201339. lajstromszámú szabadalom • Javított eljárás ciklodextrin előállítására keményítő hidrolízisével
3 HU 201339 B 4 növelik, hanem lehetővé teszik nagyobb szilérdanyag tartalmú tápanyagok használatét is, s ezáltal növelik a termelékenységet és csökkentik a gyártási költségeket. Azt találtak, tehát, hogy ha a keményítő tápanyaghoz bizonyos vízoldható anyagokat adunk, akkor egyidejűleg megakadályozzuk a bakteriális szennyeződést, növeljük a ciklodextrin kitermelést, növeljük a ciklodextrin-termelékenységet és csökkentjük a ciklodextrin előállítási költségét. A találmány célja a ciklodextrin-glikoziltranszferózzal katalizált keményitőhidrolizis során képződött ciklodextrin kitermelésének és termelékenységének a növelése. A találmány szerinti eljárás szerint a hidrolízist a ciklodextrin kitermelését növelő, vízoldható, oldott anyag hatásos mennyisége jelenlétében hajtjuk végre. A találmány szerinti eljárás egyik megoldása szerint az oldott anyag etanol körülbelül 5-40 térfogat% mennyiségben. Az egyéb specifikus kiviteli módok az alábbi írásból kitűnnek. Az 1. ábra a béta-ciklodextrin termelést szemlélteti 7,5 térfogat% etanol jelenlétében. A ciklodextrinek osztályába tartozó anyagok érdekes tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek számos ipari célra vonzóvá teszik ezeket, amint ezt a bevezetésben már említettük. A ciklodextrin termelését rontják azonban az alacsony hozamok és a kis termelékenység. A találmány szerinti eljárás növeli mind a keményitó átalakulását ciklodextrinné, mind az időegységben képződött ciklodextrinek mennyiségét, a keményítő hidrolíziséhez ciklodextrin-glikoziltranszferázt, elsősorban immobilizált ciklodextrin-glikoziltranszferázt használva. A nyersanyag, amelyet a találmány szerinti eljárásban alkalmazunk, részlegesen hidrolizált keményítő, s ez általában kismennyiségű más anyagot, így pufferokat, konzerválóanyagokat, stb. tartalmazhat. Előnyös a körülbelül 2-25 dextróz-ekvivalenssel rendelkező keményítő. A keményítő szilárdanyag tartalma előnyösen olyan nagy, amennyire lehetséges, így a ciklodextrin-gyártás termelékenységét maximalizáljuk. Ha azonban a hidrolízis termékeinek egyike glükóz, egy ismert glikoziltranszferáz inhibitor, ez olyan tényező, amely a múltban a száraz szilárd anyag tartalmat kb. 10 t% alá korlátozta. A találmány szerinti eljárás gyakorlatában körülbelül 1 és legalább kb. 30 t% közötti, előnyösen körülbelül 2 és 20 t% közötti száraz szilárd anyagot tartalmazó tápanyag használható. A ciklodextrin-glikoziltranszferáz, amit a keményítő ciklodextrinekké való átalakításához használunk, immobilizált enzim. Ha immobilizált enzimet alkalmazunk, akkor a találmány szerinti eljárás sikere nem függ a hordozó mátrix jellegétől; a szándékunk, hogy hordozó mátrixot alkalmazzunk a ciklodextrin-glikoziltranszferáz rögzítésére a találmány szerinti eljárás gyakorlatában, és ebben az értelemben az .immobilizált ciklodextrin-glikoziltranszferáz' általános megjelölés. Ezzel nem azt akarjuk mondani, hogy a hordozó mátrix jellege nem fontos, csupán azt, hogy egy bizonyos hordozó mátrix előnye a találmány szerinti eljárásban előre nem várható és ismeretlen faktoroktól függ. A találmány szerinti eljárásban az oldott anyagok beadásával járó eredmények az enzimforrástól függenek. Úgy látszik, hogy a ciklodextrin-glikoziltranszferázoknak legalább két osztálya van. Az egyik osztály, például a B.circulans által termelt enzim úgy jellemezhető, hogy egy ß- és kevés á-termelő, mivel a képződött ciklodextrinek keveréke körülbelül 5% dC-, 20% ß- és 2% ^-ciklodextrinböl áll. Másrészt, az enzimek egy másik osztálya, például a B.macerans által termelt, úgy jellemezhető, mint egy sok ß- és oC-ciklodextrint termelő enzim, mivel a képződött ciklodextrin körülbelül 17% oC—, 17% ß- és 5% «-ciklodextrint tartalmaz. Az első osztályba tartozó ciklodextrin-glikoziltranszferázoknál a találmány szerint alkalmazott oldott anyagok általában nagymértékben fokozzák a ß-ciklodextrin termelését, csökkentik az cC-ciklodextrinét és kissé növelik a -jj-ciklodextrinét. Ezzel ellentétben, ha egy sok cC-ciklodextrin termelő enzimet használunk, akkor a találmány szerint alkalmazott oldott anyagok először kissé növelik az á-ciklodextrin kitermelést vagy még csekély negatív hatást is gyakorolnak a ß-ciklodextrin termelésére. Világos tehát, hogy a találmány szerint alkalmazott oldott anyagok által előidézett specifikus hatás a használt speciális enzimtől függ, de a ciklodextrin összes kitermelése minden esetben növekszik. A találmány szerinti eljárás alapja az a felismerés, hogy a keményítő tápanyaghoz - amit ciklodextrin-glikoziltranszferázzal hidrolizálunk - bizonyos vízoldható anyagokat adva, a ciklodextrin kitermelés nagyobb, mint ezek nélkül az anyagok nélkül. Az oldott anyag, amely hatásos, lehet etanol vagy valamilyen só. Amint azt már említettük, a találmány szerinti eljárás gyakorlatában használhatók sók is. Ezeknek az anyagoknak oldhatóknak kell lenniük 50 °C-on, legalább körülbelül 5%-ban térfogat/térfogat alapon, ha az oldott anyag folyadék, és tömeg/térlögat alapon, ha az oldott anyag szilárd. Az anyagoknak a ciklodextrinek egyikével vagy többel komplexet kell képezni, de a komplexnek a reakciókörülmények között a reakcióelegyben oldódni kell. Az oldott, anyag továbbá nem fejthet ki káros hatást az enzim stabilitására, amiL felezési élettartama vagy az enzim teljesítményét más módon ért káros Itatás szemléltet. Fontos az is, hogy az oldott anyag könnyen elválasztható legyen a ciklodextrintöl, ante-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
