بالموجات فوق الصوتية الكولاجين استخراج
- الكولاجين هو غني في البروتينات، ويستخدم على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية المتعددة، على سبيل المثال الغذاء والدواء والمواد المضافة الخ
- صوتنة يمكن الجمع بسهولة مع استخراج الأنزيمية أو حمض الكولاجين.
- تنفيذ الموجات فوق الصوتية في عملية استخراج الكولاجين يؤدي إلى زيادة الغلة وسرعة استخراج.
تأثيرات الموجات فوق الصوتية على الكولاجين استخراج
يستخدم الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة على نطاق واسع لتحسين نقل الشامل في العمليات الرطبة، على سبيل المثال استخراج، وsonochemistry الخ. استخراج (المعروف أيضا باسم عزل الكولاجين) من الكولاجين يمكن تحسينها بشكل كبير عن طريق العلاج بالموجات فوق الصوتية. Sonication الإيدز خلال انشقاق الركيزة الكولاجين، ويفتح فيبريلس الكولاجين، وبالتالي يتم تسهيل التحلل المائي الأنزيمي أو علاج حمض.
بمساعدة بالموجات فوق الصوتية الأنزيمية استخراج
ومن المعروف صوتنة لقدرته على زيادة نشاط انزيم. ويستند هذا تأثير على تشتت الموجات فوق الصوتية وdeagglomeration من المجاميع البيبسين. الانزيمات فرقت متجانس توفر زيادة السطح للنقل الجماعي، الذي يرتبط إلى أعلى نشاط انزيم. وعلاوة على ذلك، فإن موجات فوق الصوتية القوية يفتح ييفات الكولاجين بحيث يتم الافراج عن الكولاجين.
بالموجات فوق الصوتية البيبسين استخراج: تجمع البيبسين بين ultrasonication يزيد من إنتاج الكولاجين إلى ما يقرب من. 124 ٪ وتقصير وقت الاستخراج بشكل ملحوظ بالمقارنة مع تحلل البيبسين التقليدي. وأثبت التحليل الثلاثي اللون الدائري ، والمجهر الذري ، و FTIR أن هيكل الحلزون الثلاثي للكولاجين المستخرج لم يتأثر بالصوتية وظل سليما. (Li et al. 2009) هذا يجعل عملية استخراج الببسين بمساعدة فوق صوتية عملية للغاية بالنسبة لصناعة الأغذية التي تقدم معدلات متزايدة لاستعادة البروتين في وقت معالجة أقصر بكثير.
في دراسة مقارنة بين الموجات فوق الصوتية والموجات فوق الصوتية من الكولاجين من وتر الأبقار ، فإن العلاج بالموجات فوق الصوتية (20 كيلو هرتز ، وضع النبض 20/20 ثانية.) مقتنع من قبل زيادة العائد والكفاءة. تم إجراء الاستخراج التقليدي مع البيبسين في حمض الأسيتيك لمدة 48 ساعة. تم إجراء الاستخراج بالموجات فوق الصوتية في ظل نفس الظروف ، ولكن اختلفت أوقات التعرض لصوتنة (3 إلى 24 ساعة) و البيبسين (24 إلى 45 ساعة) ، مما أدى إلى 48 ساعة من العلاج. أظهر الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية-البيبسين كفاءة فائقة لاستخراج الكولاجين ، حيث بلغ العائد 6.2٪ ، عندما كان ناتج الاستخراج التقليدي 2.4٪. تم تحقيق أفضل النتائج في وقت الاستخراج بالموجات فوق الصوتية باستخدام 18 ساعة. أظهر الكولاجين المستخرج بنية حلزونية مستمرة غير تالفة ، وقابلية ذوبان جيدة واستقرار حراري مرتفع إلى حد ما. وهذا يعني أن الاستخراج بالموجات فوق الصوتية-البيبسين يحسن كفاءة استخراج الكولاجين الطبيعي دون الإضرار بجودة الكولاجين الناتج. (ران ووانغ 2014)
المساعد بالموجات فوق الصوتية حمض استخراج
وفي دراسة قام بها كيم وآخرون. (2012)، أظهر استخراج الكولاجين حمض القابلة للذوبان من جلد باس البحر الياباني (Lateolabrax japonicus) زيادة العائد وتقليل وقت استخراج بعد العلاج بالموجات فوق الصوتية على تردد 20 كيلوهرتز في 0.5 M حمض الخليك. لم استخراج مع الموجات فوق الصوتية لا يغير من المكونات الرئيسية للالكولاجين، وبشكل أكثر تحديدا α1، α2 وسلاسل β.
بالموجات فوق الصوتية استخراج البروتين من قشر البيض
كان hydrolysates الأنزيمية بالموجات فوق الصوتية قبل المعاملة وخصائص أفضل وظيفية. لاستخراج بالموجات فوق الصوتية من hydrolysates البروتين وظيفية من قشرة البيضة الدجاج، والذوبان، الاستحلاب، رغوة وخصائص المياه عقد وتحسينها.
قشر البيض الغشاء هو الموارد الطبيعية الوفيرة، ويتكون من حوالي 64 البروتينات بما في ذلك نوع I، V وX الكولاجين، الليزوزيم، osteopontin، وsialoprotein. وهذا يجعل البيض مادة خام للاهتمام لاستخراج البروتينات. مع استخراج بالموجات فوق الصوتية، وإطلاق سراح البروتين وظائف يمكن أن تحسن بشكل كبير مما أدى إلى عملية سريعة وفعالة واقتصادية.
بمساعدة بالموجات فوق الصوتية للقلويات استخراج
لاستخراج وsolubilise هذه البروتينات
لاستخراج البروتين من الغشاء قشر البيض، أسفرت العلاج بالموجات فوق الصوتية والقلويات في العائد البروتين solubilised ما يقرب من 100٪ من البروتين الكلي غشاء قشر البيض. بالموجات فوق الصوتية التجويف فصل البروتينات أكبر كتل من الغشاء قشر البيض ويسر solubilisation من مركباته. لم تتضرر بنية البروتين وخصائص صوتنة وبقيت على حالها. وكانت خصائص مضادة للأكسدة البروتينات نفسها لعلاج قلوية بالموجات فوق الصوتية بمساعدة واستخراج التقليدية.
بالموجات فوق الصوتية الجيلاتين استخراج
تمت معالجة جلود اللبوك المجمدة والمجففة بالهواء باستخدام المحاليل الملحية والقلوية والحمضية لفصل نسيج الكولاجين واستخراج الجيلاتين عن طريق تمسخ الكولاجين عند 45 درجة مئوية لمدة أربع ساعات مع معالجة الموجات فوق الصوتية للطاقة كمعالجة للمعالجة. تم تقييم إنتاجية الجيلاتين ، ودرجة الحموضة ، والوضوح ، وقوة الهلام ، والخصائص اللزجة ، وكذلك توزيع الوزن الجزيئي الذي تحدده طريقة PAGE-SDS. تم استخدام الجيلاتين المستخلص في حمام مائي عند 45 درجة مئوية لمدة أربع ساعات كسيطرة. زادت المعالجة بالموجات فوق الصوتية قوة العائد استخراج بنسبة 11.1 ٪ مقارنة مع السيطرة في حين انخفض قوة الهلام 7 ٪. كانت درجة حرارة هلام أقل أيضا في الجيلاتين المستخرج من الموجات فوق الصوتية (4.2 درجة مئوية). ويرتبط هذا السلوك إلى الاختلافات في توزيع الوزن الجزيئي لفائف البولي ببتيد في الجيلاتين. يمكن استخدام استخراج الموجات فوق الصوتية للطاقة لزيادة استخراج الجيلاتين من جلود الأسماك المجمدة والمجففة بالهواء. (اولسون وآخرون 2005)
أنظمة الموجات فوق الصوتية الصناعية
HIELSCHER الفوق تزود أنظمة الموجات فوق الصوتية القوية من المختبر إلى مقعد بين كبار وعلى نطاق صناعي. لضمان الانتاج استخراج الأمثل، صوتنة موثوق في ظل ظروف مطالبين يمكن القيام بها باستمرار. ويمكن لجميع المعالجات بالموجات فوق الصوتية الصناعية تقديم سعة عالية جدا. سعة تصل إلى 200μm يمكن بسهولة تشغيل مستمر في 24/7 العملية. لسعة أعلى، تتوفر sonotrodes بالموجات فوق الصوتية حسب الطلب. متانة معدات الموجات فوق الصوتية HIELSCHER تتيح لل24/7 العملية في الثقيلة وفي البيئات الصعبة.
يرجى الاتصال بنا اليوم مع متطلبات العملية الخاصة بك! سنكون سعداء أن يوصي لك نظام الموجات فوق الصوتية مناسبة لعملية الخاص بك!
هي الموجات فوق الصوتية المجانسة عالية الطاقة HIELSCHER ومتاح لأي نطاق عملية – من المختبر إلى الإنتاج.
مراجع الادب
- ألفاريز، كارلوس. Lélu، بولين. لينش، سارة A .؛ تيواري، BRIJESH K. (2018): محسن الانتعاش البروتين من الأسماك الماكريل بأكملها باستخدام الاستخلاص المتسلسل حمض / القلوية كهرساوي الإذابة هطول الأمطار (ISP) بمساعدة الموجات فوق الصوتية. LWT – علوم وتكنولوجيا الأغذية المجلد. 88 فبراير 2018. 210-216.
- جاين، Surangna. كومار الشرج، أنيل (2016): الأمثل لاستخراج hydrolysates البروتين وظيفية من الدجاج والبيض قذيفة غشاء (ESM) من خلال استخراج بالموجات فوق الصوتية بمساعدة (UAE) والإنزيمية. LWT – علوم وتكنولوجيا الأغذية المجلد. 69 يونيو 2016. 295-302.
- كيم، H.K؛ كيم، Y.H؛ كيم، Y.J؛ بارك، H.J؛ لي، N.H. (2012): آثار العلاج بالموجات فوق الصوتية على استخراج الكولاجين من جلود من لباس البحر Lateolabrax japonicus. علوم البحار والمصايد حجم 78، العدد 78، 2013. 485-490.
- لى ده فو. مو، Changdao. تساى، Sumei. لين، وي (2016): أشعة بالموجات فوق الصوتية في استخراج الأنزيمية من الكولاجين. الفوق Sonochemistry المجلد 16، العدد 5؛ 2009. 605-609.
- أولسون، D.A.، أفينا بوستيلوس، R.D.، أولسن، C.W.، تشيو، B.، يي، E.، باور، C.K.، بكتل، P.J.، وعموم، Z.، ماك هيو، T.H. (2005): تقييم الموجات فوق الصوتية السلطة كأداة مساعدة في تجهيز لاستخراج الجيلاتين الأسماك. ملخص الاجتماع رقم 71C-26. الاجتماع السنوي IFT. يوليو 2005. نيو أورلينز، LA.
- ركض، X.G؛ وانغ، L.Y. (2014): استخدام العلاج بالموجات فوق الصوتية والبيبسين جنبا إلى جنب لاستخراج الكولاجين من صناعة اللحوم والمنتجات. مجلة علوم الأغذية والزراعة 94 (3)، 2014. 585-590.
- شميت، M.M؛ Dornelles، R.C.P؛ ميلو، R.O؛ كوبوتا، E.H؛ Mazutti، M.A؛ Kempka، A.P؛ Demiate، I.M. (2016): عملية استخراج الكولاجين. المجلة الدولية للبحوث الغذائية 23 (3)، 2016. 913-922.
- Siritientong، Tippawan. BONANI، والتر. موتا، أنطونيلا. Migliaresi، كلاوديو. Aramwit، Pornanong (2016): آثار دودة القز الحرير سلالة ووقت استخراج على الخصائص الجزيئية والبيولوجية للسيريسين. العلوم الحيوية، التكنولوجيا الحيوية، والكيمياء الحيوية المجلد. 80، المحطة الفضائية الدولية. 2، 2016. 241-249.
- تسنغ، J.N؛ جيانغ، B.Q؛ شياو Z.Q.، لي، S.H. (2011): استخراج الكولاجين من حراشف السمك مع غراء تحت بالموجات فوق الصوتية المعالجة. المواد المتقدمة بحوث، المجلد 366، 2011. 421-424.
حقائق تستحق العلم
الكولاجين
الكولاجين هو بروتين الهيكلي الرئيسي في الفضاء خارج الخلية في مختلف الأنسجة الضامة في أجسام الحيوانات. باعتبارها العنصر الرئيسي من النسيج الضام، هو البروتين الأكثر وفرة في الثدييات، [1] مما يصل من 25٪ إلى 35٪ من البروتين في الجسم بأكمله. يتكون الكولاجين من الأحماض الأمينية الجرح معا لتشكيل-اللوالب ثلاثية لتشكيل من الألياف ممدود. أعلى كميات من الكولاجين الموجودة في أنسجة ليفية مثل الأوتار والأربطة والجلد. هناك ثلاثة أنواع من الكولاجين لتمييزها:
النوع الأول الكولاجين: يوفر 90٪ من البروتين في الجلد والشعر والأظافر، وأجهزة والعظام والأربطة
النوع الثاني الكولاجين: يوفر 50-60٪ من البروتين في الغضروف، 85-90٪ من الكولاجين في الغضروف المفصلي
النوع الثالث الكولاجين: يوفر البروتينات بروتين ليفي في العظام والغضاريف، عاج، وتر، وغيرها من الأنسجة الضامة
الكولاجين في الجسم
وتتكون كل أنواع الكولاجين ثلاثة من البروتينات المختلفة التي تلبي أغراض مختلفة في الجسم. أنواع الكولاجين الأول والثالث كلاهما المكونات الرئيسية لالجلد والعضلات والعظام والشعر والأظافر. كانت مطلوبة من أجل صحتهم والنمو وإعادة البناء. نوع الكولاجين II وجدت معظمهم في الغضروف والمفاصل.
الكولاجين من النوع الأول والثالث على حد سواء تحتوي على 19 الأحماض الأمينية التي تعتبر الأحماض الأمينية الأساسية. يتم إنتاجها من قبل الخلايا الليفية (الخلايا في الأنسجة الضامة) وبانيات (الخلايا التي تكون العظام). والبروتينات الأكثر أهمية في نوع الكولاجين الأول والثالث يشمل الجلايسين، البرولين، ألانين، وهيدروكسي. النوع الثالث هو بروتين صلب ليفي.
الجلايسين هو من الأحماض الأمينية وفقا لأعلى كمية الكولاجين. البرولين هو حمض أميني غير ضروري، والتي يمكن توليفها من الجلايسين ويساهم في المفاصل والأوتار. هيدروكسي هو من الأحماض الأمينية التي تساهم في استقرار الكولاجين. ألانين هو حمض اميني مهم لتخليق البروتينات.
مثل النوع الأول والثالث، النوع الثاني الكولاجين يفعل الألياف النموذج. هذه الشبكة ييفي الكولاجين المهم في الغضروف منذ غير تتيح للانحباس البروتيوغليكان. وعلاوة على ذلك، فإنه يوفر قوة الشد للأنسجة.
مصادر واستخدامات
الكولاجين هو بروتين ليفي التي هي موجودة بوفرة في النسيج الضام من الثدييات، على سبيل المثال الأبقار والخنازير. يتم استخراج معظم الكولاجين
من جلود الخنازير والعظام ومن مصادر الأبقار. مصدر بديل لاستخراج الكولاجين والأسماك والطيور. ويستخدم على نطاق واسع الكولاجين في الغذاء والمكملات الغذائية والمستحضرات الصيدلانية / الفحوص الطبية، ومستحضرات التجميل وغيرها من المنتجات. استخراج الكولاجين هي الأعمال التجارية المتنامية منذ هذا البروتين يمكن أن تحل محل وكلاء الاصطناعية في العمليات الصناعية المختلفة.