Экологические аспекты в технологии агара из красных Graciliaria Gracilariopsis

10-й Юбилейный Международный
Форум “Высокие технологии XXI века”
Москва, ЦВК “ЭКСПОЦЕНТР”, 21-24 апреля 2009
Экологические аспекты в
технологии агара из красных
водорослей родов Graciliaria и
Gracilariopsis
¹Подкорытова А. В., ¹Игнатова Т. А., ²Усов А.И.
¹Всеросийский научно-исследовательский институт
рыбного хозяйства и океанографии,
Москва, Россия
²ИОХ им. Н.Д.Зелинского РАН,
Москва, Россия
Слайд 2
Рис. 1. Структурная формула агарозы
Рис. 3. Структурная формула
агара характерная для многих
видов Gracilariales
Рис. 2. Структурная формула
агара характерная для многих
видов Ahnfeltiales
Этапы биосинтеза агара:
1 формирование регулярной цепи из
остатков галактозы;
2 сульфатирование и метилирование
молекулы полисахарида;
3 ферментативное элиминирование
сульфата с образование 3,6ангидроциклов.
Слайд 3
Объекты исследований:
-
Красные водоросли родов Graciliaria и Gracilariopsis (Вьетнам)
1. Gracilaria blogettii (природная форма, Nha Trang City, 20.04.07).
2. Gracilaria firma (культивируемая форма, лагуна Cam Ranh Bay, 22.04.07).
3. Gracilariopsis bailinea (культивируемая форма, n. Doc Nha Ngoi Phu Yen
Province, 25.04.07).
-
Агар
1. агар из дальневосточной Ahnfeltia tobuchiensis (Россия);
2. бакто-агар Дифко (USA).
Gracilaria blodgettii
Gracilariopsis bailinea
Слайд 4
Общий химический и моносахаридный состав биомассы
красных водорослей родов Gracilaria и Gracilariopsis
Содержание, % от навески
Воды
Белка
Золы
Глюкозы
6-О-метил
галактозы
G1
3,6- АG2
Агара
А/G3
Gracilaria
blodgettii
5,9
8,0
32,5
5,3
4,2
9,5
4,7
17,6
0,41
Gracilaria firma
6,2
11,1
34,9
6,1
7,5
9,7
1,4
20,4
0,21
Gracilariopsis
bailinea
6,1
14,3
45,9
0,8
1,8
10,2
6,7
18,7
0,64
Вид водоросли
Примечание: ¹G-галактоза; ²3,6 АG – 3,6-ангидрогалактоза;
³А/G – соотношение 3,6-ангидрогалактозы к галактозе.
Измельчение водоросли
Слайд 5
Обработка в воде 1 ч при температуре 20-250С, ГМ 1:30
Экстракция 3 ч, температура кипения, ГМ 1:40
Фильтрация экстракта
Водорослевый остаток
Очищенный экстракт
Измельчение водорослевого остатка
Желирование
экстракта
Замораживание 24 часа при
температуре минус 20°С
Размораживание
Экстракция 3 ч ,температур кипения,
ГМ 1:30
Фильтрация экстракта
Очищенный экстракт
Концентрированный гель
агара первой экстракции
Желирование экстракта
Сушка агара
Замораживание 24 часа при
температуре минус 20°С
АГАР 1 фракции
Водорослевый остаток
Размораживание
Концентрированный гель
агара второй экстракции
АГАР 2 фракции
Сушка агара
Рис. 4. Схема выделения агара
Слайд 6
Содержание агара,%
25
20
15
10
5
0
G. blodgettii
G. firma
Gr. bailinea
Вид водоросли
Содержание агара по данным ГЖХ;
Выход природного агара.
Рис. 5. Содержание агара в красных водорослях и его выход
в процессе экстракции
Выход
агара, %
Слайд 7
20
15
10
5
0
G.
G. firma
Gr.
blodgettii
bailinea
Вид водоросли
1 экстракция
2 экстракция
Рис. 6. Выход агара по фракциям
Слайд 8
Моносахаридный состав образцов агара (в % от навески сухих образцов)
Агар из
водоросли
2-Ометил3,6ангидро
галактоза
Глюкоза
Галактоза
A/G ¹
G.blodgettii
1,84
24,99
16,06
2,27
23,39
0,79
G. firma
13,88
10,92
25,15
2,15
12,83
0,74
Gr. bailinea
-
27,68
8,37
-
36,43
0,71
Ahnfeltia
tobuchiensis
5,66
24,30
-
-
38,54
0,86
Бакто-агар
Дифко
-
25,30
0,40
-
37,70
0,75
3,66-Оангидро
метил
галактоза галактоза
Примечание: ¹А/G – соотношение 3,6-ангидрогалактозы к галактозе.
Слайд 9
Физические свойства гелей агара
Агар из
водоросли
G. blodgettii
№
экстракта
агара
Физические свойства 1,5 %-ного геля агара
Температура, ºС
Прочность, г/см²
гелеобразования
плавления
1
472
48
80
2
458
51
79
1
417
47
85
2
251
41
84
1
382
42
83
2
180
41
79
Ahnfeltia
tobuchiensis
-
>500
30-37
>80
Бакто-агар
Дифко
-
600
35
88
G. firma
Gr. bailinea
Слайд 10
Выводы:
1 . Показана возможность получения агара без применения
щелочной предобработки и избыточного давления;
2. Сокращена продолжительность стадии экстрагирования
агара;
3. Снижены затраты на производство агара;
4. Получен агар из G. blodgettii, G. firma, Gr. bailinea
соответствующий ГОСТ 16280-2002 на агар пищевой.