194487. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fenilketonuriás betegek táplálására alkalmas tápszer előállítására fehérjehidrolizátumokból
1 194487 2 A találmány alkalmazhatósága A találmányunk egy olyan eljárás, melynek során ciklodextrin polimerrel való kezeléssel a fehérjehidrolizátumok vagy adott esetben húsaroma-koncentrátumok fenil-alanintartalma csökkenthető. A fenil-alaninszegény fehérjehidrolizátumok és az azokból előállított termékek, mint pl. húsaroma-koncentrátumok a fenilketonúráiban szenvedő páciensek fehérjeellátásban játszanak különösen jelentős szerepet. A technika állása (Az eddig ismert eljárások) Több kísérletet tettek a fenil-alanin mennyiségének csökkentésére a fehérjehidrolizátumokban. Partridge, S. M. és R. C. Brinley (Biochem. J., 51, 628, 1951) a fenil-alanint és a tirozint a fehérjehidrolizátumokból ioncserés kiszorításos kromatográfiás módszerrel vonták ki (Zeo-Carb 215, DOWEX 2 és szulfonált polisztirol gyanta) 0,075 N nátrium-hidroxiddal és 0,15 N ammóniával eluálva. Campbell, P. K, S. Jacobs és T. S. Work (Chem. And Ind., 117, 1975) tovább fejlesztették a preparatív ioncserés kromatográfiás eljárást (Zeo-Karb 225 gyantán). Celretti P., G. Montesi és N. Silipradi (Arch. Scienze Bioi., 11, 554 1957) a fenil-alanint preparatív módon Amberlit-IRC-50 gyantán választották el a hidrolizátumból. A fenil-alaninszegény fehérjehidrolizátumok előállítására szolgáló eljárásoknak az a hátrányuk, hogy igen költségesek, és a kapott termékek íze nem megfelelő, élvezhetetlen. Az ioncserés kromatográfiával előállított fenil-alaninmentes fehérjehidrolizátumok kedvezőtlen ízsajátosságainak oka a hidrolízis folyamata. Az ioncserés kromatográfia sószegény fehérjehidrolizátumot igényel, így a hidrolízist nem sósavval, hanem kénsavval végzik, amely kálciumsóként könnyen eltávolítható a rendszerből. Ismert továbbá, hogy a kénsavas fehérjehidrolízátumokban ún. off-Flavor komponensek keletkeznek. (DE-PS 127-693; Prendesgast, K. Food Trade 44, 14-21. 1974) A GB-PS 1 091 637 sz. szabadalomban leírták, hogy a 6-ciklodextrint különböző bifunkciós vegyületekkel (epiklórhidrin, diklórhidrin, diepexibután, diepexi-propiléter) térhálósítható, és így ő-ciklodextrin polimerek keletkeznek. Ismert, hogy a ó’-ciklodextrin polimerek megfelelő vegyületekkel ciklodextrin komplexeket képeznek, pl. aromás aminosavakkal is. Wiedenhof (Stärke, 21, 163. 1969) leírta, hogy a 6- ciklodextrin polimerek komplexképző sajátsága egy új analitikai kromatográfiás eljárás, a gélinklúziós kromatográfia alapjául szolgál. Zsadon et al. (Stärke, 31, 11,1979) analitikai eljárást írtak le, melynek során fenil-alanint, triptofánt és tirozint egymástól, illetve az alifás aminosavaktól egyidejűleg sikerült elválasztani. Az alifás és aromás aminosavak elválasztására vonatkozó ismert eljárásokat eddig még preparatív célokra nem használták. A találmány célja Az eddig ismeretes eljárások, a ciklodextrin polimerek segítségével az alifás és aromás aminosavaknak az aminosav-keverékekből történő analitikai jellegű elválasztására vonatkoznak, tehát nem felilalanin-szegény fehérjehidrolizátumok előállítására törekedtek. A mi találmányunk célja egy olyan eljárás kifejlesztése, amely fehérjehidrolizátumokból és ezek reakciótermékeiből a fenilalanint távolítja el, és amely technikai körülmények között iparszerűen alkalmazható. A találmány lényegének ismertetése Régóta megoldásra váró feladat egy olyan módszer kidolgozása, amellyel lehetővé válik a 10-30% összaminosav-tartalmú és 10-30% összaminosav-tartalmú és 10-30% konyhasó-tartalmú hidrolizátumokból a fenilalanin eltávolítása. A találmány alapjául az a meglepő felismerés szolgált, hogy meghatározott körülmények között a fenil-alanin elválasztás preparatív módon is lehetséges ilyen nagy koncentrációjú oldatokból. Az elválasztás olyan körülményeket feltételez, amelyeknél az alkalmazott ő-ciklodextrin polimer magas specifikus komplexképző-aktivitást mutat a fenil-alaninnal szemben. Nagyszámú kísérlet igazolta, hogy a fenil-alanin és a tirozin megkötődése a ó’-ciklodextrin polimeren a két aminosavnak a fehérjehidrolizátumbeli koncentrációjától függ. A felhasznált sósavas fehérjehidrolizátumok konyhasó-tartalmának csökkentésére vagy a DDR-PS 127 693 sz. német sótalanítási eljárás, vagy az elektrodializises módszer alkalmas. Az 1 g ő-ciklodextrin polimer által megkötött fenilalanin mennyisége a polimerrel töltött elválasztó oszlop átmérőjétől, a töltet magasságától és a kezelésre szánt oldat fenil-alanin-koncentrációjától, valamint az elúció sebességétől, a pH-tól és a hőmérséklettől függ. Lényeges felismerés az, hogy az oszlop elválasztó teljesítménye, azaz az 1 g polimer által abszorbeált fenil-alanin-mennyiség a fenil-alalnin emelkedő koncentrációjával nő. A találmány szerinti eljárás lényeges vonása, hogy a kezelésre szánt proteinhidralizátum koncentrációviszonyait úgy állítsák be, hogy a fenil-alanin mennyisége 0,5 g/1 és 3 g/1 között legyen, az aminosavtartalom 10-30%-ot, előnyösen 20%-ot, a szilárdanyag-tartalom 20-50%-ot, előnyösen 40%-ot tegyen ki. 100 súlyrész fehérjehidrolizátumhoz 10-100 súlyrész - ciklodextrin polimert adunk. A fenil-alanin elválasztásához szükséges körülményeket, mint pl. pH érték, hőmérséklet, oszlopméretek, ismertetett módon, célszerűen választottuk meg. Az elvégzett elválasztások részleteit az I. táblázat közli. Példák 45 rész tf-ciklodextrin polimert (a 177.419 lsz. magyar szabadalom szerinti) vizben duzzaszttottunk és egy kromatográfiás oszlopba töltöttük, melynek mérete 70x2,5 cm. A gélágyra 100 rész kazein hidrolizátumot (szilárdanyag-tartalom 40%, aminosav-tartalom 20%, konyhasó-tartalom 20%, fenil-alanin-tartalom 0,15%, pH = 6) vittünk fel, Az oszlopról lejövő holttérfogatot eldobtuk. Nyomás és vákuum alkalmazásával a hidrolizátum teljesen átnyomható, illetve -szívható az oszlopon. Az oszlopról lecsorgó oldat összetétele a következő: szilárdanyag-tartalom: 35% aminosav-tartalom: 17% konyhasó-tartalom: 18% fenil-alanin-tartalom: 0,02% Ez a fenil-alanin-szegény hidrolizátum - 1,5%-os konyhasó-tartalmúra hígítva kellemes húslé ízű. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
