RU2772334C1 - Method for obtaining melanin from insects - Google Patents
Method for obtaining melanin from insects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2772334C1 RU2772334C1 RU2021128451A RU2021128451A RU2772334C1 RU 2772334 C1 RU2772334 C1 RU 2772334C1 RU 2021128451 A RU2021128451 A RU 2021128451A RU 2021128451 A RU2021128451 A RU 2021128451A RU 2772334 C1 RU2772334 C1 RU 2772334C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melanin
- beetle
- dried
- resulting
- dark
- Prior art date
Links
- XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N Melanin Chemical compound O=C1C(=O)C(C2=CNC3=C(C(C(=O)C4=C32)=O)C)=C2C4=CNC2=C1C XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 51
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 title description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 241000254173 Coleoptera Species 0.000 claims abstract description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 241000889909 Anatolica Species 0.000 claims abstract description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 241000254107 Tenebrionidae Species 0.000 description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 5
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 5
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 description 3
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 241001124203 Alphitobius diaperinus Species 0.000 description 2
- 210000004209 Hair Anatomy 0.000 description 2
- 241000709785 Hermetia illucens Species 0.000 description 2
- 241000257303 Hymenoptera Species 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- WTDRDQBEARUVNC-LURJTMIESA-N 3-hydroxy-L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C(O)=C1 WTDRDQBEARUVNC-LURJTMIESA-N 0.000 description 1
- SGNZYJXNUURYCH-UHFFFAOYSA-N 5,6-dihydroxyindole Chemical class C1=C(O)C(O)=CC2=C1NC=C2 SGNZYJXNUURYCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 241000238366 Cephalopoda Species 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- DJHJJVWPFGHIPH-OODMECLYSA-N Chitin Chemical compound O[C@@H]1C(NC(=O)C)[C@H](O)OC(CO)[C@H]1COC[C@H]1C(NC(C)=O)[C@@H](O)[C@H](COC[C@H]2C([C@@H](O)[C@H](O)C(CO)O2)NC(C)=O)C(CO)O1 DJHJJVWPFGHIPH-OODMECLYSA-N 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- 210000003746 Feathers Anatomy 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 208000007882 Gastritis Diseases 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- 229960005190 Phenylalanine Drugs 0.000 description 1
- 102000014961 Protein Precursors Human genes 0.000 description 1
- 108010078762 Protein Precursors Proteins 0.000 description 1
- 210000001525 Retina Anatomy 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 description 1
- 206010044008 Tonsillitis Diseases 0.000 description 1
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000001058 adult Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 1
- 230000002790 anti-mutagenic Effects 0.000 description 1
- 230000000111 anti-oxidant Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000006701 autoxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001488 breeding Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010192 crystallographic characterization Methods 0.000 description 1
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 229940079593 drugs Drugs 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Polymers 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015788 innate immune response Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229960004502 levodopa Drugs 0.000 description 1
- 230000003859 lipid peroxidation Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000005414 paramagnetic center Effects 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 150000004804 polysaccharides Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N precursor Substances N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к экологии, безотходным и ресурсосберегающим технологиям, в частности к способам переработки хитинового покрова личинки жука до и после её превращения во взрослую особь, а также биотехнологии и сельскому хозяйству, а именно к производству кормов для сельскохозяйственных животных и объектов аквакультуры.The invention relates to ecology, waste-free and resource-saving technologies, in particular to methods for processing the chitinous cover of a beetle larvae before and after its transformation into an adult, as well as biotechnology and agriculture, namely the production of feed for farm animals and aquaculture objects.
Меланины – высокомолекулярные пигменты сетчатой нерегулярной структуры, которые отличаются разнообразным строением и физиологических функций, содержатся в волосах, коже, перья и сетчатке глаза у позвоночных, в растениях, грибах, у некоторых видов бактерий, а также в наружных покровах беспозвоночных, в том числе насекомых. Меланины – полифункциональны, они являются антиоксидантами, генопротекторами, обладают антимутагенным эффектом, способностью
сорбировать тяжелые металлы и нейтрализовать
продукты перекисного окисления липидов. Melanins are high-molecular-weight pigments of a mesh irregular structure, which differ in a variety of structure and physiological functions, are found in hair, skin, feathers and the retina of vertebrates, in plants, fungi, some types of bacteria, as well as in the outer integuments of invertebrates, including insects. . Melanins are polyfunctional, they are antioxidants, gene protectors, have an antimutagenic effect, the ability to
absorb heavy metals and neutralize
products of lipid peroxidation.
Наиболее доступным сырьем для получения меланина животного происхождения являются чернильные мешки головоногих моллюсков, шерсть темнопигментированных животных, а также кутикула и продукты жизнедеятельности насекомых. The most accessible raw materials for obtaining melanin of animal origin are the ink sacs of cephalopods, the hair of dark-pigmented animals, as well as the cuticle and waste products of insects.
Большой интерес представляют насекомые, способные к разведению в искусственных контролируемых условиях. Полученная биомасса таких
насекомых может использоваться для выделения
биологически активных веществ, перспективных для практического использования.Of great interest are insects capable of breeding under artificially controlled conditions. The obtained biomass of such
insects can be used to isolate
biologically active substances promising for practical use.
В формировании меланина участвуют вещества полисахаридной, фенольной, белковой и липофильной природы. У насекомых он чаще всего представлен двумя видами: эумеланин и феомеланин. Наличие парамагнитных центров и разнообразие функциональных групп определяют полифункциональность меланинов. Substances of a polysaccharide, phenolic, protein and lipophilic nature are involved in the formation of melanin. In insects, it is most often represented by two types: eumelanin and pheomelanin. The presence of paramagnetic centers and the diversity of functional groups determine the polyfunctionality of melanins.
Важным фактором в применении меланина насекомых в качестве кормовой добавки сельскохозяйственных животных и аквакультуры является его низкая токсичность, а также возможность защиты от радиации и УФ излучения.An important factor in the use of insect melanin as a feed additive for farm animals and aquaculture is its low toxicity, as well as the ability to protect against radiation and UV radiation.
Меланин получают синтетически из растительного и животного сырья. Синтезируют меланин из подходящих предшественников. В частности, автоокислением 5,6- дигидроксииндолов, диоксифенилаланина или из тирозина и фенилаланина в присутствии ферментов. Главным недостатком синтетических методов является высокая стоимость исходного сырья.Melanin is obtained synthetically from plant and animal raw materials. Melanin is synthesized from suitable precursors. In particular, autoxidation of 5,6-dihydroxyindoles, dihydroxyphenylalanine or from tyrosine and phenylalanine in the presence of enzymes. The main disadvantage of synthetic methods is the high cost of raw materials.
Одним из источников для получения меланина являются насекомые. Насекомые синтезируют меланин, который не только играет роль пигмента, придающего окраску, но также участвует в защитных реакциях, врождённом иммунитете, обладает способностью к хелатированию тяжёлых металлов. В структуре кутикулы он связан с хитином прочными ковалентными связями.One of the sources for obtaining melanin are insects. Insects synthesize melanin, which not only plays the role of a pigment that gives color, but also participates in protective reactions, innate immunity, and has the ability to chelate heavy metals. In the structure of the cuticle, it is associated with chitin by strong covalent bonds.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
Известен способ выделения меланина из жука чернотелки Alphitobius diaperinus. Высушенных жуков измельчали до порошкообразного состояния и экстрагировали с добавлением 100 мл 3 М раствора гидроокиси калия (щелочной раствор) при периодическом перемешивании в течение 24 ч при комнатной температуре, полученный экстракт фильтровали через бумажный фильтр, нейтрализовали и закисляли до рН 2.0 концентрированной соляной кислотой, образовавшийся осадок коричневого цвета отделяли центрифугированием и промывали дистиллированной водой с последующим повторным центрифугированием, гидролизовали, гидролизат отделяли, полученный осадок 3 раза промывали дистиллированной водой с последующим высушиванием (УШАКОВА Н.А. и др. Получение и характеристика меланина Аlphitobius diaperinus. Журнал: Прикладная биохимия и микробиология, 2018, том 54, No 4, с. 408–415.). Данный способ принят нами в качестве ближайшего аналога.A known method for isolating melanin from the darkling beetle Alphitobius diaperinus. Dried beetles were crushed to a powder and extracted with the addition of 100 ml of 3 M potassium hydroxide solution (alkaline solution) with occasional stirring for 24 h at room temperature, the resulting extract was filtered through a paper filter, neutralized and acidified to pH 2.0 with concentrated hydrochloric acid, the resulting the brown precipitate was separated by centrifugation and washed with distilled water, followed by repeated centrifugation, hydrolyzed, the hydrolyzate was separated, the resulting precipitate was washed 3 times with distilled water, followed by drying (USHAKOVA N.A. et al. Preparation and characterization of Alphitobius diaperinus melanin. Journal: Applied Biochemistry and Microbiology, 2018, Volume 54, No 4, pp. 408–415.). This method is accepted by us as the closest analogue.
Отличием заявляемого нами изобретения является использование в качестве источника выделения жука Чернотелка степная (Anatolica aucta). Чернотелка степная (Anatolica aucta) обычна для степных районов Восточной Сибири и Приольхонья. Личинки питаются корнями травянистых растений и могут быть использованы в качестве культивируемых насекомых для биотехнологических задач, в частности для производства кормовых компонентов, в частности меланин-протеинового для использования в составе для кормов сельскохозяйственных животных и объектов аквакультуры.The difference of the invention claimed by us is the use as a source of isolation of the steppe beetle (Anatolica aucta). The steppe darkling beetle (Anatolica aucta) is common for the steppe regions of Eastern Siberia and the Olkhon region. The larvae feed on the roots of herbaceous plants and can be used as cultivated insects for biotechnological tasks, in particular for the production of feed components, in particular melanin-protein for use in the composition of feed for farm animals and aquaculture objects.
Кроме того, в предлагаемом нами способе получения меланина, он максимально очищен от примесей белков и жирных кислот, при этом сохранена его структура и свойства.In addition, in our method of obtaining melanin, it is maximally purified from impurities of proteins and fatty acids, while maintaining its structure and properties.
Известен способ получения хитозан-меланинового комплекса из подмора пчел [М.И. Селионова и Н.В. Погарская «Способ получения хитозан-меланинового комплекса из подмора пчел», Патент РФ №2382051, 21.07.2008]. Способ включает предварительную сушку хитин-меланинового сырья до влажности 4-6%, после чего высушенную массу перетирают до порошкообразного состояния, 10% раствором щелочи NaOH при температуре 78-82°С в течение 1,5-2,0 часов отделяют белок. 50% раствор NaOH добавляют в реакционную смесь, таким образом доводя его концентрацию до 30% от исходной. Полученный хитин-меланиновый комплекс дезацетилируют при температуре 90-95°С в течение 1,5-2,0 часов, фильтруют, при этом отфильтрованную массу получают путем промывания массы дистиллированной водой до достижения рН 7. Из оставшегося после фильтрования раствора осаждают меланин воздействием концентрированной соляной кислоты до изменения рН среды обрабатываемого раствора в кислую область и выпадения хлопьевидного осадка, представляющего собой меланин. Меланин отделяют от жидкой фазы центрифугированием, промывают, отдельно сушат хитозан и меланин при температуре 50-60°С до влажности 8-10% и смешивают их для получения конечного продукта хитозан-меланинового комплекса. A known method of obtaining chitosan-melanin complex from dead bees [M.I. Selionova and N.V. Pogarskaya "Method of obtaining a chitosan-melanin complex from dead bees", RF Patent No. 2382051, 21.07.2008]. The method includes pre-drying the chitin-melanin raw material to a moisture content of 4-6%, after which the dried mass is ground to a powder state, with 10% NaOH alkali solution at a temperature of 78-82°C for 1.5-2.0 hours, the protein is separated. 50% NaOH solution is added to the reaction mixture, thus bringing its concentration to 30% of the original. The resulting chitin-melanin complex is deacetylated at a temperature of 90-95°C for 1.5-2.0 hours, filtered, while the filtered mass is obtained by washing the mass with distilled water until pH 7 is reached. Melanin is precipitated from the solution remaining after filtration by the action of concentrated hydrochloric acid until the pH of the medium of the treated solution changes to an acidic region and a flocculent precipitate, which is melanin, precipitates. Melanin is separated from the liquid phase by centrifugation, washed, separately dried chitosan and melanin at a temperature of 50-60°C to a moisture content of 8-10% and mixed to obtain the final product of the chitosan-melanin complex.
Недостатком данного способа является применение сильнощелочного раствора гидроксида натрия, что может разрушать структуру меланина.The disadvantage of this method is the use of a highly alkaline solution of sodium hydroxide, which can destroy the structure of melanin.
Известен способ получения меланина из личинок черной львинки [Патент РФ №2692260]. Способ получения меланина из личинок мух черной львинки Hermetia illucens в возрасте от 25 до 35 дней заключается в том, что сначала личинки тщательно промывают и высушивают, затем помещают в экструдер и экструдирование осуществляют при температуре 37-38°С методом холодного отжима в течение одной минуты, по завершении экструдирования дают полученному экструдату отстояться до разделения на фракции при температуре от 0 до -15°С и полученный на поверхности слой меланина отделяют механическим способом, для повторного получения слоя меланина оставшуюся смесь выдерживают при комнатной температуре и полученный на поверхности слой меланина отделяют механическим способом, после чего на завершающем этапе оставшуюся смесь замораживают, затем нагревают ее до комнатной температуры и вновь полученный на поверхности слой меланина отделяют механическим способом, при определенных условиях. Способ позволяет получить меланин путем естественной переработки личинок, не прибегая к агрессивным воздействиям химических реагентов.A known method of obtaining melanin from the larvae of the black soldier fly [RF Patent No. 2692260]. The method for obtaining melanin from the larvae of the black soldier fly Hermetia illucens at the age of 25 to 35 days is that first the larvae are thoroughly washed and dried, then placed in an extruder and extrusion is carried out at a temperature of 37-38 ° C by cold pressing for one minute , upon completion of extrusion, the resulting extrudate is allowed to settle until separation into fractions at a temperature of 0 to -15 ° C and the melanin layer obtained on the surface is separated mechanically, to re-obtain the melanin layer, the remaining mixture is kept at room temperature and the melanin layer obtained on the surface is separated mechanically method, after which, at the final stage, the remaining mixture is frozen, then heated to room temperature, and the newly obtained melanin layer on the surface is separated mechanically, under certain conditions. The method allows to obtain melanin by natural processing of the larvae, without resorting to the aggressive effects of chemical reagents.
Недостатком такого способа является получение меланина с содержанием примесей жирных кислот, что может способствовать более быстрой порче конечного продукта. The disadvantage of this method is the production of melanin containing impurities of fatty acids, which can contribute to faster spoilage of the final product.
Известны способы получения меланина из дрожжей, их различных штаммов, описанные в патентах РФ №№2116036, 2069696, 2278163 (RU). Известны другие способы получения меланина, описанные в заявках США № 20180002452 (заявитель Инсект Еври Седекс (YNSECT Evry Cedex, FR) приоритет от 04.01.2018) и 20180016357 (приоритет от 18.01.2018 (заявитель тот же), в которых описаны способы получения меланина на основе гидролиза с использованием окислителей, ферментов и энзимов..Known methods for producing melanin from yeast, their various strains, described in the patents of the Russian Federation No. 2116036, 2069696, 2278163 (RU). Other methods for producing melanin are known, described in US applications No. 20180002452 (applicant YNSECT Evry Cedex, FR) priority dated 01/04/2018) and 20180016357 (priority dated 01/18/2018 (same applicant), which describe methods for producing melanin based on hydrolysis using oxidizing agents, enzymes and enzymes..
Известен способ получения меланина, описанный в патенте RU 2582972 C1, 27.04.2016. Однако в качестве сырья в нём используется водный экстракт чаги. Т.е. аналог предполагает выделение меланина из растительного сырья, путём воздействия химических реагентов; исключая необходимость очистки конечного продукта от посторонних примесей.A known method for producing melanin is described in patent RU 2582972 C1, 04/27/2016. However, it uses an aqueous extract of chaga as a raw material. Those. analogue involves the release of melanin from plant materials, by exposure to chemical reagents; eliminating the need to purify the final product from impurities.
При этом в проанализированном нами уровне техники материалов о возможности использования именно Чернотелки степной (Anatolica aucta) в качестве сырья для получения меланина насекомых, а также таком способе выделения меланина из Чернотелки степной ранее опубликовано не было. At the same time, in the prior art analyzed by us, materials on the possibility of using exactly the steppe darkling beetle (Anatolica aucta) as a raw material for the production of insect melanin, as well as such a method for isolating melanin from the steppe darkling beetle, were not previously published.
Технической проблемой, на решение которой направлено данное изобретение, является создание быстрого способа получения чистого меланина.The technical problem to be solved by this invention is the creation of a fast method for obtaining pure melanin.
Технический результат заключается в получении меланина, максимально очищенного от примесей белков и жирных кислот, с обеспечением сохранения его структуры и свойств. The technical result consists in obtaining melanin, maximally purified from impurities of proteins and fatty acids, while ensuring the preservation of its structure and properties.
Технический результат способа получения меланина из жука Чернотелки обеспечивается за счет промывания и высушивания жуков, измельчения их до порошкообразного состояния с последующей экстракцией меланина, отличающийся тем, что используют кутикулу жука Чернотелка степная (Anatolica aucta), которую после высушивания измельчают до размера частиц от 1 до 8мм, провоят 3-х кратную экстракцию полученного порошка дистиллированной водой при нагревании в 90оС и перемешивании в течение 3-х часов, к полученному водному экстракту добавляют 25% раствор хлористоводородной кислоты до изменения pH 1,0-2,0, полученную смесь перемешивают и оставляют на 24 часа, выпавший темно-бурый осадок меланина отфильтровывают и высушивают, затем заливают 60% раствором этанола, полученную смесь отстаивают в течение 4 часов, надосадочную жидкость сливают, полученный темно-бурый осадок высушивают при температуре 50°С.The technical result of the method for obtaining melanin from the Darkling beetle beetle is provided by washing and drying the beetles, grinding them to a powdery state, followed by melanin extraction, characterized in that the cuticle of the Steppe Darkling beetle (Anatolica aucta) beetle is used, which, after drying, is crushed to a particle size of 1 to 8 mm, carry out a 3-fold extraction of the obtained powder with distilled water when heated at 90 ° C and stirring for 3 hours, a 25% solution of hydrochloric acid is added to the resulting aqueous extract until the pH changes to 1.0-2.0, the resulting mixture mixed and left for 24 hours, the precipitated dark brown precipitate of melanin is filtered off and dried, then poured with 60% ethanol solution, the resulting mixture is allowed to settle for 4 hours, the supernatant is drained, the resulting dark brown precipitate is dried at a temperature of 50°C.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.IMPLEMENTATION OF THE INVENTION.
Технологический процесс состоит из следующих последовательных стадий обработки.The technological process consists of the following successive stages of processing.
Кутикулу жука Чернотелка степная (Anatolica aucta) высушивают и измельчают до размера частиц от 1 до 8мм. Затем провоят 3-х кратную экстракцию полученного порошка дистиллированной водой при нагревании в 90оС и перемешивании в течение 3-х часов с получением водного экстракта кутикулы чернотелки степной (Anatolica aucta). The cuticle of the steppe dark beetle (Anatolica aucta) is dried and crushed to a particle size of 1 to 8 mm. Then, 3-fold extraction of the resulting powder with distilled water is carried out when heated at 90 ° C and stirred for 3 hours to obtain an aqueous extract of the cuticle of the steppe darkling beetle (Anatolica aucta).
К полученному водному экстракту кутикулы чернотелки степной (Anatolica aucta) добавляют 25% раствор соляной кислоты до рН 1,0-2,0. Полученную смесь перемешивают и оставляют на 24ч. A 25% solution of hydrochloric acid is added to the obtained aqueous extract of the cuticle of the steppe darkling beetle (Anatolica aucta) to pH 1.0-2.0. The resulting mixture was stirred and left for 24 hours.
Выпавший темно-бурый осадок меланина отфильтровывают при помощи воронки Бюхнера, под вакуумом, через бумажный фильтр, и высушивают при температуре не более 50 градусов до стабилизации веса сухой массы. Далее осадок заливают 60% раствором этанола, с целью очистки от примесей жирных кислот. Затем снова отстаивают в течение 4 часов, надосадочную жидкость сливают, полученный осадок фильтруют под вакуумом, через бумажный фильтр с последующим высушиванием при температуре 50°С. The precipitated dark brown precipitate of melanin is filtered off with a Buchner funnel, under vacuum, through a paper filter, and dried at a temperature of not more than 50 degrees until the weight of the dry mass stabilizes. Next, the precipitate is poured with a 60% ethanol solution in order to remove fatty acid impurities. Then again stand for 4 hours, the supernatant liquid is drained, the resulting precipitate is filtered under vacuum through a paper filter, followed by drying at a temperature of 50°C.
На выходе получают порошок тёмно-коричневого цвета, который представляет собой очищенный от белковых и липофильных веществ меланин.At the output, a dark brown powder is obtained, which is melanin purified from protein and lipophilic substances.
Пример 1. К 100 мл водного экстракта кутикулы чернотелки степной (Anatolica aucta) добавляли 25% раствор соляной кислоты до изменения рН 1,0, полученную смесь перемешивали и оставляли на 24ч. Выпавший осадок меланина отфильтровывали, высушивали. Далее осадок заливали 60% раствором этанола, с целью очистки от примесей жирных кислот, фильтровали, высушивали при температуре 50°С. На выходе получали порошок тёмно-коричневого цвета.Example 1. A 25% solution of hydrochloric acid was added to 100 ml of an aqueous extract of the cuticle of the steppe darkling beetle (Anatolica aucta) until the pH changed to 1.0, the resulting mixture was stirred and left for 24 hours. The precipitated melanin was filtered off and dried. Next, the precipitate was poured into a 60% ethanol solution to remove impurities from fatty acids, filtered, and dried at a temperature of 50°C. The output was a dark brown powder.
Пример 2. К 100 мл водного экстракта кутикулы чернотелки степной (Anatolica aucta) добавляли 25% раствор соляной кислоты до изменения рН 2,0, полученную смесь перемешивают и оставляют на 12 часов. Выпавший осадок меланина отфильтровывали, высушивали. Далее осадок заливали дистилированной водой, и осаждение меланина 25% раствором соляной кислоты проводили ещё 2 раза. Полученный осадок заливали 60% раствором этанола, фильтровали, высушивали при температуре 50°С. На выходе получали порошок коричневого цвета.Example 2. 25% hydrochloric acid solution was added to 100 ml of an aqueous extract of the cuticle of the steppe darkling beetle (Anatolica aucta) until the pH changed to 2.0, the resulting mixture was stirred and left for 12 hours. The precipitated melanin was filtered off and dried. Further, the precipitate was poured with distilled water, and the precipitation of melanin with a 25% hydrochloric acid solution was carried out 2 more times. The resulting precipitate was poured into a 60% ethanol solution, filtered, and dried at a temperature of 50°C. The output was a brown powder.
Меланин такой чистоты, полученный в результате осуществления предлагаемого способа, может быть использован по всем известным направлениям применения меланина, о которых говорилось выше, в том числе, и в медицине, для получения ранозаживляющих препаратов и биологически активных добавок для лечения таких заболеваний, как ангина, гастрит, герпес, в косметологии, биоинженерии, а также в промышленности для создания водоотталкивающих покровов на различных механических поверхностях, электронике, промышленности.Melanin of such purity, obtained as a result of the proposed method, can be used in all known areas of application of melanin, which were mentioned above, including in medicine, to obtain wound healing drugs and dietary supplements for the treatment of diseases such as tonsillitis, gastritis, herpes, in cosmetology, bioengineering, as well as in industry to create water-repellent coatings on various mechanical surfaces, electronics, industry.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2772334C1 true RU2772334C1 (en) | 2022-05-18 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2382051C1 (en) * | 2008-07-21 | 2010-02-20 | Государственное научное учреждение Ставропольский научно-исследовательский институт животноводства и кормопроизводства Российской академии сельскохозяйственных наук | Method for making chitosan-melanin complex of dead bees |
| CN103497535A (en) * | 2013-10-10 | 2014-01-08 | 西南科技大学 | Animal melanin extraction method and application of extraction product thereof |
| RU2523414C1 (en) * | 2013-06-25 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВОП "КНИТУ") | Method of obtaining melanin from chaga |
| RU2565178C2 (en) * | 2013-11-06 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет" | Method of obtaining melanin pigment from basidiospores of polypores |
| RU2613294C1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-03-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method for producing melanin from sunflower husks |
| RU2692260C1 (en) * | 2018-05-28 | 2019-06-24 | Георгий Евгеньевич Гайдадин | Method of producing melanin from black lionches larvae |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2382051C1 (en) * | 2008-07-21 | 2010-02-20 | Государственное научное учреждение Ставропольский научно-исследовательский институт животноводства и кормопроизводства Российской академии сельскохозяйственных наук | Method for making chitosan-melanin complex of dead bees |
| RU2523414C1 (en) * | 2013-06-25 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВОП "КНИТУ") | Method of obtaining melanin from chaga |
| CN103497535A (en) * | 2013-10-10 | 2014-01-08 | 西南科技大学 | Animal melanin extraction method and application of extraction product thereof |
| RU2565178C2 (en) * | 2013-11-06 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет" | Method of obtaining melanin pigment from basidiospores of polypores |
| RU2613294C1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-03-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method for producing melanin from sunflower husks |
| RU2692260C1 (en) * | 2018-05-28 | 2019-06-24 | Георгий Евгеньевич Гайдадин | Method of producing melanin from black lionches larvae |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Бочкарев В. В. "Оптимизация технологических процессов органического синтеза: учебное пособие", 2010, Издательство Томского политехнического университета, С.1-185. * |
| Ушакова Н. А. и др. "ПОЛУЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА МЕЛАНИНА АLPHITOBIUS DIAPERINUS", Прикладная биохимия и микробиология, 2018, Т. 54, No. 4, С. 408-415. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Khayrova et al. | Obtaining chitin, chitosan and their melanin complexes from insects | |
| CN107428849B (en) | Chitin, hydrolysate and method for producing one or more desired products from insects by means of enzymatic hydrolysis | |
| Shukla et al. | Zein: the industrial protein from corn | |
| DE69110666T2 (en) | RECOVERY OF PROTEINS, PROTEIN ISOLATE, AND / OR GRAIN STARCH. | |
| CH628649A5 (en) | METHOD FOR PRODUCING NITROGENOUS POLYSACCHARIDES. | |
| EP3089999B1 (en) | An integrated process to recover a spectrum of bioproducts from fresh seaweeds | |
| Antunes-Valcareggi et al. | Enzymatic hydrolysis of blue crab (Callinectes Sapidus) waste processing to obtain chitin, protein, and astaxanthin-enriched extract | |
| RU2772334C1 (en) | Method for obtaining melanin from insects | |
| Wang et al. | The glycation of silk sericin to enhance its application to functional foods | |
| JP2002037739A (en) | Immunomodulator | |
| Mariod | Extraction, purification, and modification of natural polymers | |
| CN101461513B (en) | Method for preparing water-soluble cochinilin color lake | |
| KR102399971B1 (en) | Composition for Silkworm-collagen and manufacturing method thereof | |
| KR20220056020A (en) | Production Method for Red Ginseng Polysaccharide Using Red Ginseng Residue | |
| JPH03139291A (en) | Method for treating shell of crustacea using enzyme | |
| RU2741634C1 (en) | Method for producing a biologically active polyphenol complex from arctic brown algae | |
| JPH01275512A (en) | Production of soluble shell membrane | |
| KR20190065676A (en) | Manufacturing method of high purity DNA fragments mixtures | |
| CH639395A5 (en) | CONSTITUTIVE GLYCOPROTEINS OF HAFNIA, METHOD OF PREPARATION AND PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS. | |
| JPH0725797B2 (en) | Twain manufacturing method | |
| DE2355850C2 (en) | Protein composition and process for their preparation | |
| RU2310344C2 (en) | Method for production of extract for biologically active additive | |
| JP3450383B2 (en) | Active oxygen inhibitor | |
| RU2054292C1 (en) | Method of preparing biologically active substances from velvet antlers | |
| KR100876921B1 (en) | Method for tenderizing shell of crustacean or animal horny substance |