская капуста с баклажанами в сладком томатном соусе" -  патент 2498732 (20.11.2013)
способ производства биологически активных продуктов из бурых водорослей и плодов -  патент 2489934 (20.08.2013)

Класс A61K31/715  полисахариды, те имеющие больше, чем пять сахаридных радикалов, соединенных друг с другом гликозидными связями; их производные, например простые эфиры, сложные эфиры

использование альгинатных олигомеров в борьбе с биопленками -  патент 2527894 (10.09.2014)
композиции для лечения гастроэзофагеальной рефлюксной болезни (гэрб) -  патент 2524639 (27.07.2014)
полисахарид из штамма bifidobacterium infantis и его применение для лечения или предупреждения воспалительных расстройств. -  патент 2511044 (10.04.2014)
способ получения водорастворимых фракций маннопротеинов и -глюкана -  патент 2504384 (20.01.2014)
фармацевтическая композиция для лечения гастроэзофагеальной рефлюксной болезни -  патент 2501549 (20.12.2013)
глазные композиции, содержащие мукоадгезивные полисахариды, способные стимулировать восстановление эпителия роговицы -  патент 2493854 (27.09.2013)
композиционный энтеросорбент -  патент 2491941 (10.09.2013)
способ лечения шокового состояния у новорожденных с хирургической патологией -  патент 2491088 (27.08.2013)
способ лечения воспалительных заболеваний парадонта -  патент 2489137 (10.08.2013)
способ прогнозирования массивной интраоперационной кровопотери при операциях по поводу неорганных забрюшинных опухолей -  патент 2489087 (10.08.2013)

Класс A61K36/03 Phaeophycota или Phaerophyta (бурые водоросли), например фукус

сухой экстракт фукуса, способ его получения и антикоагулянтная мазь на его основе -  патент 2506089 (10.02.2014)
антибактериальный вспомогательный агент, содержащий экстракт комбу в качестве активного ингредиента, антибактериальная композиция и пищевой продукт или напиток -  патент 2500414 (10.12.2013)
способ получения концентрата хлорофиллов из ламинарии сахаристой, обладающего антимикробным и ранозаживляющим действием -  патент 2500413 (10.12.2013)
лекарственный сбор растений для лечения сердечно-сосудистых заболеваний -  патент 2484843 (20.06.2013)
фитоминеральная композиция для повышения иммунитета птиц в промышленном птицеводстве и способ ее применения -  патент 2462257 (27.09.2012)
средство для лечения инфекционных заболеваний дыхательного тракта "глюкаферон®" -  патент 2450812 (20.05.2012)
способ лечения хронических апикальных периодонтитов -  патент 2449761 (10.05.2012)
биологически активная добавка к пище для нормализации функции щитовидной железы -  патент 2446815 (10.04.2012)
способ восстановления и повышения физической работоспособности спортсменов -  патент 2442561 (20.02.2012)
способ лечения больных экссудативным псориазом -  патент 2412684 (27.02.2011)
Наверх