RU2788404C2 - Yeast proteins - Google Patents
Yeast proteins Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788404C2 RU2788404C2 RU2020138243A RU2020138243A RU2788404C2 RU 2788404 C2 RU2788404 C2 RU 2788404C2 RU 2020138243 A RU2020138243 A RU 2020138243A RU 2020138243 A RU2020138243 A RU 2020138243A RU 2788404 C2 RU2788404 C2 RU 2788404C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- yeast
- hours
- proteins
- insoluble fraction
- content
- Prior art date
Links
- 108010058643 Fungal Proteins Proteins 0.000 title claims abstract description 35
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 90
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 61
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims abstract description 18
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims abstract description 17
- 102000006382 Ribonucleases Human genes 0.000 claims abstract description 13
- 108010083644 Ribonucleases Proteins 0.000 claims abstract description 13
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 235000019728 animal nutrition Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 230000009967 tasteless effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 claims description 77
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 claims description 19
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 15
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 14
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 14
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 claims description 8
- 241000235646 Cyberlindnera jadinii Species 0.000 claims description 7
- 235000014663 Kluyveromyces fragilis Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000018368 Saccharomyces fragilis Nutrition 0.000 claims description 6
- 229940031154 kluyveromyces marxianus Drugs 0.000 claims description 6
- 244000253911 Saccharomyces fragilis Species 0.000 claims description 5
- 235000021120 animal protein Nutrition 0.000 claims description 5
- 241000235649 Kluyveromyces Species 0.000 claims description 4
- 241000235648 Pichia Species 0.000 claims description 4
- 241000235070 Saccharomyces Species 0.000 claims description 4
- 241000235013 Yarrowia Species 0.000 claims description 4
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 claims description 3
- 235000015173 baked goods and baking mixes Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000004260 weight control Methods 0.000 claims description 3
- 241000370151 Wickerhamomyces Species 0.000 claims description 2
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000011903 nutritional therapy Methods 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 abstract description 134
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract description 134
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 17
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 abstract description 17
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 abstract description 17
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 abstract description 17
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 abstract description 5
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 132
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 65
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 34
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 20
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 20
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 13
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 13
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 10
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 9
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 8
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 8
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 8
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 7
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 6
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 6
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 5
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 5
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 235000019640 taste Nutrition 0.000 description 5
- 108010093099 Endoribonucleases Proteins 0.000 description 4
- 102000004678 Exoribonucleases Human genes 0.000 description 4
- 108010002700 Exoribonucleases Proteins 0.000 description 4
- GRSZFWQUAKGDAV-UHFFFAOYSA-N Inosinic acid Natural products OC1C(O)C(COP(O)(O)=O)OC1N1C(NC=NC2=O)=C2N=C1 GRSZFWQUAKGDAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 230000006037 cell lysis Effects 0.000 description 4
- RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N glutathione Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(=O)N[C@@H](CS)C(=O)NCC(O)=O RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N 0.000 description 4
- 230000036541 health Effects 0.000 description 4
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 4
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 4
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 description 3
- 238000007696 Kjeldahl method Methods 0.000 description 3
- 241001138401 Kluyveromyces lactis Species 0.000 description 3
- RJFAYQIBOAGBLC-BYPYZUCNSA-N Selenium-L-methionine Chemical compound C[Se]CC[C@H](N)C(O)=O RJFAYQIBOAGBLC-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 3
- RJFAYQIBOAGBLC-UHFFFAOYSA-N Selenomethionine Natural products C[Se]CCC(N)C(O)=O RJFAYQIBOAGBLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 3
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 150000002829 nitrogen Chemical class 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229960002718 selenomethionine Drugs 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 3
- RQFCJASXJCIDSX-UHFFFAOYSA-N 14C-Guanosin-5'-monophosphat Natural products C1=2NC(N)=NC(=O)C=2N=CN1C1OC(COP(O)(O)=O)C(O)C1O RQFCJASXJCIDSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 102100030013 Endoribonuclease Human genes 0.000 description 2
- 102000002494 Endoribonucleases Human genes 0.000 description 2
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010024636 Glutathione Proteins 0.000 description 2
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 description 2
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 description 2
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 description 2
- 229920000057 Mannan Polymers 0.000 description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 2
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 2
- 102000015439 Phospholipases Human genes 0.000 description 2
- 108010064785 Phospholipases Proteins 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 235000019658 bitter taste Nutrition 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- CVSVTCORWBXHQV-UHFFFAOYSA-N creatine Chemical compound NC(=[NH2+])N(C)CC([O-])=O CVSVTCORWBXHQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N dopamine Chemical compound NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 2
- 229960003180 glutathione Drugs 0.000 description 2
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 2
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- LUEWUZLMQUOBSB-GFVSVBBRSA-N mannan Chemical class O[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@H](O[C@@H](O[C@H]3[C@H](O[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H]3O)CO)[C@@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O LUEWUZLMQUOBSB-GFVSVBBRSA-N 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- QZAYGJVTTNCVMB-UHFFFAOYSA-N serotonin Chemical compound C1=C(O)C=C2C(CCN)=CNC2=C1 QZAYGJVTTNCVMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 2
- ZIIUUSVHCHPIQD-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-trimethyl-N-[3-(trifluoromethyl)phenyl]benzenesulfonamide Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1S(=O)(=O)NC1=CC=CC(C(F)(F)F)=C1 ZIIUUSVHCHPIQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010001949 Algal Proteins Proteins 0.000 description 1
- 208000035404 Autolysis Diseases 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 206010057248 Cell death Diseases 0.000 description 1
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 1
- 102000004533 Endonucleases Human genes 0.000 description 1
- 108010042407 Endonucleases Proteins 0.000 description 1
- 108060002716 Exonuclease Proteins 0.000 description 1
- 102100040837 Galactoside alpha-(1,2)-fucosyltransferase 2 Human genes 0.000 description 1
- 241000427324 Glinus Species 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 244000286779 Hansenula anomala Species 0.000 description 1
- 235000014683 Hansenula anomala Nutrition 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 101000893710 Homo sapiens Galactoside alpha-(1,2)-fucosyltransferase 2 Proteins 0.000 description 1
- GRSZFWQUAKGDAV-KQYNXXCUSA-N IMP Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](COP(O)(O)=O)O[C@H]1N1C(NC=NC2=O)=C2N=C1 GRSZFWQUAKGDAV-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 1
- 241000235058 Komagataella pastoris Species 0.000 description 1
- 101710163270 Nuclease Proteins 0.000 description 1
- 102100039306 Nucleotide pyrophosphatase Human genes 0.000 description 1
- 108010058846 Ovalbumin Proteins 0.000 description 1
- 108010064851 Plant Proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 101000882406 Staphylococcus aureus Enterotoxin type C-1 Proteins 0.000 description 1
- 101000882403 Staphylococcus aureus Enterotoxin type C-2 Proteins 0.000 description 1
- 239000012505 Superdex™ Substances 0.000 description 1
- 108010092464 Urate Oxidase Proteins 0.000 description 1
- LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N Uric Acid Chemical group N1C(=O)NC(=O)C2=C1NC(=O)N2 LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N Uric acid Natural products N1C(=O)NC(=O)C2NC(=O)NC21 TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 description 1
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 description 1
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 description 1
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 1
- 241000235015 Yarrowia lipolytica Species 0.000 description 1
- 230000002009 allergenic effect Effects 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RJGDLRCDCYRQOQ-UHFFFAOYSA-N anthrone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3CC2=C1 RJGDLRCDCYRQOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000008429 bread Nutrition 0.000 description 1
- 235000019577 caloric intake Nutrition 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 229960003624 creatine Drugs 0.000 description 1
- 239000006046 creatine Substances 0.000 description 1
- 230000001086 cytosolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000015961 delipidation Effects 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 235000019621 digestibility Nutrition 0.000 description 1
- 229960003638 dopamine Drugs 0.000 description 1
- 230000037149 energy metabolism Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006862 enzymatic digestion Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 102000013165 exonuclease Human genes 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 235000019264 food flavour enhancer Nutrition 0.000 description 1
- 102000034238 globular proteins Human genes 0.000 description 1
- 108091005896 globular proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- -1 glutamic acid Chemical class 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- RQFCJASXJCIDSX-UUOKFMHZSA-N guanosine 5'-monophosphate Chemical compound C1=2NC(N)=NC(=O)C=2N=CN1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O RQFCJASXJCIDSX-UUOKFMHZSA-N 0.000 description 1
- 235000015220 hamburgers Nutrition 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 1
- 230000003308 immunostimulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 235000021125 infant nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007102 metabolic function Effects 0.000 description 1
- 235000020166 milkshake Nutrition 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 1
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 229940092253 ovalbumin Drugs 0.000 description 1
- 235000015927 pasta Nutrition 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 235000019833 protease Nutrition 0.000 description 1
- 235000004252 protein component Nutrition 0.000 description 1
- 238000000751 protein extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 description 1
- 235000019699 ravioli Nutrition 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000028043 self proteolysis Effects 0.000 description 1
- 229940076279 serotonin Drugs 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 235000021309 simple sugar Nutrition 0.000 description 1
- 238000001542 size-exclusion chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000000825 ultraviolet detection Methods 0.000 description 1
- 229940116269 uric acid Drugs 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 230000037221 weight management Effects 0.000 description 1
- 230000036642 wellbeing Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области белков, происходящих из микроорганизмов, а более конкретно, полученных из дрожжей, которые могут широко использоваться в питании, здоровье и благополучии человека и животных. The present invention relates to the field of proteins derived from microorganisms, and more specifically derived from yeast, which can be widely used in human and animal nutrition, health and welfare.
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРАCITATED LITERATURE
Белки представляют собой главный компонент тканей человека и животных. С точки зрения питания белки гидролизуются протеазами и пептидазами до пептидов и аминокислот. Аминокислоты обеспечивают организм необходимыми элементами, такими как азот, углеводы и сера. Организм не фиксирует минеральный азот для включения его в органические молекулы: поэтому азот обеспечивается аминокислотами. Серосодержащие аминокислоты обеспечивают серу, важную для обмена веществ. Аминокислоты также являются важными элементами для синтеза белков, пептидов и веществ с низкой молекулярной массой, которые являются физиологически важными, таких как глутатион, креатин, дофамин, серотонин и т. д. Потребности в белке для питания людей и животных растут соответственно с увеличением населения мира. Следовательно, существует необходимость в поиске дополнительных и/или альтернативных источников белка для белков животного происхождения. Белки уже получают из растений (злаки, бобовые) или насекомых. Получение белков микробного происхождения зависит от механизмов ферментации, которые известны веками. Микробные белки являются либо компонентами всей клетки или клеточной стенки, либо выделенными белками. Одним из недостатков белков микробного происхождения для питания человека является содержание нуклеиновых кислот в изолятах. Это содержание должно быть низким, потому что одним из конечных продуктов метаболизма нуклеиновых кислот является мочевая кислота, которую человеческий организм не может расщепить из-за недостатка фермента уриказы, необходимого для ее катаболизма. Другими недостатками являются, например, выход экстракции или чистота белков, полученных путем выделения из микроорганизмов. Proteins are the main component of human and animal tissues. From a nutritional point of view, proteins are hydrolyzed by proteases and peptidases to peptides and amino acids. Amino acids provide the body with essential elements such as nitrogen, carbohydrates and sulfur. The body does not fix mineral nitrogen for incorporation into organic molecules: therefore nitrogen is provided by amino acids. Sulfur-containing amino acids provide sulfur important for metabolism. Amino acids are also essential elements for the synthesis of proteins, peptides and low molecular weight substances that are physiologically important, such as glutathione, creatine, dopamine, serotonin, etc. Protein requirements for human and animal nutrition are increasing in proportion with the increase in world population . Therefore, there is a need to find additional and/or alternative protein sources for animal proteins. Proteins are already obtained from plants (cereals, legumes) or insects. The production of proteins of microbial origin depends on fermentation mechanisms that have been known for centuries. Microbial proteins are either whole cell or cell wall components, or isolated proteins. One of the disadvantages of proteins of microbial origin for human nutrition is the content of nucleic acids in isolates. This content must be low because one of the end products of nucleic acid metabolism is uric acid, which the human body cannot break down due to a lack of the enzyme uricase needed for its catabolism. Other disadvantages are, for example, the extraction yield or the purity of proteins obtained by isolation from microorganisms.
После лизиса клеток, например, дрожжевых клеток, белки обычно выделяются в «благородной» фазе, то есть в растворимой фазе, которая соответствует дрожжевым экстрактам и содержит соединения с превосходным вкусом. Однако вкус может быть недостатком в зависимости от предполагаемого применения полученного белкового экстракта. After cell lysis, eg yeast cells, the proteins are usually isolated in the "noble" phase, ie the soluble phase, which corresponds to yeast extracts and contains superior tasting compounds. However, taste may be a disadvantage depending on the intended use of the resulting protein extract.
Три патента одной и той же группы касаются получения концентрированных белков экстрактов. Three patents of the same group concern the production of concentrated protein extracts.
Патент US 3867555 раскрывает способ, позволяющий получать белковые экстракты с низким содержанием нуклеиновых кислот. Клетки разрушаются механически (высокое давление, ультразвук) или химически (автолиз, внешние ферменты), так что белки остаются в растворимой фракции. Однако эти белки смешиваются с результатом гидролиза, то есть с аминокислотами, пептидами и полисахаридами или простыми сахарами. После центрифугирования для отделения и удаления нерастворимой фракции белки осаждаются, и щелочная обработка обеспечивает гидролиз нуклеиновых кислот, которые впоследствии удаляются фильтрацией. Однако общий выход «негидролизованных» белков низкий.US Pat. No. 3,867,555 discloses a method for obtaining protein extracts with a low content of nucleic acids. Cells are destroyed mechanically (high pressure, ultrasound) or chemically (autolysis, external enzymes) so that the proteins remain in the soluble fraction. However, these proteins mix with the result of hydrolysis, i.e. with amino acids, peptides and polysaccharides or simple sugars. After centrifugation to separate and remove the insoluble fraction, the proteins are precipitated and the alkaline treatment hydrolyzes the nucleic acids, which are subsequently removed by filtration. However, the overall yield of "non-hydrolyzed" proteins is low.
Патент US 3887431 раскрывает использование эндогенной нуклеазы, обнаруженной в растворимой фракции после лизиса дрожжей, для разложения нуклеиновых кислот. Стадия вакуумного концентрирования позволяет получить как концентрированный белковый экстракт, так и продукт, имеющий слабый вкус и запах. US 3,887,431 discloses the use of an endogenous nuclease found in the soluble fraction after yeast lysis to degrade nucleic acids. The vacuum concentration step makes it possible to obtain both a concentrated protein extract and a low taste and odor product.
Патент US3991215 раскрывает способ, при котором после разрыва клетки к растворимой цитоплазматической фракции применяют нагревание ультравысокой температуры, что позволяет получить богатый белком экстракт с небольшим количеством нуклеиновых кислот. US3991215 discloses a method in which, after cell rupture, ultra-high temperature heating is applied to the soluble cytoplasmic fraction, which makes it possible to obtain a protein-rich extract with a small amount of nucleic acids.
Наконец, можно следовать нескольким направлениям для улучшения методов выделения белков из микроорганизмов с целью получения более высокой чистоты, лучшего выхода и/или белковых экстрактов, которые можно использовать непосредственно для питания или в качестве пищевых добавок. Finally, several avenues can be followed to improve methods for isolating proteins from microorganisms in order to obtain higher purity, better yield and/or protein extracts that can be used directly for nutrition or as food supplements.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Вопреки направлению, принятому в традиционных методах, авторы изобретения разработали способ выделения белков микроорганизмов из нерастворимой фракции, полученной после лизиса указанных микроорганизмов. Этот новый способ позволяет получать концентрированные экстракты негидролизованных белков с низким содержанием нуклеиновых кислот, ароматом и запахом и с хорошим выходом. Contrary to the direction taken in traditional methods, the inventors have developed a method for isolating the proteins of microorganisms from the insoluble fraction obtained after the lysis of these microorganisms. This new method allows to obtain concentrated extracts of non-hydrolyzed proteins with a low content of nucleic acids, aroma and odor and in good yield.
Способ по настоящему изобретению начинается с лизиса клеток, предпочтительно путем термического плазмолиза, который приводит к инактивации ферментов микроорганизмов и высвобождению в среду свободных аминокислот, включая глутаминовую кислоту. Их подвергают воздействию фермента типа глюканазы и фермента типа рибонуклеазы с последующим разделением, после которого нерастворимая фракция представляет интересующий продукт, имеющий содержание истинных белков, составляющее по меньшей мере 72%. В другом варианте осуществления изобретения первое разделение проводят после фазы термического плазмолиза, и только нерастворимая фракция, содержащая белки, полисахариды и РНК, подвергается действию глюканазы и рибонуклеазы, а затем снова разделяется для сохранения богатой белком нерастворимой фракции. The method of the present invention begins with cell lysis, preferably by thermal plasmolysis, which results in the inactivation of microbial enzymes and the release of free amino acids, including glutamic acid, into the medium. They are exposed to a glucanase-type enzyme and a ribonuclease-type enzyme followed by separation, after which the insoluble fraction is the product of interest having a true protein content of at least 72%. In another embodiment of the invention, the first separation is carried out after the thermal plasmolysis phase and only the insoluble fraction containing proteins, polysaccharides and RNA is exposed to glucanase and ribonuclease and then separated again to retain the protein-rich insoluble fraction.
Полученный белковый экстракт не имеет вкуса и запаха и содержит мало нуклеиновых кислот. The resulting protein extract is tasteless and odorless and contains few nucleic acids.
Белковый экстракт, все еще содержащий липиды, полученные из мембраны, может быть делипидирован методами, известными специалистам в данной области, такими как экстракция растворителем типа гексана или этанола, сверхкритическим CO2 или путем обработки липазами или фосфолипазами с последующим отделением от солюбилизированной фазы. The protein extract still containing lipids derived from the membrane can be delipidated by methods known to those skilled in the art such as solvent extraction such as hexane or ethanol, supercritical CO 2 or by treatment with lipases or phospholipases followed by separation from the solubilized phase.
Полученные белки могут быть использованы непосредственно для питания, пищевых добавок и т. д. The resulting proteins can be used directly for nutrition, nutritional supplements, etc.
ОПРЕДЕЛЕНИЯDEFINITIONS
Под микроорганизмом подразумевается живой организм, невидимый невооруженным глазом, но видимый под микроскопом. В настоящем изобретении микроорганизмы предпочтительно представляют собой бактерии (прокариотические микроорганизмы) или дрожжи (эукариотические микроорганизмы). Дрожжи в единственном или множественном числе - это общий термин, обозначающий эукариотические микроорганизмы, способные вызывать ферментацию органических веществ. Среди дрожжей неисчерпывающим образом упоминаются дрожжи рода Saccharomyces, Candida, Pichia, Kluyveromyces.A microorganism is a living organism that is invisible to the naked eye but visible under a microscope. In the present invention, the microorganisms are preferably bacteria (prokaryotic microorganisms) or yeast (eukaryotic microorganisms). Yeast, singular or plural, is a general term for eukaryotic microorganisms capable of fermenting organic matter. Among yeasts, yeasts of the genus Saccharomyces, Candida, Pichia, Kluyveromyces are mentioned non-exhaustively.
Дрожжевая суспензия означает суспензию дрожжей, полученную после размножения в сосуде и после центрифугирования, позволяющую отделить указанную суспензию от окружающей жидкости, также называемой суслом. Размножение также можно назвать культурой или, в более широком смысле, ферментацией. Yeast suspension means a suspension of yeast obtained after propagation in a vessel and after centrifugation, allowing said suspension to be separated from the surrounding liquid, also called wort. Propagation can also be called culture or, more broadly, fermentation.
Белки представляют собой макромолекулы, состоящие из последовательности аминокислот, связанных вместе пептидными связями. Они входят в число главных основных компонентов всех клеток животных и растений. Они составляют до 50% сухого веса живого организма и составляют от 15 до 20% нашей суточной потребляемой энергии. Пища и белки организма являются основными источниками азота и аминокислот, которые выполняют несколько основных метаболических функций: они являются субстратами синтеза белка, предшественниками важных азотсодержащих соединений в организме (нуклеиновые кислоты, монооксид азота, глутатион и т. д.) и субстратами энергетического обмена. Proteins are macromolecules made up of a sequence of amino acids linked together by peptide bonds. They are among the main basic components of all animal and plant cells. They make up to 50% of the dry weight of a living organism and make up 15 to 20% of our daily energy intake. Food and body proteins are the main sources of nitrogen and amino acids that perform several basic metabolic functions: they are substrates for protein synthesis, precursors of important nitrogen-containing compounds in the body (nucleic acids, nitric oxide, glutathione, etc.), and substrates for energy metabolism.
В целом, в агропродовольственных товарах под содержанием белка считается уровень азота, умноженный на 6,25 (коэффициент 6,25 получается из среднего содержания азота в белке, которое составляет 100/6,25, т.е. 16%). Под истинными белками подразумевается содержание белка, близкое к реальному, с поправкой на смещение, вызванное небелковым азотом, например азот нуклеиновых кислот. Таким образом, можно сказать, что содержание истинных белков представляет собой общий азот за вычетом азота нуклеиновых кислот и аммиачного азота, умноженный на 6,25. Альтернативно, содержание истинных белков можно оценить с помощью анализа общего количества аминокислот. Под интактными нативными белками подразумеваются белки микроорганизма в том состоянии, в котором они находятся в живом микроорганизме. По сути, денатурированные нативные белки имеют потенциально измененную пространственную конформацию за счет фолдинга или коагуляции. Белки также могут быть частично или полностью гидролизованы. In general, 6.25 times nitrogen is considered protein content in agri-food commodities (a factor of 6.25 is derived from an average protein nitrogen content of 100/6.25, i.e. 16%). By true proteins is meant the protein content close to the real, corrected for bias caused by non-protein nitrogen, such as nucleic acid nitrogen. Thus, it can be said that the content of true proteins is total nitrogen minus nucleic acid nitrogen and ammonia nitrogen, multiplied by 6.25. Alternatively, the content of true proteins can be estimated using the analysis of the total number of amino acids. By intact native proteins are meant the proteins of a microorganism in the state in which they are found in a living microorganism. In essence, denatured native proteins have a potentially altered spatial conformation due to folding or coagulation. Proteins can also be partially or completely hydrolysed.
Под плазмолизом подразумевается нарушение непроницаемости микроорганизма, предпочтительно дрожжей, или его компартментного аспекта. Далее происходит потеря воды из-за проницаемости мембраны.By plasmolysis is meant the disruption of the impermeability of a microorganism, preferably yeast, or a compartmental aspect thereof. Further, there is a loss of water due to the permeability of the membrane.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION AND EMBODIMENTS
На Фигуре 1 показаны два основных варианта осуществления способа по изобретению. На фигуре 1A показан способ, в котором нет стадии разделения между плазмолизом и ферментативным гидролизом. На Фигуре 1B показан способ, в котором разделение проводят после стадии плазмолиза, и где ферментативный гидролиз проводят на нерастворимой фракции, полученной в результате этого разделения. Figure 1 shows two main embodiments of the method according to the invention. Figure 1A shows a process in which there is no separation step between plasmolysis and enzymatic hydrolysis. Figure 1B shows a process in which separation is carried out after a plasmolysis step and where enzymatic hydrolysis is carried out on the insoluble fraction resulting from this separation.
На Фигуре 2 представлены соответствующие профили белков белкового экстракта, полученного способом по изобретению, и так называемого традиционного белкового экстракта, полученного с помощью известного способа экстракции белков из растворимой фракции, полученной на стадии плазмолиза. Figure 2 shows the respective protein profiles of the protein extract obtained by the method of the invention and the so-called conventional protein extract obtained by the known method of extracting proteins from the soluble fraction obtained from the plasmolysis step.
Способ по настоящему изобретению можно применять к любому типу дрожжей, более конкретно к любым дрожжам, имеющим базовое применение в питании человека или животных. С промышленной точки зрения, способ согласно изобретению реализуется на дрожжевой суспензии, такой как определено выше, то есть на суспензии дрожжей. Предпочтительно дрожжи выбирают из дрожжей рода Saccharomyces, Pichia, Candida, Kluyveromyces, Yarrowia или Wickerhamomyces. Более предпочтительно дрожжи выбирают из Saccharomyces cerevisiae, Pichia jadinii (также называемого Candida utilis), Pichia pastoris, Kluyveromyces lactis, Kluyveromyces marxianus, Yarrowia lipolytica, Wickerhamomyces anomalus и т. д. Эти дрожжи содержат от 6 до 11% азота. Азот измеряется методом Кьельдаля, известным специалистам. Как указано выше, истинное содержание белка экстраполировано из этого анализа азота с использованием коэффициента множителя 6,25. The method of the present invention can be applied to any type of yeast, more specifically to any yeast that has a basic use in human or animal nutrition. From an industrial point of view, the process according to the invention is carried out on a yeast slurry as defined above, ie a yeast slurry. Preferably the yeast is selected from the genus Saccharomyces, Pichia, Candida, Kluyveromyces, Yarrowia or Wickerhamomyces . More preferably, the yeast is selected from Saccharomyces cerevisiae, Pichia jadinii (also called Candida utilis), Pichia pastoris, Kluyveromyces lactis, Kluyveromyces marxianus, Yarrowia lipolytica, Wickerhamomyces anomalus , etc. These yeasts contain 6 to 11% nitrogen. Nitrogen is measured by the Kjeldahl method known to those skilled in the art. As stated above, the true protein content is extrapolated from this nitrogen analysis using a multiplier of 6.25.
Культивирование дрожжей осуществляется известными специалистам методами. Один протокол описан в справочной работе «Yeast technology» Gerald Reed and Tilak W. Nagodawithana (ISBN 0-442-31892-8), 284-293. Указанная культура, также называемая биомассой, собирается центрифугированием или фильтрацией и может быть промыта. Получается дрожжевая суспензия. The cultivation of yeast is carried out by methods known to those skilled in the art. One protocol is described in the Yeast technology reference work by Gerald Reed and Tilak W. Nagodawithana (ISBN 0-442-31892-8), 284-293. Said culture, also referred to as biomass, is collected by centrifugation or filtration and may be washed. It turns out a yeast suspension.
Затем клетки подвергаются механическому или химическому разрушению с использованием известных методов, таких как гомогенизация под высоким давлением, механическое измельчение, ультразвуковая дезинтеграция, повторяющиеся циклы замораживания-оттаивания, осмотический шок или ферментативный лизис. В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения дрожжи подвергают термическому плазмолизу при температуре от 70 до 95°C в зависимости от типа дрожжей. Температура предпочтительно составляет от 80 до 90 °C. Специалист в данной области может отрегулировать температуру и/или время лизиса, например, в зависимости от устойчивости клеток и/или ферментов на этой стадии желательна инактивация. Время составляет от 30 секунд до 3 часов, до 4 часов, более предпочтительно 1 минуту, 5 минут, 10 минут, 30 минут, 45 минут, 1 час, 1 час 30 минут или 2 часа, до 3 часов, даже 4 часа. Эта стадия плазмолиза позволяет денатурировать дрожжи, инактивировать эндогенные ферменты и повысить проницаемость мембраны, обеспечивая высвобождение растворимой фракции. Растворимая фракция по существу содержит свободные аминокислоты, низкомолекулярные пептиды, минералы и, среди прочего, некоторые аминокислоты, которые влияют на вкус, например глутаминовую кислоту. The cells are then subjected to mechanical or chemical disruption using known methods such as high pressure homogenization, mechanical grinding, ultrasonic disintegration, repeated freeze-thaw cycles, osmotic shock, or enzymatic lysis. In one preferred embodiment of the invention, the yeast is subjected to thermal plasmolysis at a temperature of 70 to 95°C, depending on the type of yeast. The temperature is preferably 80 to 90°C. The person skilled in the art can adjust the temperature and/or time of lysis, for example, depending on the stability of the cells and/or enzymes, inactivation is desired at this stage. The time is from 30 seconds to 3 hours, up to 4 hours, more preferably 1 minute, 5 minutes, 10 minutes, 30 minutes, 45 minutes, 1 hour, 1 hour 30 minutes or 2 hours, up to 3 hours, even 4 hours. This plasmolysis step denatures the yeast, inactivates endogenous enzymes, and increases membrane permeability to release the soluble fraction. The soluble fraction essentially contains free amino acids, low molecular weight peptides, minerals and, inter alia, some amino acids that affect taste, such as glutamic acid.
В первом варианте осуществления изобретения все количество, полученное на стадии плазмолиза и содержащее растворимую фракцию и нерастворимую фракцию, подвергается одной или более ферментативным активностям. Цель этой стадии - солюбилизировать максимальное количество компонентов, не являющихся белками, без воздействия на белки. Предпочтительно используют рибонуклеазную активность (ЕС 3.1.4.1) и глюканазную активность (ЕС 3.2.1). Ферментативные активности можно осуществлять последовательно или одновременно. Активность рибонуклеазы преобразует РНК в 5’-нуклеотиды и солюбилизирует последние, заставляя их переходить в растворимую фракцию. Можно использовать несколько рибонуклеаз, например смесь эндо- и экзонуклеаз. Необязательно, дезаминазу можно использовать для превращения AMP в IMP с целью восстановления свойства улучшения вкуса растворимой фракции. Действие одной или более глюканаз позволит солюбилизировать полисахариды стенок до растворимых олигосахаридов. Время и температура должны регулироваться в зависимости от характеристик используемых ферментов. Температура составляет от 40 до 65 °C, предпочтительно 60 °C. Время составляет от 8 до 24 часов, предпочтительно от 16 до 24 часов, более предпочтительно 18 часов. Эта ферментативная стадия, во-первых, позволяет получить новую растворимую фракцию, включающую нуклеотиды, полисахариды (примерно 60% от общего количества углеводов) и небольшую долю аминокислот, а во-вторых, нерастворимую фракцию, в основном содержащую белки. In a first embodiment of the invention, the entire amount obtained from the plasmolysis step and containing a soluble fraction and an insoluble fraction is subjected to one or more enzymatic activities. The goal of this step is to solubilize as many non-protein components as possible without affecting the proteins. Preferably, ribonuclease activity (EC 3.1.4.1) and glucanase activity (EC 3.2.1) are used. Enzymatic activities can be carried out sequentially or simultaneously. The activity of ribonuclease converts RNA into 5'-nucleotides and solubilizes the latter, causing them to pass into a soluble fraction. Several ribonucleases can be used, for example a mixture of endo- and exonucleases. Optionally, a deaminase can be used to convert AMP to IMP to restore the flavor enhancing property of the soluble fraction. The action of one or more glucanases will solubilize the wall polysaccharides to soluble oligosaccharides. Time and temperature should be adjusted depending on the characteristics of the enzymes used. The temperature is between 40 and 65°C, preferably 60°C. The time is 8 to 24 hours, preferably 16 to 24 hours, more preferably 18 hours. This enzymatic stage, firstly, allows to obtain a new soluble fraction, including nucleotides, polysaccharides (approximately 60% of the total carbohydrates) and a small proportion of amino acids, and secondly, an insoluble fraction, mainly containing proteins.
Последняя стадия - разделение растворимой фракции и нерастворимой фракции.The last stage is the separation of the soluble fraction and the insoluble fraction.
Во втором варианте осуществления изобретения разделяют растворимые и нерастворимые фракции, полученные на стадии плазмолиза. Растворимая фракция откладывается, удаляется и может быть восстановлена в виде дрожжевого экстракта. Нерастворимая фракция включает оболочки (или стенки), полимеры, полисахариды, РНК и белки, коагулирующие при нагревании. Эта нерастворимая фракция сохраняется. Она подвергается ферментативной активности рибонуклеазы и глюканазы, такой как указано выше, в соответствии с аналогичным протоколом инкубации (температура, время) и разделению растворимых и нерастворимых фракций. In the second embodiment of the invention, the soluble and insoluble fractions obtained from the plasmolysis step are separated. The soluble fraction is deposited, removed and can be reconstituted as a yeast extract. The insoluble fraction includes shells (or walls), polymers, polysaccharides, RNA and proteins that coagulate when heated. This insoluble fraction is retained. It is subjected to enzymatic activity of ribonuclease and glucanase, such as above, according to a similar protocol of incubation (temperature, time) and separation of soluble and insoluble fractions.
Конечная растворимая фракция может быть отложена и использована. The final soluble fraction can be set aside and used.
Конечная нерастворимая фракция, полученная в результате ферментативного расщепления, имеет содержание «истинных» белков больше или равное 70%, предпочтительно больше или равное 72%, 80% и до 85%. В целом дрожжи содержат от 50 до 55% «истинных» белков. С помощью способа по изобретению можно удалить многие элементы и получить продукт с более высокой концентрацией белка. Необязательно, количество липидов в этой нерастворимой фракции можно уменьшить либо за счет действия растворителей (этанол, гексан), либо за счет сверхкритического CO2, либо за счет действия липазы или фосфолипазы. Таким образом, можно достичь истинной чистоты белка более 80%. The final insoluble fraction resulting from enzymatic digestion has a "true" protein content greater than or equal to 70%, preferably greater than or equal to 72%, 80% and up to 85%. In general, yeast contains 50 to 55% "true" proteins. With the method of the invention, many elements can be removed and a product with a higher protein concentration can be obtained. Optionally, the amount of lipids in this insoluble fraction can be reduced either by the action of solvents (ethanol, hexane), or by supercritical CO 2 or by the action of lipase or phospholipase. In this way, a true protein purity of over 80% can be achieved.
В одном варианте осуществления изобретения соответствующие действия рибонуклеаз и глюканаз осуществляются последовательно в любом порядке. В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения рибонуклеазная и глюканазная активности применяются одновременно. In one embodiment of the invention, the respective actions of ribonucleases and glucanases are carried out sequentially in any order. In one preferred embodiment of the invention, the ribonuclease and glucanase activities are applied simultaneously.
Полученный продукт может быть лиофилизирован, высушен способом, известным специалистам, например распылительной сушкой или вакуумной сушкой, и может храниться с сохранением его качества и свойств. The resulting product can be lyophilized, dried in a manner known to those skilled in the art, such as spray drying or vacuum drying, and can be stored while maintaining its quality and properties.
Следовательно, в одном варианте осуществления изобретение относится к способу получения дрожжевых белков, включающему следующие стадии: Therefore, in one embodiment, the invention relates to a method for producing yeast proteins, comprising the following steps:
a) обеспечение дрожжевой суспензии; a) providing a yeast suspension;
b) воздействие на дрожжевую суспензию термического плазмолиза при температуре от 70 до 95°C в течение периода времени от 1 минуты до 3 часов, предпочтительно в течение от 40 минут до 2 часов;b) exposing the yeast slurry to thermal plasmolysis at a temperature of 70 to 95° C. for a period of 1 minute to 3 hours, preferably 40 minutes to 2 hours;
c) воздействие на все количество по меньшей мере одной рибонуклеазы и одной глюканазы, последовательно или одновременно, при температуре от 40 до 65°C в течение периода времени от 8 до 24 часов;c) exposure to the entire amount of at least one ribonuclease and one glucanase, sequentially or simultaneously, at a temperature of from 40 to 65°C for a period of time from 8 to 24 hours;
d) разделение нерастворимой фракции и растворимой фракции, d) separation of the insoluble fraction and the soluble fraction,
где нерастворимая фракция, собранная на стадии d), не имеет вкуса, имеет содержание нуклеотидов менее чем 3%, и истинное содержание белка составляет по меньшей мере 72%.where the insoluble fraction collected in step d) is tasteless, has a nucleotide content of less than 3%, and the true protein content is at least 72%.
В другом варианте осуществления изобретение относится к способу получения дрожжевых белков, включающему следующие стадии:In another embodiment, the invention relates to a method for producing yeast proteins, comprising the following steps:
a) обеспечение дрожжевой суспензии;a) providing a yeast suspension;
b) воздействие на эту дрожжевую суспензию термического плазмолиза при температуре от 70 до 95 °С в течение периода времени от 1 минуты до 3 часов, предпочтительно от 40 минут до двух часов;b) subjecting this yeast suspension to thermal plasmolysis at a temperature of 70 to 95 °C for a period of 1 minute to 3 hours, preferably 40 minutes to two hours;
b’) разделение нерастворимой фракции и растворимой фракции;b') separating the insoluble fraction and the soluble fraction;
c) воздействие на нерастворимую фракцию активности по меньшей мере одной рибонуклеазы и глюканазы, последовательно или одновременно, при температуре от 40 до 65°C в течение периода времени от 8 до 24 часов;c) exposing the insoluble fraction to the activity of at least one ribonuclease and glucanase, sequentially or simultaneously, at a temperature of 40 to 65°C for a period of 8 to 24 hours;
d) отделение нерастворимой фракции от растворимой фракции, d) separating the insoluble fraction from the soluble fraction,
где нерастворимая фракция, собранная на стадии d), не имеет вкуса, имеет содержание нуклеотидов менее чем 3% и содержание истинного белка, составляющее по меньшей мере 72%.wherein the insoluble fraction collected in step d) is tasteless, has a nucleotide content of less than 3% and a true protein content of at least 72%.
В остальной части настоящего описания нерастворимая фракция, собранная на стадии d), также может называться «(дрожжевым) белковым экстрактом по изобретению». Напротив, экстракт дрожжевых белков, полученный известным способом из растворимой фракции, полученной в результате плазмолиза, можно назвать «традиционным белковым экстрактом».In the remainder of this specification, the insoluble fraction collected in step d) may also be referred to as "the (yeast) protein extract of the invention". In contrast, a yeast protein extract obtained in a known manner from the soluble fraction obtained by plasmolysis may be referred to as a "traditional protein extract".
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения дрожжевую суспензию на стадии а) получают в результате ферментации дрожжей, выбранных из Saccharomyces cerevisiae, Pichia, предпочтительно Pichia jadinii, Kluyveromyces, предпочтительно Kluyveromyces marxianusor Kluyveromyces lactis, Yarrowia, предпочтительно Yarrowia lipomoltichamomyces, или Wickrowia lipomergyhamomyces. Преимущественно дрожжи выбирают из Saccharomyces cerevisiae, Pichia jadinii или Kluyveromyces marxianus. Предпочтительными дрожжами являются Saccharomyces cerevisiae.In one preferred embodiment of the invention, the yeast suspension in step a) is obtained from the fermentation of a yeast selected from Saccharomyces cerevisiae, Pichia , preferably Pichia jadinii, Kluyveromyces , preferably Kluyveromyces marxianus or Kluyveromyces lactis, Yarrowia , preferably Yarrowia lipomoltichamomyces , or Wickrowia lipomergyhamomyces . Advantageously, the yeast is selected from Saccharomyces cerevisiae, Pichia jadinii or Kluyveromyces marxianus . The preferred yeast is Saccharomyces cerevisiae .
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения стадия термического плазмолиза а) проводится при температуре от 80 до 90 °C.In one preferred embodiment of the invention, the thermal plasmolysis step a) is carried out at a temperature of 80 to 90 °C.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения глюканазная и рибонуклеазная активности применяются одновременно.In one preferred embodiment of the invention, the glucanase and ribonuclease activities are applied simultaneously.
Необязательно также может применяться дезаминазная активность. Optionally, a deaminase activity may also be used.
Преимущественно дрожжевая суспензия, используемая на стадии а), содержит дрожжи, обогащенные селеном. Культивирование дрожжей, обогащенных селеном, можно проводить по методу, известному специалистам в данной области, например, по методу, описанному в заявке EP 1478732. В этом случае содержание селена в дрожжевой культуре может достигать 3000 м.д. или даже выше.Advantageously, the yeast slurry used in step a) contains selenium-enriched yeast. Cultivation of selenium enriched yeast can be carried out according to a method known to those skilled in the art, for example according to the method described in EP 1478732. In this case, the selenium content of the yeast culture can reach 3000 ppm. or even higher.
Продукт, полученный в нерастворимой фракции, имеет исключительно азот белкового происхождения в количестве выше или равном 11,5% сухого вещества, т. е. 72% истинных белков (используя коэффициент превращения 6,25, приведенный выше). Обычно дрожжи имеют максимальное содержание азота 11%, что дает 69% потенциальных белков. Дрожжи также содержат небелковый азотный материал (нуклеиновые кислоты, РНК, ДНК). При вычитании азота нуклеиновых кислот из общего азота дрожжи содержат только от 50 до 55% белков. Следовательно, минимальное содержание 72% белков, полученных в конечной нерастворимой фракции, является характеристикой способа по изобретению. В этой же нерастворимой фракции общее содержание нуклеотидов составляет от 0,8 до 1,5% и до 3%, общее содержание углеводов составляет от 1 до 8% (антроновый анализ, известный специалистам в данной области), с соответствующим содержанием от 0,2 до 4% для глюканов, от 0,2 до 4% для маннанов, от 7 до 15% для липидов, от 1 до 7% для минеральных веществ. The product obtained in the insoluble fraction has exclusively nitrogen of protein origin in an amount greater than or equal to 11.5% dry matter, i.e. 72% true proteins (using a conversion factor of 6.25 given above). Typically, yeast has a maximum nitrogen content of 11%, which yields 69% of potential proteins. Yeast also contains non-protein nitrogen material (nucleic acids, RNA, DNA). When subtracting nucleic acid nitrogen from total nitrogen, yeast contains only 50 to 55% proteins. Therefore, a minimum content of 72% proteins obtained in the final insoluble fraction is a characteristic of the method according to the invention. In the same insoluble fraction, the total nucleotide content is from 0.8 to 1.5% and up to 3%, the total carbohydrate content is from 1 to 8% (anthrone analysis, known to specialists in this field), with a corresponding content of 0.2 up to 4% for glucans, from 0.2 to 4% for mannans, from 7 to 15% for lipids, from 1 to 7% for minerals.
Было бы интересно провести различие между экстрактом дрожжевого белка, полученным способом по изобретению, и экстрактом согласно предшествующему уровню техники, а именно экстрактом белка, полученным из растворимой фракции после стадии лизиса и концентрирования клеток, который будет иметь содержание белка, составляющее по меньшей мере 72% и, возможно, содержание нуклеотидов менее чем 3%. It would be interesting to distinguish between the yeast protein extract obtained by the method of the invention and the extract according to the prior art, namely the protein extract obtained from the soluble fraction after the cell lysis and concentration step, which will have a protein content of at least 72% and possibly less than 3% nucleotide content.
Для этой цели суммарные липиды анализировали на белковых экстрактах, полученных из Saccharomyces cerevisiae, с использованием гравиметрического метода после кислотного гидролиза и экстракции гексаном на аппарате Сокслета. Уровень липидов был систематически выше чем 7%. Таким образом, нерастворимая фракция, собранная на стадии d) в способе экстракции по изобретению имеет содержание липидов выше чем 7%. Для сравнения, в «традиционном» экстракте дрожжевых белков содержание липидов составляет ниже чем 1%. Содержание липидов может различаться в зависимости от вида или штамма дрожжей. Как правило, для промышленного продукта исходный микроорганизм указывается в техническом паспорте. Специалисты в данной области смогут экстраполировать и вывести комбинацию видов/содержания липидов в белковом экстракте. For this purpose, total lipids were analyzed on protein extracts obtained from Saccharomyces cerevisiae using a gravimetric method after acid hydrolysis and extraction with hexane on a Soxhlet apparatus. Lipid levels were systematically higher than 7%. Thus, the insoluble fraction collected in step d) in the extraction process of the invention has a lipid content higher than 7%. By comparison, a "traditional" yeast protein extract has a lipid content of less than 1%. The lipid content may vary depending on the type or strain of yeast. As a rule, for an industrial product, the original microorganism is indicated in the technical data sheet. Those skilled in the art will be able to extrapolate and infer the species/content combination of lipids in the protein extract.
Для экстракта дрожжевого белка по изобретению, подвергнутого стадии делипидирования, содержание липидов может быть недостаточным, чтобы различить два происхождения. Затем сравнительный анализ можно завершить путем оценки профиля растворимости белка в белковом экстракте. Процент растворимости определяется по следующему уравнению: For the yeast protein extract of the invention subjected to the delipidation step, the lipid content may not be sufficient to distinguish between the two origins. The comparative analysis can then be completed by evaluating the solubility profile of the protein in the protein extract. The percentage of solubility is determined by the following equation:
где N% обозначает процентное содержание азота, определяемое по методу Кьельдаля.where N% denotes the percentage of nitrogen determined by the Kjeldahl method.
Растворимость белкового экстракта по настоящему изобретению составляет менее чем 3,5% в воде. The solubility of the protein extract of the present invention is less than 3.5% in water.
Для сравнения, «традиционный» экстракт дрожжевых белков считается растворимым и содержит только от 5 до 10% нерастворимых элементов. By comparison, a "traditional" yeast protein extract is considered soluble and contains only 5 to 10% insoluble elements.
С той же целью сравнивали профили молекулярной массы между экстрактом дрожжевого белка по изобретению и экстрактом белка из предшествующего уровня техники. У экстракта дрожжевого белка, полученного согласно изобретению, отсутствует пик с низкой молекулярной массой. Большая часть белкового профиля распределяется около 40-45 кДа. Наименьшие соединения обнаруживаются при примерно 500 Да, что соответствует низкомолекулярным пептидам. Для сравнения, профиль «традиционного» дрожжевого белка демонстрирует несколько пиков молекулярной массы и существенное количество для низкомолекулярных масс. Эти профили можно экстраполировать и измерить соотношение: For the same purpose, molecular weight profiles were compared between the yeast protein extract of the invention and the prior art protein extract. The yeast protein extract obtained according to the invention lacks a low molecular weight peak. Most of the protein profile is distributed around 40-45 kDa. The smallest compounds are found at about 500 Da, which corresponds to low molecular weight peptides. In comparison, the "traditional" yeast protein profile shows few molecular weight peaks and a significant amount for low molecular weights. These profiles can be extrapolated and the ratio measured:
(аминокислоты, проанализированные традиционным методом определения аминокислот в продуктах питания, например, официальным методом Регламента Комиссии (ЕС) № 152/2009). Это соотношение близко к 1, всегда выше 0,9 для экстракта дрожжевого белка по изобретению, тогда как оно может составлять от 0,30 до 0,85 для «традиционных» экстрактов дрожжевого белка.(amino acids analyzed by the traditional method for the determination of amino acids in food, for example, the official method of Commission Regulation (EC) No 152/2009). This ratio is close to 1, always above 0.9 for the yeast protein extract of the invention, while it can range from 0.30 to 0.85 for "traditional" yeast protein extracts.
Продукт, полученный способом по изобретению, отличается от известных белковых экстрактов своим микробным происхождением, другими словами, он не растительный и не животный, своим высоким содержанием белка, низким содержанием нуклеиновых кислот и остаточным присутствием липидов клеточной мембраны, если не применяется делипидирующая обработка. Кроме того, он не имеет вкуса. Его микробное происхождение также имеет то преимущество, что он получено из сырья, которое, как известно, не является аллергенным. The product obtained by the method according to the invention differs from the known protein extracts in its microbial origin, in other words, it is not vegetable or animal, its high protein content, low nucleic acid content and the residual presence of cell membrane lipids, unless a delipidating treatment is applied. Also, it has no taste. Its microbial origin also has the advantage of being derived from raw materials known to be non-allergenic.
Основным преимуществом дрожжевых белков является их питательность. Таким образом, продукт, полученный способом по настоящему изобретению, является источником белков, который имеет одно главное преимущество: его качество, представленное шкалой PDCAAS (оценка аминокислот с поправкой на усвояемость белков), соответствует 1, то есть аналогично показателям контрольного животного белка, такого как казеин и овальбумин. Оценка качества белка позволяет определить его способность удовлетворять метаболическим потребностям. В результате любое применение, связанное с питанием и пищевыми добавками, или спортивными добавками, может использовать белковый экстракт, полученный способом по изобретению. Применения, приведенные в настоящем описании заявки, не являются всеобъемлющими. The main benefit of yeast proteins is their nutritional value. Thus, the product obtained by the method of the present invention is a source of proteins that has one main advantage: its quality, represented by the PDCAAS scale (assessment of amino acids adjusted for protein digestibility), corresponds to 1, i.e. similar to that of a control animal protein, such as casein and ovalbumin. Evaluation of the quality of the protein allows you to determine its ability to meet metabolic needs. As a result, any application related to nutrition and nutritional supplements, or sports supplements, can use the protein extract obtained by the method according to the invention. Applications given in the present description of the application are not comprehensive.
В контексте питания, здоровья и благополучия человека указанный белковый экстракт можно использовать для контроля веса, в качестве добавки для спортсменов или пожилых людей, в качестве пищевой добавки или в форме батончика или напитка с высоким содержанием белка. Например, указанный белковый экстракт можно использовать в качестве источника неживотного белка для диет веганского типа, например, в молочных коктейлях, гамбургерах, наггетсах, мясных деликатесах на растительной основе, начинках для равиоли, фрикадельках, овсяных хлопьях, ароматизаторах для макарон. Точно так же в богатых белком хлебе или хлебопекарных изделиях можно использовать белковые экстракты, полученные способом по настоящему изобретению. Как указывалось ранее, эти белковые экстракты обладают тем преимуществом, что они не придают вкуса, горечи или привкуса, характерных для некоторых современных белков растительного происхождения или водорослей. С точки зрения здоровья человека указанный белковый экстракт можно использовать для питания младенцев или лечебного питания, то есть для перорального или энтерального питания, для устранения дисбаланса питания. Преимущественно, когда белковый экстракт получают из дрожжевой суспензии, обогащенной селеном, его можно использовать в качестве пищевой добавки, стимулирующей иммунитет и/или улучшающей качество кожи, волос и/или ногтей.In the context of human nutrition, health and well-being, said protein extract can be used for weight management, as a supplement for athletes or the elderly, as a dietary supplement, or in the form of a high protein bar or drink. For example, said protein extract can be used as a non-animal protein source for vegan-style diets, such as in milkshakes, hamburgers, nuggets, plant-based deli meats, ravioli fillings, meatballs, oatmeal, pasta flavorings. Similarly, protein extracts obtained by the method of the present invention can be used in protein-rich breads or bakery products. As previously stated, these protein extracts have the advantage of not imparting the taste, bitterness, or off-flavours associated with some modern plant or algal proteins. From the point of view of human health, said protein extract can be used for infant nutrition or medical nutrition, that is, for oral or enteral nutrition, to correct nutritional imbalances. Advantageously, when the protein extract is obtained from a yeast suspension enriched with selenium, it can be used as a dietary supplement to stimulate the immune system and/or improve the quality of the skin, hair and/or nails.
Наконец, указанный белковый экстракт можно использовать в качестве источника белка в кормах для животных. Преимущественно, когда белковый экстракт получают из дрожжевой суспензии, обогащенной селеном, животные будут иметь преимущество комбинированного поступления белков и селена, причем указанный селен является биодоступным, поскольку он интегрирован в белки в форме селенометионина. Finally, said protein extract can be used as a protein source in animal feed. Advantageously, when the protein extract is prepared from a selenium-enriched yeast suspension, the animals will benefit from a combined supply of proteins and selenium, said selenium being bioavailable as it is integrated into proteins in the form of selenomethionine.
Таким образом, изобретение также относится к применению экстракта дрожжевого белка с истинным содержанием белка, составляющим по меньшей мере 72%, полученного в соответствии с любым из вариантов осуществления способа по изобретению, в качестве пищевой добавки для контроля веса для пожилых людей или спортсменов, к использованию указанного белкового экстракта в качестве источника неживотных белков в напитках, хлебопродуктах или мясных деликатесах на растительной основе, к использованию указанного белкового экстракта в пероральном или энтеральном лечебном питании, или к использованию указанного белкового экстракт для питания животных. Другими словами, в одном варианте осуществления изобретение относится к способу дополнения питания для питания людей и/или животных, включающему стадии:Thus, the invention also relates to the use of a yeast protein extract with a true protein content of at least 72%, obtained in accordance with any of the embodiments of the method according to the invention, as a dietary supplement for weight control for the elderly or athletes, to use said protein extract as a source of non-animal proteins in plant-based beverages, baked goods or deli meats, to the use of said protein extract in oral or enteral nutritional therapy, or to the use of said protein extract in animal nutrition. In other words, in one embodiment, the invention relates to a method of supplementing nutrition for human and/or animal nutrition, comprising the steps of:
- получения экстракта дрожжевого белка путем реализации любого из вариантов осуществления способа получения дрожжевых белков согласно изобретению; и - obtaining a yeast protein extract by implementing any of the embodiments of the method for producing yeast proteins according to the invention; and
- введения указанного белкового экстракта, соответственно, человеку в качестве пищевой добавки для контроля веса, пожилым людям или спортсменам и/или животным в качестве потребляемого белка. - administering said protein extract, respectively, to humans as a dietary supplement for weight control, to the elderly or athletes and/or to animals as consumed protein.
Как упоминалось ранее, конечная растворимая фракция способа по изобретению также может быть отложена и использована. Благодаря высокому содержанию углеводов ее можно сравнить со сладким соком. Общее содержание углеводов составляет от 45 до 70%. Эти углеводы находятся в форме глюканов (от 25 до 40%) и маннанов (от 25 до 35%), что позволяет использовать эту растворимую фракцию для иммуностимуляции, в частности, для здоровья животных. В зависимости от типа используемой глюканазы также может высвобождаться свободная глюкоза. Эта растворимая фракция богата общим количеством нуклеотидов, в частности 5’-GMP и 5’-IMP, когда AMP превращается в IMP дезаминазой. Поэтому его можно использовать как усилитель вкуса. Когда AMP не превращается в IMP, продукт можно использовать для маскировки горечи или второстепенных запахов, как раскрыто в заявке на патент FR1762074. Его состав также делает его хорошим субстратом для роста различных микроорганизмов и, в частности, бактерий. As mentioned earlier, the final soluble fraction of the method according to the invention can also be set aside and used. Due to its high carbohydrate content, it can be compared to sweet juice. The total carbohydrate content is between 45 and 70%. These carbohydrates are in the form of glucans (25 to 40%) and mannans (25 to 35%), which allows this soluble fraction to be used for immunostimulation, in particular for animal health. Depending on the type of glucanase used, free glucose may also be released. This soluble fraction is rich in total nucleotides, in particular 5'-GMP and 5'-IMP when AMP is converted to IMP by deaminase. Therefore, it can be used as a flavor enhancer. When AMP is not converted to IMP, the product can be used to mask bitterness or off-flavours, as disclosed in patent application FR1762074. Its composition also makes it a good substrate for the growth of various microorganisms and in particular bacteria.
Приведенные ниже примеры могут проиллюстрировать настоящее изобретение. Их нельзя истолковывать как ограничение объема изобретения. The following examples may illustrate the present invention. They should not be construed as limiting the scope of the invention.
ПРИМЕРЫEXAMPLES
Пример 1: Приготовление концентрированного белкового экстракта (> 75%) из Saccharomyces cerevisiae Example 1: Preparation of a concentrated protein extract (> 75%) from Saccharomyces cerevisiae
Проводят ферментацию Saccharomyces cerevisiae в условиях, позволяющих достичь высокого содержания азота в дрожжах, около 10% сухого вещества азота. Используют разделение на центрифуге сусла этой ферментации, чтобы получить дрожжевую суспензию с содержанием дрожжей 16-18% сухого вещества, и промывают суспензию. The fermentation of Saccharomyces cerevisiae is carried out under conditions to achieve a high nitrogen content in the yeast, about 10% nitrogen dry matter. Centrifugal separation of the wort from this fermentation is used to obtain a yeast slurry with a yeast content of 16-18% dry matter, and the slurry is washed.
В лаборатории проводят термический плазмолиз 3 кг этой богатой азотом промытой суспензии: доводят температуру суспензии до температуры от 70 до 95 ° C с помощью теплообменника, затем оставляют 3 кг суспензии инкубироваться в химическом стакане, погруженном в баню с горячей водой. Оставляют суспензию перемешиваться и поддерживают температуру суспензии в стакане в течение 2 ч. Затем снижают температуру реакционной среды до 60 °C. Перенесите фракцию в колбу Эрленмейера на 500 мл. Погружают колбу Эрленмейера в баню с горячей водой, температура которой установлена на 60 °C. Добавляют следующие дозы ферментов: 0,2% (г на 100 г суспензии) смеси двух глюканаз и 0,1% смеси эндо- и экзо-рибонуклеаз. Оставляют инкубироваться 18 часов при перемешивании. Центрифугируют после инкубации. Откладывают растворимую фракцию, содержащую свободные нуклеотиды, полисахариды и небольшую часть аминокислот. Нерастворимая фракция - это экстракт дрожжевых белков. После 3 промывок она имеет следующий состав: 13,0% азота, 3% суммарных нуклеотидов и 4,7% суммарных углеводов, то есть 77% истинных белков. The laboratory performs thermal plasmolysis of 3 kg of this nitrogen-rich washed suspension: bring the temperature of the suspension to 70 to 95 °C using a heat exchanger, then leave the 3 kg suspension to incubate in a beaker immersed in a hot water bath. Leave the suspension to mix and maintain the temperature of the suspension in the beaker for 2 hours. Then reduce the temperature of the reaction medium to 60 °C. Transfer the fraction to a 500 ml Erlenmeyer flask. Immerse the Erlenmeyer flask in a hot water bath set at 60 °C. The following doses of enzymes are added: 0.2% (g per 100 g of suspension) of a mixture of two glucanases and 0.1% of a mixture of endo- and exo-ribonucleases. Leave to incubate for 18 hours with stirring. Centrifuge after incubation. A soluble fraction containing free nucleotides, polysaccharides and a small part of amino acids is deposited. The insoluble fraction is an extract of yeast proteins. After 3 washes, it has the following composition: 13.0% nitrogen, 3% total nucleotides and 4.7% total carbohydrates, i.e. 77% true proteins.
Пример 2: Приготовление концентрированного белкового экстракта (75%) из Saccharomyces cerevisiae в соответствии с вариантом способа 1.Example 2: Preparation of a concentrated protein extract (75%) from Saccharomyces cerevisiae according to method variant 1.
В варианте способа, описанном в Примере 1, после термического плазмолиза отделяют нерастворимую фракцию от супернатанта, содержащего свободные аминокислоты, центрифугированием. Нерастворимую фракцию помещают в объем водопроводной воды, эквивалентный объему отброшенного супернатанта, и снова центрифугируют. Эта операция проводится суммарно 3 раза. Наконец, извлекают 2 кг нерастворимой фракции с содержанием сухого вещества 16%, содержащей белки, полисахариды и материал нуклеиновых кислот. Переносят фракцию в 500 мл Эрленмейера. Погружают колбу Эрленмейреа в баню с горячей водой, имеющую температуру, отрегулированную до 60 °C, и применяют к ней оставшуюся часть метода, такого как описано в предыдущем примере.In a variant of the method described in Example 1, after thermal plasmolysis, the insoluble fraction is separated from the supernatant containing free amino acids by centrifugation. The insoluble fraction is placed in a volume of tap water equivalent to the volume of discarded supernatant and centrifuged again. This operation is carried out 3 times in total. Finally, 2 kg of an insoluble fraction with a dry matter content of 16% containing proteins, polysaccharides and nucleic acid material is recovered. Transfer the fraction to 500 ml Erlenmeyer. Immerse the Erlenmeyrea flask in a hot water bath adjusted to 60 °C and apply to it the remainder of the method such as described in the previous example.
В конечном итоге полученный белковый экстракт имеет следующий состав: 12. 2% азота, 1,4% суммарных нуклеотидов и 2,9% суммарных углеводов, то есть 75% истинных белков.Ultimately, the obtained protein extract has the following composition: 12.2% nitrogen, 1.4% total nucleotides and 2.9% total carbohydrates, i.e. 75% true proteins.
Пример 3: Приготовление концентрированного белкового экстракта (> 80%) из Saccharomyces cerevisiae Example 3: Preparation of a concentrated protein extract (> 80%) from Saccharomyces cerevisiae
С помощью стадий термического плазмолиза, разделения на центрифуге и промывки готовят нерастворимую фракцию Saccharomyces cerevisiae, содержащую белки, полисахариды и материал нуклеиновых кислот, следуя протоколу, описанному в примере 2. Using the steps of thermal plasmolysis, centrifugal separation and washing, an insoluble fraction of Saccharomyces cerevisiae containing proteins, polysaccharides and nucleic acid material is prepared following the protocol described in example 2.
Регулируют сухой экстракт этой фракции до 14% и pH до оптимального pH ферментов. Инкубируют 200 г этой фракции при перемешивании в колбе Эрленмейера, погруженной в баню с горячей водой при 60°C в течение 18 часов в присутствии следующих доз ферментов: 0,2% очищенного жидкого препарата глюканазы и 0,1% смеси эндо и экзо-рибонуклеазы. Собирают нерастворимую фракцию центрифугированием и промывают 3 раза. Полученный белковый экстракт содержит 13,6% азота, 2,4% суммарных нуклеотидов и 4,2% суммарных углеводов, то есть 83% истинных белков. The dry extract of this fraction is adjusted to 14% and the pH to the optimum pH of the enzymes. Incubate 200 g of this fraction with stirring in an Erlenmeyer flask immersed in a hot water bath at 60°C for 18 hours in the presence of the following doses of enzymes: 0.2% purified liquid glucanase preparation and 0.1% mixture of endo and exo-ribonuclease . Collect the insoluble fraction by centrifugation and wash 3 times. The resulting protein extract contains 13.6% nitrogen, 2.4% total nucleotides and 4.2% total carbohydrates, i.e. 83% true proteins.
Пример 4: Быстрое приготовление концентрированного белкового экстракта (75%) из Saccharomyces cerevisiae Example 4 Rapid Preparation of a Concentrated Protein Extract (75%) from Saccharomyces cerevisiae
В одном из вариантов способа, описанного в Примере 2, время инкубации можно сократить до 8 часов. Полученный белковый экстракт содержит 12,5% азота, 3% суммарных нуклеотидов и 4,4% суммарных углеводов, то есть 75% истинных белков. In one variant of the method described in Example 2, the incubation time can be reduced to 8 hours. The resulting protein extract contains 12.5% nitrogen, 3% total nucleotides and 4.4% total carbohydrates, i.e. 75% true proteins.
Пример 5: Приготовление концентрированного белкового экстракта (80%) из Saccharomyces cerevisae Example 5: Preparation of a concentrated protein extract (80%) from Saccharomyces cerevisae
В одном из вариантов способа, описанного в Примере 2, белковый экстракт сушат перед экстракцией пятью объемами этанола, промывают, осушают и снова сушат в вакууме. Полученный белковый экстракт содержит 13,3% азота, 2% суммарных нуклеотидов и 3,1% суммарных углеводов, то есть 81% истинных белков.In one variation of the method described in Example 2, the protein extract is dried before extraction with five volumes of ethanol, washed, dried and dried again in vacuo. The resulting protein extract contains 13.3% nitrogen, 2% total nucleotides and 3.1% total carbohydrates, i.e. 81% true proteins.
Пример 6: Приготовление концентрированного белкового экстракта из Pichia jadinii.Example 6: Preparation of a concentrated protein extract from Pichia jadinii .
Проводят ферментацию Pichia jadinii в условиях, позволяющих достичь содержания азота в дрожжах около 9% сухого вещества. Применяют разделение на центрифуге к суслу этой ферментации, чтобы получить дрожжевую суспензию с содержанием сухого вещества 11-13%, и суспензию промывают. The fermentation of Pichia jadinii is carried out under conditions that allow to achieve a nitrogen content in the yeast of about 9% dry matter. A centrifuge separation is applied to the wort of this fermentation to obtain a yeast slurry with a dry matter content of 11-13% and the slurry is washed.
В лаборатории выполняют термический плазмолиз 3 кг этой богатой азотом суспензии при температуре от 70 до 95°C в течение 2 часов, следуя тому же протоколу, что и для штамма Saccharomyces cerevisiae. Собирают нерастворимую фракцию центрифугированием и промывают 3 раза. The laboratory performs thermal plasmolysis of 3 kg of this nitrogen-rich suspension at 70 to 95° C. for 2 hours, following the same protocol as for the Saccharomyces cerevisiae strain. Collect the insoluble fraction by centrifugation and wash 3 times.
Регулируют сухой экстракт этой фракции до 11-13% и pH до оптимального pH ферментов. Инкубируют 200 г этой фракции при перемешивании в колбе Эрленмейера, погруженной в баню с горячей водой при 60°C в течение 18 часов в присутствии следующих доз ферментов: 0,2% очищенного жидкого препарата глюканазы и 0,1% смеси эндо и экзо-рибонуклеазы. Собирают нерастворимую фракцию центрифугированием и промывают 3 раза. Полученный белковый экстракт содержит 12,5% азота, 3% суммарных нуклеотидов и 4,4% суммарных углеводов, то есть 75% истинных белков. The dry extract of this fraction is adjusted to 11-13% and the pH to the optimum pH of the enzymes. Incubate 200 g of this fraction with stirring in an Erlenmeyer flask immersed in a hot water bath at 60°C for 18 hours in the presence of the following doses of enzymes: 0.2% purified liquid glucanase preparation and 0.1% mixture of endo and exo-ribonuclease . Collect the insoluble fraction by centrifugation and wash 3 times. The resulting protein extract contains 12.5% nitrogen, 3% total nucleotides and 4.4% total carbohydrates, i.e. 75% true proteins.
Пример 7: Приготовление концентрированного белкового экстракта из Kluyveromyces marxianus.Example 7: Preparation of a concentrated protein extract from Kluyveromyces marxianus .
Проводят ферментацию Kluyveromyces marxianus в условиях, позволяющих достичь содержания азота в дрожжах примерно 8% сухого вещества. Применяют разделение на центрифуге к суслу этой ферментации, чтобы получить дрожжевую суспензию, и суспензию промывают. Применяют термический плазмолиз, центрифугируют, промывают нерастворимую фракцию и инкубируют со смесью ферментов, содержащих глюканы, эндо- и экзорибонуклеазы, следуя ранее описанному протоколу. Еще раз центрифугируют и промывают нерастворимую фракцию, содержащую белки. The fermentation of Kluyveromyces marxianus is carried out under conditions that allow the nitrogen content of the yeast to reach approximately 8% dry matter. A centrifuge separation is applied to the wort of this fermentation to obtain a yeast slurry and the slurry is washed. Apply thermal plasmolysis, centrifuge, wash the insoluble fraction and incubate with a mixture of enzymes containing glucans, endo- and exoribonucleases, following the previously described protocol. Centrifuge again and wash the insoluble fraction containing proteins.
Полученный белковый экстракт содержит 11,8% азота, 1,3% суммарных нуклеотидов и 8,8% суммарных углеводов, то есть 72% истинных белков. The resulting protein extract contains 11.8% nitrogen, 1.3% total nucleotides and 8.8% total carbohydrates, i.e. 72% true proteins.
Пример 8: Анализ суммарных липидов в «нерастворимом» белковом экстракте, полученном способом по изобретению, и сравнение с содержанием липидов в «традиционном» экстракте дрожжевых белков, экстрагированном из растворимой части дрожжей после лизиса клеток в соответствии с предшествующим уровнем техники. Example 8: Analysis of total lipids in the "insoluble" protein extract obtained by the method of the invention and comparison with the lipid content in the "traditional" yeast protein extract extracted from the soluble part of yeast after cell lysis in accordance with the prior art.
Используемый метод представляет собой гравиметрический метод после кислотного гидролиза и экстракции гексаном на аппарате Сокслета. Этот метод описан в Постановлении ЕС № 152/2009. Результаты представлены в Таблице 1 ниже. Из трех партий белкового экстракта, полученного согласно изобретению, эти результаты показывают содержание липидов, близкое к 10-11 г на 100 г экстракта. Для сравнения, экстракт дрожжевого белка предшествующего уровня техники, полученный из растворимой фракции лизированных дрожжей, демонстрирует содержание липидов менее чем 1 г на 100 г экстракта.The method used is a gravimetric method after acid hydrolysis and extraction with hexane on a Soxhlet apparatus. This method is described in EU Regulation No. 152/2009. The results are presented in Table 1 below. From three batches of the protein extract obtained according to the invention, these results show a lipid content close to 10-11 g per 100 g of extract. In comparison, prior art yeast protein extract obtained from the soluble fraction of lysed yeast exhibits a lipid content of less than 1 g per 100 g of extract.
(из нерастворимой фракции)Protein extract according to the invention
(from insoluble fraction)
Пример 9: Определение профиля растворимости белка Example 9 Protein Solubility Profile Determination
На образце, полученном из партии 1 белкового экстракта согласно изобретению (см. Пример 8) профиль растворимости белка определяли при трех различных значениях pH в водном растворе и с использованием конечной концентрации белка 2% (мас./об.). После 60 минут солюбилизации при перемешивании при температуре окружающей среды супернатант собирали центрифугированием и определяли общее содержание азота в супернатанте методом Кьельдаля в соответствии со стандартом NF EN ISO 5983-2. Для каждого значения pH процент растворимости определяли по следующему уравнению:On a sample obtained from lot 1 of the protein extract according to the invention (see Example 8), the protein solubility profile was determined at three different pH values in aqueous solution and using a final protein concentration of 2% (w/v). After 60 minutes of solubilization with stirring at ambient temperature, the supernatant was collected by centrifugation and the total nitrogen content of the supernatant was determined by the Kjeldahl method in accordance with NF EN ISO 5983-2. For each pH value, the percent solubility was determined using the following equation:
Полученный результат был ниже чем 3,5%.The result obtained was lower than 3.5%.
Пример 10: Определение профилей соответствующих молекулярных масс белкового экстракта по изобретению и «традиционного» белкового экстракта.Example 10 Determination of the respective molecular weight profiles of a protein extract of the invention and a "traditional" protein extract.
Как и во всем вышеизложенном, «белковый экстракт по изобретению» обозначает экстракт дрожжевых белков, полученный из нерастворимой фракции лизированных дрожжевых клеток. Напротив, «традиционный» экстракт дрожжевых белков »обозначает дрожжевые белки, полученные экстракцией из растворимой фракции лизированных дрожжевых клеток. Экстракцию проводят методами, известными специалистам в данной области. As in all of the above, "protein extract of the invention" means an extract of yeast proteins obtained from the insoluble fraction of lysed yeast cells. In contrast, “traditional” yeast protein extract” refers to yeast proteins obtained by extraction from the soluble fraction of lysed yeast cells. The extraction is carried out by methods known to those skilled in the art.
Как указано в Примере 9, белковый экстракт по изобретению не растворим в водных условиях. Были разработаны специальные условия для солюбилизации и анализа с помощью эксклюзионной хроматографии. Протокол следующий (метод SEC1 на Фигуре 2):As indicated in Example 9, the protein extract of the invention is insoluble in aqueous conditions. Special conditions have been developed for solubilization and analysis by size exclusion chromatography. The protocol is as follows (SEC1 method in Figure 2):
- солюбилизация 10 мг образца в 5 мл подвижной фазы (при перемешивании в течение 48 часов при 90 ° C),- solubilization of 10 mg of sample in 5 ml of mobile phase (with stirring for 48 hours at 90 ° C),
- анализ раствора, полученного на колонке Agilent® PLgel, 20 мкм MIXED-A (от 2000 до 40000 000 г/моль, эквивалент PS) при 40° C.- analysis of a solution obtained on an Agilent® PLgel, 20 µm MIXED-A column (from 2000 to 40,000,000 g/mol, PS equivalent) at 40° C.
Подвижная фаза: ДМСО/LiCl 0,25 М.Mobile phase: DMSO/LiCl 0.25 M.
Детекторы RI (показатель преломления) и УФ (280 нм).RI (refractive index) and UV (280 nm) detectors.
Метод (метод SEC2 на Фигуре 2), использованный для «традиционного» экстракта дрожжевого белка, был взят из монографии OIV (Международная организация вина и винограда): The method (SEC2 method in Figure 2) used for the "traditional" yeast protein extract was taken from the OIV (International Wine and Grape Organization) monograph:
- солюбилизация образца в воде;- solubilization of the sample in water;
- анализ на колонке SUPERDEX 200 10/300 GL (от 10000 до 600000 Да, эквивалент глобулярного белка; от 1000 до 100000 г/моль, эквивалент декстрана).- analysis on a SUPERDEX 200 10/300 GL column (from 10,000 to 600,000 Da, globular protein equivalent; from 1,000 to 100,000 g/mol, dextran equivalent).
Подвижная фаза: фосфатный буфер+0,25 М NaCl, pH 7,2.Mobile phase: phosphate buffer + 0.25 M NaCl, pH 7.2.
УФ-детектирование при 214, 260 и 280 нм.UV detection at 214, 260 and 280 nm.
Соответствующие белковые профили представлены на Фигуре 2.The corresponding protein profiles are shown in Figure 2.
Профиль экстракта дрожжевых белков по изобретению распределен около 45 кДа и не имеет пика с низкой молекулярной массой (диапазон 2-10 кДа). Для сравнения, профиль белкового экстракта «традиционных» дрожжей значительно отличается: он показывает два различных пика в диапазоне низких молекулярных масс, 2-10 кДа, и в целом профиль с пиками, которые более отличны и более широкие.The yeast protein extract profile of the invention is distributed around 45 kDa and does not have a low molecular weight peak (range 2-10 kDa). By comparison, the protein extract profile of "traditional" yeast is significantly different: it shows two distinct peaks in the low molecular weight range, 2-10 kDa, and an overall profile with peaks that are more distinct and broader.
Анализ общего количества аминокислот и свободных аминокислот в соответствии с официальным методом, приведенным в Регламенте EU EC № 152/2009, также позволяет определить соотношение: The analysis of total amino acids and free amino acids in accordance with the official method given in EU Regulation EC No. 152/2009 also makes it possible to determine the ratio:
Это очень близко к 1 (или 100%) и всегда выше 0,9 (или 90%) для экстракта дрожжевых белков по изобретению (определение для 3 партий, для которых анализировали липиды в Примере 8). Обычно он составляет от 0,30 до 0,85 (от 30 до 85%) для «традиционных» экстрактов дрожжевых белков Заявителя и коммерчески доступных экстрактов. This is very close to 1 (or 100%) and always above 0.9 (or 90%) for the yeast protein extract of the invention (determined for 3 batches analyzed for lipids in Example 8). It typically ranges from 0.30 to 0.85 (30 to 85%) for Applicant's "traditional" yeast protein extracts and commercially available extracts.
Пример 11: Приготовление концентрированного белкового экстракта (> 75%) из культуры Saccharomyces cerevisiae, обогащенной селеном.Example 11: Preparation of a concentrated protein extract (> 75%) from a culture of Saccharomyces cerevisiae enriched in selenium.
Партию дрожжевой суспензии, обогащенной селеном, подвергали способу экстракции белка, описанному в Примере 1 или Примере 2. Содержание селена в этих дрожжевых сливках было близко к 3200 м. д.A batch of selenium enriched yeast slurry was subjected to the protein extraction method described in Example 1 or Example 2. The selenium content of this yeast cream was close to 3200 ppm.
Общее содержание азота в полученном белковом экстракте составило 13,5%, содержание истинных белков - 76,7%. Суммарное содержание селена составило 4750 м.д. (мг Se/кг, в сухом виде). Содержание селенометионина составило 84% (экв. Se/Se суммарного). Для сравнения: селенизированные дрожжи SelSaf®3000, источник биодоступного органического селена, содержат 63% селенометионина. The total nitrogen content in the obtained protein extract was 13.5%, the content of true proteins was 76.7%. The total selenium content was 4750 ppm. (mg Se/kg, dry). The content of selenomethionine was 84% (equiv. Se/Se total). In comparison, SelSaf®3000 selenized yeast, a source of bioavailable organic selenium, contains 63% selenomethionine.
Claims (25)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1853748 | 2018-04-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020138243A RU2020138243A (en) | 2022-05-27 |
| RU2788404C2 true RU2788404C2 (en) | 2023-01-19 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB554010A (en) * | 1941-09-17 | 1943-06-16 | Distillers Co Yeast Ltd | Improvements in or relating to the preparation of dry yeast products |
| DE850286C (en) * | 1943-09-19 | 1952-09-22 | Phrix Werke Ag | Process for obtaining a whippable protein from yeast cell backlogs |
| US4080260A (en) * | 1976-08-18 | 1978-03-21 | Standard Oil Company (Indiana) | Method for improving the efficiency of protein extraction from yeast cells |
| SU1034688A1 (en) * | 1978-06-10 | 1983-08-15 | Институт Фюр Энцюмологи Унд Технише Микробиологи (Инопредприятие) | Method of producing food protein of yeast |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB554010A (en) * | 1941-09-17 | 1943-06-16 | Distillers Co Yeast Ltd | Improvements in or relating to the preparation of dry yeast products |
| DE850286C (en) * | 1943-09-19 | 1952-09-22 | Phrix Werke Ag | Process for obtaining a whippable protein from yeast cell backlogs |
| US4080260A (en) * | 1976-08-18 | 1978-03-21 | Standard Oil Company (Indiana) | Method for improving the efficiency of protein extraction from yeast cells |
| SU1034688A1 (en) * | 1978-06-10 | 1983-08-15 | Институт Фюр Энцюмологи Унд Технише Микробиологи (Инопредприятие) | Method of producing food protein of yeast |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ТЕЛИШЕВСКАЯ Л.Я., Белковые гидролизаты. Получение, состав, применение, Москва, Аграрная наука, 2000, с.3,54,56. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11937620B2 (en) | Yeast proteins | |
| TWI652992B (en) | Yeast-derived seasoning, method for producing yeast protein composition, and yeast-derived seasoning | |
| CN101686720B (en) | Yeast autolyzate | |
| US20090324778A1 (en) | Novel preparation of phosphodiesterase of plant origin | |
| RU2788404C2 (en) | Yeast proteins | |
| JPS6017495B2 (en) | Yeast products and their manufacturing methods | |
| CN108185109A (en) | A kind of processing method of star eel enzymolysis protein concentrate | |
| BR112020021753B1 (en) | METHODS FOR OBTAINING YEAST PROTEINS AND USES OF A YEAST PROTEIN EXTRACT | |
| JP2003102425A (en) | Enzyme suspension food material and drink | |
| JP2025022430A (en) | Fermented composition of filamentous fungus and method for producing same | |
| JP2022143909A (en) | Soluble dietary fiber-containing material derived from yeast | |
| JP2013172711A (en) | Antioxidant composition, composition inhibiting activity of disaccharide hydrolase, composition for intestinal regulation, diet composition, food and drink, and method of selectively producing arabinose | |
| PL248004B1 (en) | Fermented protein extract from milk thistle - Sylibum marianum and method of obtaining it | |
| CN114302653A (en) | Manufacturing method of yeast extract |