На основании полученных результатов предложен комбинированный способ получения очищенных препаратов полигалактуроназы, включающий коагуляционное осветление культуральной жидкости хлоридом кальция в среде фосфатного буфера с рН 6,0, обработку раствора смолой КУ-2 при рН 6,0 для удаления ионов металлов, концентрирование и диафильтрацию на половолоконном модуле с пределом пропускания 15 кДа при 4°С, автогидролиз в процессе диафильтрации при 35–37°С в присутствии стабилизаторов (глицерин, Трилон Б, неактивный белок), сорбциюдесорбцию ферментов смолой КУ-2 (50–100 мкм) при рН 4,5–5,0, концентрирование и лиофилизацию препарата. Способ позволил получить препарат полигалактуроназы с более высокой, по сравнению с известными аналогами, удельной ПГактивностью – 1060 ед/мг белка (пектиназа «Sigma» – 10,9 ед/мг белка, пектиназа «Serva» – 120 ед/мг белка). Выход фермента (по общей активности) составил 130,6%. Результаты ферментативного гидролиза пектиновых полисахаридов, выделенных из смолевки обыкновенной Silene vulgaris (каллус и интактное растение), с последующим анализом гидролизатов методами ГЖХ и бумажной хроматографии показали возможность использования препарата без дополнительной очистки в связи с низким уровнем фонового содержания нейтральных и кислых сахаров в гидролизатах. ПОЛУЧЕНИЕ ФУРФУРОЛА ПУТЕМ ОКИСЛЕНИЯ ГЛЮКОЗЫ ПЕРЕКИСЬЮ ВОДОРОДА В ПРИСУТСТВИИ ИОНОВ Fe3+ Е.В. Нестерова, В.А. Елкин Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия им. С.М. Кирова, Институтский пер., 5, СанктПетербург, 194021 (Россия) e-mail: grammat@ppp.delfa.net Фурфурол – ценный химический продукт, широко используемый в промышленности органического синтеза. Разнообразие путей его применения объясняет все возрастающий спрос на этот продукт. 165 Основное применение в промышленных условиях находит двухстадийный фурфурольно-гексозный метод гидролиза, при котором сырье подвергается парофазной фурфурольной варке в присутствии Н2SO4 в качестве катализатора с последующим перколяционным гидролизом целлолигнина и получением гексозного гидролизата. Гидролизат, получаемый на второй стадии фурфурольно-гексозного метода гидролиза содержит повышенное количество ингибирующих примесей, что делает весьма затруднительным использование его для дрожжевого производства. В то же время использование гексозных гидролизатов для получения фурфурола позволило бы увеличить выход фурфурола из растительного сырья. Для получения фурфурола из гексозных моносахаридов необходимо окислить гексозы в альдоновые или уроновые кислоты, декарбоксилирование которых приводит к образованию пентоз, а дегидратация последних – к образованию фурфурола. Один из путей получения фурфурола из гексоз – окисление их перекисью водорода в присутствии ионов трехвалентного железа до кетоальдоновой кислоты. Окислению подвергались растворы глюкозы 5%-ной концентрации. В оптимальных условиях выход 2-кетоглюконовой кислоты составил 102,8% от исходной глюкозы (95% от теоретически возможного). При декарбоксилировании кетоглюконовой кислоты и дегидратации пентозных растворов максимальный выход фурфурола составил 31,9% от исходной глюкозы (71,4% от теоретически возможного). Данные о выходе 2-кетоглюконовой кислоты и фурфурола в зависимости от продолжительности реакции представлены в таблице. Выход фурфурола и 2-кетоглюконовой кислоты при окислении глюкозы перекисью водорода в присутствии ионов Fe3+ Время, мин. 10 15 20 30 45 60 166 Выход фурфурола г 0,64 1,22 1,55 1,90 1,52 1,44 от теоретически возможного, % 24,0 45,8 58,3 71,4 57,1 54,1 Выход 2-кетоглюконовой кислоты от теоретически г возможного, % 1,74 32,2 3,19 59,0 4,65 86,1 5,14 95,0 – – – – Расчет кинетических констант скорости реакции окисления глюкозы и процесса декарбоксилирования 2-кетоглюконовой кислоты и дегидратации пентозных растворов показывает, что эти реакции описываются уравнениями первого порядка. Полученные данные подтверждаются и линейным характером полулогарифмических анаморфоз кинетических кривых, представленных на графике. Благодаря использованию всей полисахаридной части растительного сырья: получению основного количества фурфурола из пентозанов известными способами и дополнительного – из гексоз, образовавшихся при гидролизе целлолигнина, может быть достигнуто не только увеличение выхода фурфурола в 2 – 3 раза, но и значительное расширение сырьевой базы производства фурфурола за счет использования всех видов растительного сырья, в том числе содержащего незначительное количество пентозанов (хвойной древесины, торфа и др.). Полулогарифмические анаморфозы кинетических кривых: –◊– окисление целлюлозы; – – декарбоксилирование 2-кетоглюконовой кислоты и дегидратация пентозных растворов 167