استخراج الكولاجين بالموجات فوق الصوتية من قنديل البحر
- كولاجين قنديل البحر هو كولاجين عالي الجودة ، وهو فريد من نوعه ولكنه يظهر خصائص مماثلة للنوع الأول والثاني والثالث والنوع الخامس من الكولاجين.
- استخراج بالموجات فوق الصوتية هو تقنية ميكانيكية بحتة ، والتي تزيد من الغلة ، وتسريع العملية وتنتج الكولاجين عالية الوزن الجزيئي.
استخراج قنديل البحر بالموجات فوق الصوتية
قنديل البحر غني بالمعادن والبروتينات ، والكولاجين هو بروتين رئيسي في هذه الكائنات البحرية الجيلاتينية. قنديل البحر هو مصدر وفير تقريبا موجود في المحيطات. غالبا ما ينظر إليه على أنه طاعون ، فإن استخدام قنديل البحر لاستخراج الكولاجين مفيد في كلا الاتجاهين ، حيث ينتج كولاجين ممتاز ، باستخدام مصدر طبيعي مستدام ، ويزيل أزهار قنديل البحر.
الاستخراج بالموجات فوق الصوتية هو طريقة استخراج ميكانيكية ، والتي يمكن التحكم فيها بدقة وتكييفها مع المواد الخام المعالجة. تم تطبيق الاستخراج بالموجات فوق الصوتية بنجاح لعزل الكولاجين والبروتينات السكرية والبروتينات الأخرى من قنديل البحر.
بشكل عام ، تظهر البروتينات المعزولة من قنديل البحر نشاطا قويا مضادا للأكسدة ، وبالتالي فهي مركبات نشطة قيمة للصناعات الغذائية والمكملات الغذائية والصيدلانية.
للاستخراج ، يمكن استخدام قنديل البحر الكامل ، أو mesoglea (= الجزء الرئيسي من مظلة قنديل البحر) ، أو الأذرع الفموية.
استخراج بالموجات فوق الصوتية هو تقنية فعالة وسريعة لإنتاج الكولاجين من قنديل البحر بكميات كبيرة.
- الغذاء / الصيدلة الصف الكولاجين
- ارتفاع الوزن الجزيئي
- تكوين الأحماض الأمينية
- زيادة الغلة
- معالجة سريعة
- سهل التشغيل
حمض الموجات فوق الصوتية & استخراج الأنزيمية بالموجات فوق الصوتية
يمكن استخدام الاستخراج بالموجات فوق الصوتية مع العديد من المحاليل الحمضية لإطلاق الكولاجين القابل للذوبان في الحمض (ASC) من قنديل البحر. يعزز التجويف بالموجات فوق الصوتية نقل الكتلة بين ركيزة قنديل البحر والمحلول الحمضي عن طريق كسر هياكل الخلايا وطرد الأحماض في الركيزة. وبالتالي ، يتم نقل الكولاجين وكذلك البروتينات المستهدفة الأخرى إلى السائل.
في خطوة لاحقة ، يتم التعامل مع الركيزة قنديل البحر المتبقية مع الإنزيمات (أي البيبسين) تحت الموجات فوق الصوتية لعزل الكولاجين القابل للذوبان في البيبسين (PSC). من المعروف أن Sonication لقدرته على زيادة نشاط الإنزيم. ويستند هذا التأثير على التشتت بالموجات فوق الصوتية و deagglomeration من المجاميع البيبسين. توفر الإنزيمات المنتشرة بشكل متجانس سطحا متزايدا لنقل الكتلة ، وهو ما يرتبط بنشاط إنزيم أعلى. علاوة على ذلك ، تفتح الموجات فوق الصوتية القوية ألياف الكولاجين بحيث يتم إطلاق الكولاجين.
أظهرت الأبحاث أن الاستخراج الأنزيمي بمساعدة الموجات فوق الصوتية (البيبسين) يؤدي إلى غلات أعلى وعملية استخراج أقصر.
الموجات فوق الصوتية عالية الأداء لإنتاج الكولاجين
Hielscher الفوق صوتيات يوفر أنظمة الموجات فوق الصوتية قوية من مختبر إلى مقاعد البدلاء وعلى نطاق واسع. لضمان إخراج الاستخراج الأمثل ، يمكن إجراء صوتنة موثوقة في ظل ظروف صعبة بشكل مستمر. يمكن لجميع المعالجات بالموجات فوق الصوتية الصناعية تقديم سعات عالية جدا. يمكن تشغيل السعات التي تصل إلى 200 ميكرومتر بسهولة بشكل مستمر في عملية 24/7. للحصول على سعات أعلى ، تتوفر سونوتروديس بالموجات فوق الصوتية المخصصة. متانة معدات الموجات فوق الصوتية Hielscher يسمح لعملية 24/7 في الخدمة الشاقة وفي البيئات الصعبة.
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 0.5 إلى 1.5 مل | ن.أ. | VialTweeter |
| 1 إلى 500 مل | 10 إلى 200 مل / دقيقة | UP100H |
| 10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل / دقيقة | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20 لتر | 0.2 إلى 4 لتر / دقيقة | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100 لتر | 2 إلى 10 لتر / دقيقة | UIP4000hdT |
| ن.أ. | 10 إلى 100 لتر / دقيقة | UIP16000 |
| ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
الأدب / المراجع
- نيكولاس إم إتش خونجا ، فاطمة محمد يوسف ، ب. جميلة ، ماهيران بصري ، آي مازنا ، كيم وي تشان ، نور الدين أرمانيا ، جون نيشيكاوا (2018): تحسين استخراج الكولاجين من قنديل البحر (Acromitus hardenbergi) مع زيادة عمليات الذوبان التي يسببها الجسم. كيمياء الأغذية المجلد 251 ، 15 يونيو 2018. 41-50.
- Guoyan Ren ، Bafang Li ، Xue Zhao ، Yongliang Zhuang ، Mingyan Yan (2008): تقنية الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية لاستخراج البروتين السكري من قنديل البحر (Rhopilema esculentum) عن طريق الفم. معاملات الجمعية الصينية للهندسة الزراعية 2008-02.
- Guoyan Ren ، Bafang Li ، Xue Zhao ، Yongliang Zhuang ، Mingyan Yan ، Hu Hou ، Xiukun Zhang ، Li Chen (2009): فحص طرق استخراج البروتينات السكرية من قنديل البحر (Rhopilema esculentum) عن طريق الفم بواسطة كروماتوغرافيا سائلة عالية الأداء. مجلة جامعة المحيط الصينية 2009 ، المجلد 8 ، العدد 1. 83–88.
حقائق تستحق المعرفة
الكولاجين
الكولاجين هو بروتين ليفي ذو بنية حلزونية ثلاثية وبروتين ليفي رئيسي غير قابل للذوبان في المصفوفة خارج الخلية وفي النسيج الضام. هناك ما لا يقل عن 16 نوعا من الكولاجين ولكن معظمها (حوالي 90٪) تنتمي إلى النوع الأول والنوع الثاني والنوع الثالث. الكولاجين هو البروتين الأكثر وفرة في جسم الإنسان الموجود في العظام والعضلات والجلد والأوتار. في الثدييات ، يساهم 25-35 ٪ من بروتين الجسم كله. تعطي القائمة التالية أمثلة على الأنسجة التي تكون فيها أنواع الكولاجين هي الأكثر وفرة: النوع الأول - العظام والأدمة والأوتار والأربطة والقرنية. النوع الثاني - الغضروف ، الجسم الزجاجي ، النواة اللبية. النوع الثالث - الجلد ، جدار الأوعية الدموية ، الألياف الشبكية لمعظم الأنسجة (الرئتين والكبد والطحال ، إلخ) ؛ النوع الرابع - الأغشية القاعدية ، النوع الخامس - غالبا ما يوزع مع الكولاجين من النوع الأول ، خاصة في القرنية. فضل هذا بطبيعة الحال الاستغلال التجاري للكولاجين الوفير القياسي (الكولاجين I-V) ، عن طريق عزلها وتنقيتها ، معظمها من الأنسجة البشرية والبقرية والخنازير ، من خلال عمليات التصنيع التقليدية عالية الإنتاجية ، مما يؤدي إلى دفعات كولاجين عالية الجودة. (سيلفا وآخرون ، مارس المخدرات 2014 ، 12)
الكولاجين الداخلي هو كولاجين طبيعي يتم تصنيعه من قبل الجسم ، في حين أن الكولاجين الخارجي اصطناعي وقد يأتي من مصدر خارجي مثل المكملات الغذائية. يحدث الكولاجين في الجسم ، وخاصة في الجلد والعظام والأنسجة الضامة. ينخفض إنتاج الكولاجين في الكائن الحي مع تقدم العمر والتعرض لعوامل مثل التدخين والأشعة فوق البنفسجية. في الطب ، يمكن استخدام الكولاجين في ضمادات جروح الكولاجين لجذب خلايا الجلد الجديدة إلى مواقع الجرح.
يستخدم الكولاجين على نطاق واسع في المكملات الغذائية والمستحضرات الصيدلانية لأنه يمكن امتصاصه. هذا يعني أنه يمكن تكسيره وتحويله وإعادته إلى الجسم. يمكن أيضا تشكيلها في مواد صلبة مضغوطة أو مواد هلامية تشبه الشبكة. مجموعة واسعة من الوظائف وحدوثها الطبيعي يجعلها متعددة الاستخدامات سريريا ومناسبة لمجموعة متنوعة من الأغراض الطبية. للاستخدام الطبي ، يمكن الحصول على الكولاجين من الأبقار والخنازير والأغنام والكائنات البحرية.
هناك أربع طرق رئيسية لعزل الكولاجين عن: طريقة التمليح والقلوية والحمض والإنزيم.
تستخدم الطرق الحمضية والأنزيمية بشكل شائع لإنتاج الكولاجين عالي الجودة. نظرا لأن أجزاء الكولاجين عبارة عن كولاجين قابل للذوبان في الحمض (ASC) وأجزاء أخرى عبارة عن كولاجين قابل للذوبان في البيبسين (PSC) ، فإن العلاج الحمضي يتبعه استخراج البيبسين الأنزيمي. يتم استخراج الكولاجين الحمضي باستخدام الأحماض العضوية مثل حمض الكلوراستيك أو الستريك أو حمض اللاكتيك. لإطلاق الكولاجين القابل للذوبان في البيبسين (PSC) من المادة المتبقية من عملية استخراج الكولاجين الحمضي ، تتم معالجة المادة غير المذابة بإنزيم البيبسين ، لعزل الكولاجين القابل للذوبان في البيبسين (PSC). يتم تطبيق PSC بشكل شائع مع 0.5M من حمض الأسيتيك. البيبسين هو إنزيم شائع لأنه قادر على الحفاظ على بنية الكولاجين عن طريق الالتصاق بالطرف N لسلسلة البروتين والببتيد غير الحلزوني.
يستخدم الكولاجين في المكملات الغذائية (المغذيات) ومستحضرات التجميل والأدوية. يتوفر الكولاجين في الثدييات والبحرية (الأسماك) في السوق ويمكن شراؤه بأي كميات. كولاجين قنديل البحر هو شكل جديد من الكولاجين ، وهو متوافق حيويا مع الإنسان وغير الثدييات (خال من الجفاف). لا يتطابق كولاجين قنديل البحر مع أي نوع معين من الكولاجين (النوع I-V) ، ولكنه يعرض الخصائص المختلفة لأنواع الكولاجين الأول والثاني والخامس.
البروتينات السكرية
توجد البروتينات السكرية في العديد من الكائنات الحية من البكتيريا إلى البشر ولها وظائف مختلفة. تشارك هذه البروتينات ذات سلاسل قليلة السكاريد القصيرة في التعرف على سطح الخلية بواسطة الهرمونات والفيروسات والمواد الأخرى في العديد من الأحداث الخلوية. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل مستضدات سطح الخلية كإفراز الميوسين لعنصر المصفوفة خارج الخلية ، الجهاز الهضمي والجهاز البولي التناسلي. تقريبا جميع البروتينات الكروية في البلازما باستثناء الألبومين والإنزيمات المفرزة والبروتينات لها بنية بروتين سكري يتكون غشاء الخلية من جزيئات البروتين والدهون والكربوهيدرات. من ناحية أخرى ، يؤثر دور البروتينات السكرية في غشاء الخلية على عدد البروتينات وتوزيعها. وتشارك هذه البروتينات في الانتقال من الغشاء إلى المادة. عدد وتوزيع الجليكوليبيدات والبروتينات السكرية تعطي خصوصية الخلية.
البروتينات السكرية هي المسؤولة عن التعرف على الخلايا ، والنفاذية الانتقائية لغشاء الخلية وامتصاص الهرمونات. هناك 7 أنواع رئيسية من السكريات الأحادية في جزء الكربوهيدرات من البروتينات السكرية. تتحد هذه السكريات الأحادية مع تسلسل مختلف وهياكل روابط مختلفة ، مما ينتج عنه عدد كبير من هياكل سلسلة الكربوهيدرات. قد يحتوي البروتين السكري على بنية قليلة السكاريد مرتبطة ب N أو قد تحتوي على أكثر من نوع واحد من السكريات قليلة السكاريد. قد تكون السكريات قليلة السكاريد المرتبطة ب N من نفس الهياكل أو من هياكل مختلفة أو قد تكون موجودة أيضا في السكريات قليلة السكاريد المرتبطة ب O. يختلف عدد سلاسل قليل السكاريد حسب البروتين والوظيفة.
تلعب أحماض السياليك في البروتينات السكرية ، وهي عنصر من عناصر الجليكوكاليكس ، دورا مهما في التعرف على الخلايا. إذا تم تدمير أحماض السياليك لأي سبب من الأسباب ، فإن بنية الجليكوكاليكس للغشاء تتعطل ولا تستطيع الخلية أداء معظم المهام المحددة. أيضا ، هناك بعض البروتينات السكرية الهيكلية. هم الفبرونيكتين ، اللامينين ، الفبرونيكتين الجنيني ولديهم جميعا مهام مختلفة في الجسم. أيضا في البروتينات السكرية حقيقية النواة ، هناك بعض السكريات الأحادية في الغالب في نوع سداسي وأمينوهيكسي. يمكن أن تساعد في طي البروتين ، وتحسين استقرار البروتين والمشاركة في إشارات الخلية.