Совершенствование технологии получения низкомолекулярного хитозана в условиях регулируемого ферментативного расщепления

Актуальность. Представлены экспериментальные данные по совершенствованию технологии производства регулируемого ферментативного расщепления хитозана для получения его низкомолекулярных производных. Экспериментальные исследования проводили в условиях кафедры диагностики болезней, терапии, акушерства и репродукции животных Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологий - МВА им. К.И. Скрябина и на базе Всероссийского научно-исследовательского и технологического института биологической промышленности.Методы. В качестве сырья для получения новых модификаций хитозана использовали кислоторастворимый хитозан из панциря камчатского краба (ММ 700 кДа, СДА 85%), сукцинат хитозана (ММ 330 кДа, СЗ 75,2 %), хитозан низкомолекулярный пищевой (гидрохлорид) (ММ 50 кДа), хитозан гелевый (2%-ный раствор в 2%-ной уксусной кислоте).Результаты. В результате эксперимента были подобраны технологические параметры получения низкомолекулярного хитозана методом ферментативного гидролиза. Достоверно наблюдалось наибольшее снижение динамической вязкости хитозана в опытно-промышленной серии II (в 29,3 раза), а опытно-промышленных серий I и III - в 6,9 и 10,6 раза соответственно. В результате ферментативного гидролиза хитозана в опытно-промышленной серии II удалось снизить молекулярную массу с 700 до 24 кДа, а в сериях I и III - до 102 и 66 кДа. На основании результатов исследований разработана, апробирована и предложена для промышленного применения технологическая схема получения низкомолекулярных производных хитозана методом ферментативного гидролиза, разработаны технические условия.

Relevance. Experimental data on improving the production technology of regulated enzymatic cleavage of chitosan to obtain its low-molecular derivatives are presented. Experimental studies were carried out in the conditions of the Department of Disease Diagnostics, Therapy, Obstetrics and Animal Reproduction of the Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology - MVA named after K.I. Skryabin and on the basis of the All-Russian Research and Technological Institute of the Biological Industry.Methods. Acid-soluble chitosan from king crab shell (MM 700 kDa, SDA 85%), chitosan succinate (MM 330 kDa, SZ 75.2%), low-molecular food chitosan (hydrochloride) (MM 50 kDa) were used as raw materials for obtaining new modifications of chitosan, gel chitosan (2% solution in 2% acetic acid) manufactured by Bioprogress LLC.Results. As a result of the experiment, the technological parameters of obtaining low-molecular chitosan by enzymatic hydrolysis were selected. The greatest decrease in the dynamic viscosity of chitosan was reliably observed in the pilot-industrial series II (by 29.3 times), and the pilot-industrial series I and III - by 6.9 and 10.6 times, respectively. As a result of enzymatic hydrolysis of chitosan in the pilot series II, it was possible to reduce the molecular weight from 700 to 24 kDa, and in series I and III - to 102 and 66 kDa. Based on the research results, a technological scheme for obtaining low-molecular-weight chitosan derivatives by enzymatic hydrolysis has been developed, tested and proposed for industrial use, technical conditions have been developed.