Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

SU1634715A1 - Method for producing immobilized cells exhibiting glucosoisomerase activity - Google Patents

Method for producing immobilized cells exhibiting glucosoisomerase activity Download PDF

Info

Publication number
SU1634715A1
SU1634715A1 SU884456822A SU4456822A SU1634715A1 SU 1634715 A1 SU1634715 A1 SU 1634715A1 SU 884456822 A SU884456822 A SU 884456822A SU 4456822 A SU4456822 A SU 4456822A SU 1634715 A1 SU1634715 A1 SU 1634715A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
activity
stability
cobalt acetate
chitosan
cells
Prior art date
Application number
SU884456822A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
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 (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт элементоорганических соединений им.А.Н.Несмеянова filed Critical Институт элементоорганических соединений им.А.Н.Несмеянова
Priority to SU884456822A priority Critical patent/SU1634715A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1634715A1 publication Critical patent/SU1634715A1/en

Links

Landscapes

  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

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.The invention relates to biotechnology and m. used in the food industry in the production of glucose-fruiting syrup. The aim of the invention is to increase the enzymatic activity and stability of the target product. The method consists in carrying out the incorporation of Streptomyces albogrtseolis28-3 cells into an insoluble carrier by mixing the cell suspension in magnesium acetate with an aqueous solution of chitosan in a cobalt salt, followed by precipitation with aqueous ammonia and separating the resulting biocatalyst granules. The invention allows to increase the activity of the drug from 133 to 135.2-175 U / g and increase its stability from 42 to 46-55 days. In addition, the resulting product has a convenient for the production of granular form. 1 tab.

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 .The invention relates to biotechnology, in particular to methods for immobilizing microbial cells with glucose isomerase activity, which can be used in the food industry in the production of glucose fructose syrup.

Цель изобретени  - повышение ферментативной активности и стабильности целевого продукта.The purpose of the invention is to increase the enzymatic activity and stability of the target product.

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 смешиваютThe method involves the incorporation of Streptomyces albogriseolls 28-3 cells into a carrier prepared from chitosan and cobalt acetate. Cells are pre-suspended in magnesium acetate solution. Cell suspension allows to obtain a biocatalyst with a uniform distribution of activity, and the use of 0.1% magnesium acetate stabilizes the desired product. Cell suspension mixed

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.%:with chitosan dissolved in an aqueous solution of cobalt acetate, and then the resulting mixture is instilled into an 8% aqueous solution of ammonia to form granules of the desired product. The granules are separated and washed with water. The final concentration of the components set as follows, wt.%:

Биомасса клеток по сухой массе3-10Cell biomass by dry weight3-10

Хитозан1-4Chitosan1-4

Ацетат кобальта7-15 .Cobalt Acetate 7-15.

ВодаОстальноеWaterEverything

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.Chitosan, a gel-forming polysaccharide, has a stabilizing effect on the enzyme. Chitosan is soluble in acidic media, so it is possible to use it in an aqueous solution of cobalt acetate having an acidic pH value.

ОABOUT

соwith

Јь v|V v |

СЛSL

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).The application of the method allows to increase the activity of the target product (from 133 to 135.2-175 units / g) and its stability (from 42 to 46-55 days).

Способ иллюстрируетс  следующими примерами,The method is illustrated by the following examples.

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.Example 1.9 g of wet cells (humidity 90%) Streptomyces albogrseolls 28-3, obtained after centrifuging the culture fluid and having an activity of 48.2 gels / g, are suspended in 10 ml of a 0.1% solution of magnesium acetate and mixed with 20 ml of solution 1 , 5 wt.% Chitosan in 13.5 wt.% Aqueous cobalt acetate (pH 4.0-4.5), the final concentrations of the components in the resulting mixture (30 ml) wt.%: Biomass (dry weight - s. m) 3, cobalt acetate 9, chitosan 1 (the mixture is instilled into an 8% aqueous ammonia solution (pH 11.0-11.2). The resulting granules are separated, washed with water and osfatnym buffer pH 7.0.

Активность влажного иммобилизованного препарата 135,2 ед./r, стабильность 46 сут.The activity of the wet immobilized drug is 135.2 units / r, stability is 46 days.

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 .The amount of enzyme catalyzing the isomerization of 1 μmol of glucose to fructose at pH 7.0 and a temperature of 60 ° C for 1 min is taken as a unit of glucose isomerase activity. A 2M glucose solution with the addition of 10 M magnesium ions is used as a substrate.

Стабильность иммобилизованного препарата определ ют как врем  полуинактивации глюкозоизомеразы при 60°С и рН 7,0.The stability of the immobilized preparation is defined as the time of the half-inactivation of glucose isomerase at 60 ° C and pH 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.The glucose isomerase activity of the control preparation obtained by a known method is 133.7 units / g of the wet preparation and taken as 100%, and the stability is 42 days.

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.Example 2. Cell immobilization is carried out analogously to example 1. Final concentrations of the components of the biocatalyst, wt%: biomass (cm) 10, cobalt acetate 8, chitosan 2.5. The activity of the wet immobilized drug is 137.1 units / g, stability is 46 days.

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.Example 3. Cell immobilization is carried out analogously to example 1. Final concentrations of the components of the biocatalyst, wt%: biomass (cm) 2, cobalt acetate 10, chittoen, 5. The activity of the wet immobilized drug is 81.2 units / g, stability is 13 days.

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,Example 4. Cell immobilization is carried out analogously to example 1. Final concentrations of the components of the biocatalyst,%: biomass (cm) 11, cobalt acetate 10, chitosan 2.5%. The activity of the wet immobilized drug 190.1 units / g, stability 25 days,

Пример 5. Иммобилизацию клеток провод т аналогично примеру 1. КонечныеExample 5. Immobilization of cells is carried out analogously to example 1. Final

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.the concentration of the components of the biocatalyst, wt.%: biomass (cm) 7, cobalt acetate 15, chitosan 2. The activity of the wet immobilized preparation is 174.9 units / g, the stability is 55 days.

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%. Активность0 Example 6. Cell immobilization is carried out analogously to example 1. Final concentrations of components of the biocatalyst, May,%: biomass (cm) 5, cobalt acetate 7, chitosan 1.5%. Activity

5 влажного иммобилизованного препарата 168,8 ед./г, стабильность 48 сут.5 wet immobilized drug 168.8 units / g, stability 48 days.

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.Example 7. Cell immobilization is carried out analogously to example 1, Final concentrations of the components of the biocatalyst, wt.%: Biomass (cm) 5, cobalt acetate 6, chitosan 1. The activity of the wet immobilized preparation is 118.3 units / g, stability 42 days.

Пример 8. Иммобилизацию клетокExample 8. Immobilization of cells

5 провод т аналогично примеру 1. Конечные концентрации компонентов биокатализатора , мас.%: биомасса (по с.м,) 7, ацетат кобальта 16, хитозан 1%. Активность влажного иммобилизованного препарата5 is carried out analogously to example 1. The final concentrations of the components of the biocatalyst, wt.%: Biomass (cm,) 7, cobalt acetate 16, chitosan 1%. The activity of the wet immobilized drug

0 142,8 ед./г, стабильность 37 сут.0 142.8 units / g, stability for 37 days.

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.Example 9. Cell immobilization is carried out analogously to example 1. Final concentrations of the components of the biocatalyst, wt.%: Biomass (cm) 8, co5 acetate of balt 10, chitosan 1.5. The activity of the wet immobilized drug 140.2 units / g, stability 47 days.

Пример 10. Иммобилизацию клеток провод т аналогично примеру 1. КонечныеExample 10. The immobilization of cells is carried out analogously to example 1. The final

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.0 the concentration of the components of the biocatalyst, wt.%: Biomass (cm) 9, cobalt acetate 7, chitosan 4. The activity of the wet immobilized preparation is 150.2 units / g, stability - 51 days.

5Пример. Иммобилизацию клеток5Example Cell immobilization

провод т аналогично примеру 1. Конечные концентрации компонентов биокатализатора , мас.%: биомасса (по с.м.) 10, ацетат кобальта 8, хитозан 4,5%. Активностьcarried out analogously to example 1. The final concentration of the components of the biocatalyst, wt.%: biomass (cm) 10, cobalt acetate 8, chitosan 4.5%. Activity

0 влажного иммобилизованного препарата0 wet immobilized drug

130.3ед./г, стабильность 40 сут. Пример 12. Иммобилизацию клеток130.3 units / g, stability 40 days. Example 12. Immobilization of cells

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 препаратаcarried out analogously to example 1. The final concentrations of the components of the biocatalyst 5 wt.%: biomass (cm) 7%, cobalt acetate 10%, chitosan 0.5%. The activity of the wet immobilized drug

188.4ед./г, стабильность 21 сут. Пример 13. Иммобилизацию клеток188.4 units / g, stability 21 days. Example 13. Immobilization of cells

провод т аналогично примеру 1, но вместоcarried out analogously to example 1, but instead

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.0.1% magnesium acetate solution using distilled water. The final concentration of the components of the biocatalyst; wt.%: biomass (dl) 8, cobalt acetate 14, chitosan 3. The activity of the wet immobilized preparation is 131.8 units / g, the stability is 29 days.

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.Example 14. Immobilization is carried out analogously to Example 1, except that a 0.05% solution of magnesium acetate is used instead of a 0.1% solution. The final concentration of the components of the biocatalyst, wt.%: Biomass (RV) 8, cobalt acetate 14, chitosan 3.

Активность влажного иммобилизован- ного препарата 143 ед./г, стабильность 34 сут.The activity of the wet immobilized preparation is 143 units / g, the stability is 34 days.

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.Example 15. Immobilization was carried out analogously to example 1, but instead of a 0.1% solution, a 0.5% solution of magnesium acetate was used. The final concentrations of the components of the biocatalyst, wt.%: Biomass (dl) 5, cobalt acetate 14, chitosan 3. The activity of the wet immobilized preparation is 140 units / g, stability 32 days.

Из приведенных примеров видно, что положительный эффект ацетата магни , заключаетс  в увеличении стабильности препарата .From these examples, it can be seen that the positive effect of magnesium acetate is to increase the stability of the drug.

Сравнительные результаты известного и предлагаемого способов представлены в таблице.Comparative results of the known and proposed methods are presented in the table.

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.The choice of an aqueous solution of ammonia as a precipitator, as well as the choice of its concentration (8%), is due to the fact that it is in an ammonia solution of such a concentration that granules are formed with the formation of hydrated cobalt oxide of the required mechanical strength.

Снижение концентрации аммиака ведет к снижению механической прочностиA decrease in ammonia concentration leads to a decrease in mechanical strength.

образующихс  гранул и к удлинению процесса их формовани .formed granules and to the lengthening of the process of their formation.

Увеличение концентрации амиака также приводит к снижению механической прочности из-за чрезмерно быстрого формировани  гел .An increase in ammonia concentration also leads to a decrease in mechanical strength due to excessively rapid gel formation.

Другие осадители (щелочи) не дают гранул необходимой прочности.Other precipitators (alkalis) do not give the granules the necessary strength.

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 .Thus, the proposed L chosob compared with the known allows to increase the activity of the immobilized drug by 26-30% (from 133 to 135.2-175 units / g), stability by 14-30% (from 42 to 44-55 days) and also to obtain the target product in granular form. The proposed method is simple to implement, cheap, does not require the use of complex, expensive equipment.

Claims (1)

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.%:The invention of the method for producing immobilized cells with glucose isomerase activity consists in incorporating Streptomyces albogriseolis 28-3 cells into an insoluble carrier based on cobalt acetate, characterized in that, in order to increase the enzymatic activity and stability of the target product, the cells are previously suspended in a magnesium acetate solution. , then the suspension is mixed with chitosan dissolved in an aqueous solution of cobalt acetate, and the granulation of the gel is carried out by introducing the mixture into 8% aqueous ammonia solution, while the final concentration of the components in the preparation is, wt.%: Биомасса клеток по сухой массе3-10Cell biomass by dry weight3-10 Ацетат кобальта7-15Cobalt Acetate 7-15 Хитозан1-4Chitosan1-4 ВодаОстальноеWaterEverything
SU884456822A 1988-07-07 1988-07-07 Method for producing immobilized cells exhibiting glucosoisomerase activity SU1634715A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884456822A SU1634715A1 (en) 1988-07-07 1988-07-07 Method for producing immobilized cells exhibiting glucosoisomerase activity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884456822A SU1634715A1 (en) 1988-07-07 1988-07-07 Method for producing immobilized cells exhibiting glucosoisomerase activity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1634715A1 true SU1634715A1 (en) 1991-03-15

Family

ID=21388183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884456822A SU1634715A1 (en) 1988-07-07 1988-07-07 Method for producing immobilized cells exhibiting glucosoisomerase activity

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1634715A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA017266B1 (en) * 2009-06-17 2012-11-30 Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук Biocatalyst, method of its preparation and method of obtaining glucose-fructose syrups

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент FR № 2523598, кл. С 12 N 11/16, опублик. 1982. Авторское свидетельство СССР № 1393847, кл. С 12 N 11/00, 1986. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA017266B1 (en) * 2009-06-17 2012-11-30 Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук Biocatalyst, method of its preparation and method of obtaining glucose-fructose syrups

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2703615C2 (en)
DE2407961C3 (en) Enzymatically active membrane, process for their production and their use
US3883394A (en) Water-insoluble penicillin acylase
JPH0416156B2 (en)
JPS6023838B2 (en) Method for immobilizing sucrose mutase in whole cells of microorganisms
Mårtensson et al. Covalent coupling of pullulanase to an acrylic copolymer using a water soluble carbodi‐imide
SU1634715A1 (en) Method for producing immobilized cells exhibiting glucosoisomerase activity
DD294729A5 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF IMMOBILISATES WITH BIOLOGICALLY ACTIVE, MACROMOLECULAR COMPOUNDS
SU1393847A1 (en) Method of producing immobilized cells displaying glucosoisomerase activity
US3186919A (en) Process for preparing galactose oxidase by fermentation
SU1731815A1 (en) Method for preparation of immobilized cells, showing glucoisomerase activity
US4106987A (en) Method of isomerizing glucose to fructose
SU586182A1 (en) Method of preparing immobilized a-amylase
KR950014967B1 (en) Preparation method of moranoline derivatives
SU1070163A1 (en) Method for preparing immobilized cells having glucoisomerase effect
RU686377C (en) Method of producing preparation of immobilized protease bacillus subtilis
Poór et al. Activity of β-galactosidase in immobilized cells of tomato
SU883175A1 (en) Method of producing immobilized glucosoisomerase
SU767208A1 (en) Method of glycose production
JPS5876089A (en) Immobilization of enzyme or microorganism
RU2389792C2 (en) Method for preparing immobilised lipase
RU2158761C1 (en) Method of preparing immobilized invertase for sucrose hydrolysis
JPS63160584A (en) Production of immobilized enzyme or immobilized microorganism
SU1326616A1 (en) Method of producing immobilized ribosephosphateisomerase
JPH0327198B2 (en)