195532. lajstromszámú szabadalom • Eljárás algák kinyerésére
1 195 532 2 hozzuk érintkezésbe a sejtmembrán feltörése és a sejt tartalmának kiszabadítása céljából, majd az utóbbit oldószeres extrakcióval vagy más ismert módon nyerjük ki. Előnyösen a kiválasztott oldószer a ß-karotint is oldja és így ellátja a sejt-feltörés és a /3-karotinkivonás kettős funkcióját. Az eljárás algáknak olyan sósvizekből való begyűjtésére is alkalmazható, melyekben a nátrium-klorid koncentráció alacsony ahhoz, hogy a hidrofób szubsztráton való adszorpció bekövetkezzék. Ilyen esetben a sósvíz koncentrációját a megfelelő magasabb szintre kell beállítani. Itt megjegyzendő, hogy az algák hidrofil -> hidrofób átalakulása nem hirtelen, azaz nem valamely specifikus sókonccntrációnál következik be. A változás azonban mindenképpen létrejön, ha a koncentráció körülbelül 3M. A találmány szerinti eljárás kivitelezésére alkalmas hidrofób adszorbensek közé tartoznak szerves polimerek, mint polialkilének, például polietilén vagy polipropilén; poliamidok, például nylon; poliészterek, poliakrilátok, poliakrilonitrilek, ésfluorozott polimerek, például teflon. A polimereket előnyösen finom eloszlású porok vagy rostok formájában használjuk, melyeknek nagy a felszíni területe. Egyéb nagy felszíni területű adszorbensek is használhatók, amennyiben hidrofóbok vagy megfelelő eszközzel hidrofóbbá tettük őket, például alkalmas szilánnal vagy szilikonnal kezelve. Szilanizált üveggyapot vagy gyöngyök különösen hasznos hidrofób adszorbensek a találmány szerinti eljáráshoz. Finoman eloszlatott hidrofób ásványok is alkalmazhatók. Kielégítően használható ásvány például a kalkopirit (szulfidos rézérc) és a rutil, hematjt, ilmenit, magnetit és piroluzit (oxidos ásványok). A magnetit különösen jó adszorbensnek bizonyult az algákhoz és megvan az az előnye, hogy könnyen szeparálható és kinyerhető a sós oldatból mágneses eszközzel. Hidrofób szerves anyagok, mint finomra elporított grafit és antracit szintén jó adszorbenseknek bizonyultak a találmány szerinti eljárásban. Az eljárás számos úton alkalmazható a Dunaliella fajta begyűjtéséhez tömény sósvizekből; az egyik a hidrofób szűrésként ismert technika, melynél a megfelelően tömény (3M) sósvízben lévő algaszuszpenziót hidrofób anyaggal lazán megtöltött ágyon, mint szilanizált üveggyapoton bocsátjuk át. Az algákat az üveggyapot felülete könnyen visszatartja, melyről azután hígabb sóoldattal, mint 0,5M nátrium-klorid-oldattal eluálhatók. E technikát oszlopon, vagy szállítószalagos szűrőn való szűrés formájában alkalmazhatjuk; az utóbbinál a szalagot alkalmas hidrofób anyagból állítjuk elő. Hasonló elven alapuló másik szűrési technikánál az egységnél kisebb sűrűségű hidrofób adszorbens finom diszperzióját vezetjük be az algalcnyészctbc és az algákat adszorbeálódni hagyjuk; ezután az algákat flotálással gyűjtjük össze. Egy másik módszer szerint az algákat hidrofób bevonattal ellátott magnetit részecskéken adszorbeáltatjuk, amilyenek például olajnak víztől való elválasztására használatosak. A találmány egyik sajátossága, hogy vízzel vagy 1M- nál alacsonyabb koncentrációjú nátrium-klorid-oldatokkal mosva a kimerült adszorbens reaktiválható a további használat számára. Az eljárást, mellyel a Dunaliella fajtát sósvizes szuszpenziójából kinyerjük, egy Victoria állambeli természetes sóstó vizének alkalmazásával mutatjuk be. A sósvíz nátrium-kloridra nézve lényegében telített és jellemző képviselője olyan természetes eredetű sósvizeknek, melyek agyaggal, só tűrő baktériumokkal és egyéb anyagokkal szennyezettek. A minta vizsgálata azt mutatja, hogy a térfogategységre eső sejtszám magasabb az ilyen természetes sótartalmú vizekre jellemzőnél, és hogy a sejtek nagy része élő. Csak néhány roncsolt sejt és szabad lipidből és szabad ß-karotinbol álló fragmentum található. Az egyes ép sejtek nagy koncentrációban tartalmaznak /3-karotint, összehasonlítva a bennük lévő klorofil koncentrációjával. A sejtszuszpenziót nylon 66, poliészter, poliakrilát, teflon (politetrafluoretilén) anyagból és alkalmas szilánnal való kezeléssel hidrofóbbá telt üveggyapotból készült lűdrofób rostokból álló porózus adszorbens betéten bocsátjuk át. Minden esetben a Dunaliella sejtek kielégítő adszorpciója következik be és az algasejtek adszorbeálva maradnak a szűrőbetét sejtmentes telített nátriumklorid-oldattal való mosása során is, amit az eredeti szuszpenzióban jelenlévő, zárványként bezárt agyag, baktériumsejtek és egyéb idegen anyagok eltávolítása céljából hajtunk végre. Ezután a szűrőbetéteken, melyekre az algasejtek rátapadtak, lM-nál alacsonyabb koncentrációjú nátrium-klorid-oldatot hagyunk átszivárogni. Megfigyelhető, hogy ennek hatására a sejtek az adszorbensről könnyen deszorbeálódnak és a rendszert a kifolyó folyadékkal együtt elhagyják. Azt találtuk, hogy az így regenerált adszorbens betétek a sósvíz friss mintájából további Dunaliella sejteket képesek adszorbeálni, és a folyamat sokszor megismételhető. A Dunaliella sejteknek a hidrofób adszorbenseken való, fentiekben leírt adszorpciója lehetővé teszi a sejtek koncentrálását és elősegíti ß-karotintartalmuk kinyerését. Azt találtuk, hogy a Dunaliella sejtek miközben még a hidrofób adszorbensen vannak adszorbeálva — a sejtmembrán károsítására képes oldószerrel feltörhetők és alkalmas oldószert választva elérhető, hogy a kivonandó ß-karotin elhagyja a hidrofób felszínen abszorbeált sejttörmeléket és oldhatatlan sejtkomponenseket. Ilyen célra alkalmas oldószerek közé tartoznak egyebek mellett a klórozott oldószerek, mint metilén-diklorid, kloroform, tetraklór-metán és triklór-etilén, és aromás szénhidrogének vagy aromás és alifás szénhidrogének elegyei. Szénhidrogének, mint benzol, toluol és kereskedésbeli ásványolajfrakciók, melyek aromás, vagy alifás és aromás szénhidrogéneket tartalmaznak, szintén használhatók. Aromás szénhidrogének alkalmasabbak az alifás szénhidrogéneknél, mivel jobban oldják a karotinhordozó anyagokat. A ß-karotin kinyerésének elősegítése szempontjából előnyben részesítjük a viszonylag alacsony, mintegy 100 °C vagy ennél is alacsonyabb forráspontú oldószereket. Folyékony szén-dioxid szintén alkalmas oldószer a ß-karotin extrakciójához, és alacsony forráspontja a lehetséges legkisebbre csökkenti a kivont karotinhordozó anyagok bomlási hajlamát szeparálásuk és izolálásuk folyamán. Az oldható komponens triterpenoiodok és lipideket is tartalmaz a ß-karotinon kívül. E komponensek könnyen elválaszthatók a ß-karotintol, például szakaszos kristályosítással vagy oldószerek közötti megosztással, és egyéb felhasználáshoz — például mint kémiai nyersanyagok — kinyerhetők. A ß-karotin kivonása után visszamaradt sejttörmeléket 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
