استخراج بروتين الطحلب البطي

الطحلب البطي (Lemna minor) هو نبات مائي سريع النمو غني بالبروتينات والمركبات الغذائية الأخرى. يستخدم استخراج بالموجات فوق الصوتية كتقنية معالجة عالية الكفاءة وموثوقة لإطلاق البروتينات والدهون والمغذيات النباتية من طحلب البط. يسمح Sonication بالمعالجة البسيطة والسريعة لطحلب البط للمنتجات الغذائية.

طحلب البط للأغراض الغذائية

طحلب البط (جنس Lemna) ، نبات مائي مزهر ، هو أصغر النباتات المزهرة المعروفة. المعروف أيضا باسم Wolffia أو عدس الماء أو العدسات المائية ، ينمو طحلب البط في بيئات المياه العذبة ويمكن العثور عليه في جميع أنحاء العالم. في أجناس طحلب البط ، تعرف أنواع مختلفة مثل Spirodela و Landoltia و Lemna و Wolffiella و Wolffia. نظرا لأن مصنع Lemna لديه قدرة نمو سريعة قادرة على مضاعفة الحجم على أساس يومي ، فقد جذبت طحلب البط اهتمام العلماء ومهندسي الأغذية العاملين في مجال التغذية والأمن الغذائي والأغذية الوظيفية. في أجزاء من جنوب شرق آسيا ، تعرف طحلب البط منذ زمن طويل بكثافته الغذائية ويعرف تحت الاسم المستعار “كرات اللحم النباتية” بسبب محتواه العالي من البروتين (أكثر من 45 ٪ من الكتلة الجافة). تقدم طحلب البط ملف البروتين الكامل (مثل بيض الدجاج) ، الذي يحتوي على جميع الأحماض الأمينية الأساسية التسعة والستة الشرطية.

الدهون والبروتينات من الطحلب البطي

تحتوي طحلب البط على 20-35٪ بروتين و 4-7٪ دهون و 4-10٪ نشا لكل وزن جاف. ومن المثير للاهتمام ، أن توزيعات الأحماض الأمينية في طحلب البط قريبة من توصيات منظمة الصحة العالمية ، على سبيل المثال ، 4.8٪ ليسين ، 2.7٪ ميثيونين وسيستين ، و 7.7٪ فينيل ألانين وتيروزين. كان محتوى الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة بين 48 و 71٪ وأدى المحتوى العالي من الأحماض الدهنية n3 إلى نسبة n6 / n3 مواتية تبلغ 0.5 أو أقل. (Appenroth et al. 2017)

صور SEM لعينات طحلب البط: يظهر الصف العلوي الخلايا السليمة لعينات التحكم في طحلب البط
يظهر الصف السفلي عينات طحلب البط المستخرجة باستخدام UP400ST الصوتي. تظهر الخلايا انهيارا ميكانيكيا واضحا بسبب الصوتنة.
الدراسة والصور: ©2023 Inguanez et. أل.

استخراج بالموجات فوق الصوتية من الطحلب البطي

يستخدم استخراج بالموجات فوق الصوتية لاستخراج مركبات الطحلب البطي ، وخاصة البروتينات والدهون كمنتجات غذائية. يتم إطلاق وجبة بروتين Lemna ودهون Lemna بكفاءة وعزلها عن نبات طحلب البط المائي.

كيف يتم تطبيق Sonication لاستخراج الطحلب البطي؟

بعد حصاد Lemna ، تتم إزالة المياه الزائدة (على سبيل المثال ، عن طريق الطرد المركزي). بالنسبة للاستخراج بالموجات فوق الصوتية ، يفضل استخدام ملاط غني بالكتلة الحيوية (أي كثيف Lemna) لأنه يجعل عملية الموجات فوق الصوتية أكثر كفاءة. يمكن أن يتكون ملاط طحلب البط من طحلب البط والماء أو مذيب آخر من اختيارك. يتم تغذية هذا الملاط في مفاعل بالموجات فوق الصوتية ، حيث يكسر التجويف الصوتي مصفوفة الخلية ويطلق المركبات داخل الخلايا في وسط الاستخراج القائم على الماء أو المذيبات.

اختر مذيب الاستخراج الخاص بك

استخراج بالموجات فوق الصوتية متوافق مع (تقريبا) أي نوع من المذيبات. في إعداد البحث ، تم استخراج مركبات طحلب البط باستخدام مذيبات مثل الإيثانول المذيب القطبي بالإضافة إلى العديد من مخاليط المذيبات غير القطبية بما في ذلك الميثانول والإيثانول والكلوروفورم والإيثانول والهكسان والإيثانول ثنائي إيثيل الإيثر والإيثرول البترولي والإيثانول بنسب حجم مختلفة.
المذيب الصحيح في تركيبة مع الموجات فوق الصوتية يكثف إطلاق المغذيات النباتية من الكتلة الحيوية الطحلب البطي. Ultrasonication تجانس ويعطل هياكل الخلايا النباتية مما يؤدي إلى اضطراب الخلايا وتفككها. يستخدم استخراج بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع لإنتاج المستخلصات النباتية والفطريات والطحالب.

آلية استخراج بالموجات فوق الصوتية

ينتج عن الموجات فوق الصوتية القوية المقترنة بالسوائل أو الملاط تأثيرات كثيفة الاستهلاك للطاقة مثل التجويف الصوتي والقص والاهتزاز. يتم تطبيق هذه الآثار من الموجات فوق الصوتية السلطة بنجاح لتفكك وتدمير الهياكل الخلوية. بالإضافة إلى ذلك ، يكسر صوتنة الروابط الجزيئية للدهون والبروتينات والكربوهيدرات بحيث يتم إطلاق المغذيات الكبيرة المستهدفة والمواد الكيميائية النباتية من داخل الخلية من المواد الخام النباتية ، على سبيل المثال الطحلب البطي. وبالتالي، الموجات فوق الصوتية يكثف ويقصر استخراج إلى حد كبير.

مستخلصات بالموجات فوق الصوتية لبروتينات طحلب البط والدهون

وتستخدم أنظمة استخراج بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من Hielscher الموجات فوق الصوتية في جميع أنحاء العالم على R&D ، مستويات الإنتاج الصغيرة والمتوسطة الحجم والتجارية بالكامل. تعمل المستخلصات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء على تكثيف عملية الاستخراج وزيادة الغلة والكفاءة الشاملة لإنتاج المستخلص عالي الجودة. Hielscher الفوق صوتيات تقدم معدات استخراج لأي حجم / قدرة العملية. وجود خبرة في استخراج النباتية لأكثر من 25 عاما، Hielscher الفوق صوتيات هو شريكك الموثوق به لاستخراج بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء!