Ultrasonik Kollagen Ekstraksiya
- Kollagen zülallarla zəngindir və müxtəlif sənaye tətbiqlərində geniş istifadə olunur, məsələn, qida, dərman, əlavələr və s.
- Sonikasiya kollagenin enzimatik və ya turşu ekstraksiyası ilə asanlıqla birləşdirilə bilər.
- Kollagenin çıxarılması prosesinə ultrasəsin tətbiqi daha yüksək məhsuldarlıq və daha sürətli ekstraksiya ilə nəticələnir.
Kollagen Ekstraksiyasına Ultrasəs Təsirləri
Yüksək intensivlikli ultrasəs yaş proseslərdə kütlə ötürülməsini yaxşılaşdırmaq üçün geniş istifadə olunur, məsələn, ekstraksiya, sonokimya və s. Kollagenin çıxarılması (həmçinin kollagen izolyasiyası kimi tanınır) ultrasəs müalicəsi ilə əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırıla bilər. Sonikasiya kollagen substratının parçalanması zamanı kömək edir, kollagen fibrillərini açır, beləliklə fermentativ hidroliz və ya turşu müalicəsi asanlaşdırılır.
Ultrasonik Assisted Enzimatik Ekstraksiya
Sonikasiya ferment aktivliyini artırmaq qabiliyyəti ilə tanınır. Bu təsir pepsin aqreqatlarının ultrasəs dispersiyasına və deaqlomerasiyasına əsaslanır. Homojen səpələnmiş fermentlər daha yüksək ferment aktivliyi ilə əlaqəli olan kütlə ötürülməsi üçün artan səth təklif edir. Bundan əlavə, güclü ultrasəs dalğaları kollagenin sərbəst buraxılması üçün kollagen liflərini açır.
Ultrasəs pepsin ekstraktı: Pepsin birləşdirilmiş ultrasəs kollagenin məhsuldarlığını təqribən qədər artırır. 124% və adi pepsin hidrolizi ilə müqayisədə ekstraksiya müddətini əhəmiyyətli dərəcədə qısaldır. Dairəvi dikroizm analizi, atom qüvvəsi mikroskopiyası və FTIR, çıxarılan kollagenin üçlü sarmal strukturunun sonikasiyadan təsirlənmədiyini və toxunulmaz qaldığını sübut etdi. (Li et al. 2009) Bu, ultrasəs köməyi ilə pepsin ekstraksiyasını qida sənayesi üçün olduqca praktik edir və əhəmiyyətli dərəcədə daha qısa emal müddətində artan protein bərpa sürətini təklif edir.
Kollagenin iribuynuzlu vətərdən ultrasəs və qeyri-ultrasəs çıxarılmasının müqayisəli tədqiqatında ultrasəs müalicəsi (20kHz, nəbz rejimi 20/20 san.) daha yüksək məhsuldarlığa və səmərəliliyə əmin oldu. Adi ekstraksiya 48 saat ərzində sirkə turşusunda pepsin ilə aparılmışdır. Ultrasonik ekstraksiya eyni şəraitdə ekstraksiya edildi, lakin sonikasiya (3 ilə 24 saat) və pepsinə (24 ilə 45 saat) məruz qalma müddətləri dəyişdi, nəticədə cəmi 48 saat müalicə edildi. Ultrasəs-pepsin hasilatı kollagenin ekstraksiyasının üstün səmərəliliyini göstərdi və adi hasilat məhsuldarlığı 2,4% olduqda 6,2% məhsuldarlığa çatdı. Ən yaxşı nəticələr 18 saatdan istifadə edərək ultrasəs ekstraksiya müddətində əldə edilmişdir. Çıxarılan kollagen zədələnməmiş davamlı spiral quruluşu, yaxşı həllolma qabiliyyəti və kifayət qədər yüksək istilik sabitliyi nümayiş etdirdi. bu o deməkdir ki, ultrasəs-pepsin ekstraksiyası nəticəsində yaranan kollagenin keyfiyyətinə xələl gətirmədən təbii kollagenin çıxarılmasının effektivliyini artırmışdır. (Ran və Vanq 2014)
Ultrasonik Assisted Acid Extraction
Kim və başqalarının araşdırmasında. (2012), Yapon dəniz basının (Lateolabrax japonicus) dərisindən turşuda həll olunan kollagenin çıxarılması 0,5 M sirkə turşusunda 20 kHz tezliyində ultrasəs müalicəsinin ardından məhsuldarlığın artdığını və ekstraksiya vaxtının azaldığını göstərdi. Ultrasəs ilə ekstraksiya kollagenin əsas komponentlərini, daha dəqiq desək, α1, α2 və β zəncirlərini dəyişməyib.
Yumurta qabığından zülalın ultrasəs çıxarılması
Ultrasonik olaraq əvvəlcədən təmizlənmiş enzimatik hidrolizatlar daha yaxşı funksional xüsusiyyətlərə malikdir. Toyuq yumurtasının qabığından funksional zülal hidrolizatlarının ultrasəs üsulu ilə çıxarılması üçün həllolma, emulsifikasiya, köpüklənmə və su tutma xüsusiyyətləri yaxşılaşdırılır.
Yumurta qabığı membranı zəngin təbii resursdur və Tip I, V və X kollagen, lizozim, osteopontin və sialoprotein daxil olmaqla təxminən 64 zülaldan ibarətdir. Bu, yumurta qabıqlarını zülalların çıxarılması üçün maraqlı xammal edir. Ultrasonik ekstraksiya ilə zülalın sərbəst buraxılması və funksionallığı əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırıla bilər ki, bu da sürətli, səmərəli və qənaətcil bir prosesə səbəb olur.
Ultrasəs prosesləri: From laboratoriya üçün sənaye Ölçək
Ultrasonik Assisted Alkali Extraction
bu zülalları çıxarmaq və həll etmək
Yumurta qabığı membranından zülalın çıxarılması üçün ultrasəs-qələvi müalicəsi yumurta qabığı membranı zülalının ümumi miqdarının 100%-ə yaxın həll olunan protein məhsulu ilə nəticələndi. Ultrasonik kavitasiya yumurta qabığının membranından daha böyük zülalları ayırdı və onun birləşmələrinin həllini asanlaşdırdı. Protein quruluşu və xassələri sonikasiya ilə zədələnməmiş və bütöv qalmışdır. Zülalların antioksidant xüsusiyyətləri ultrasəs köməyi ilə qələvi müalicə və ənənəvi ekstraksiya üçün eyni idi.
Ultrasonik Jelatin Ekstraksiya
Dondurulmuş və havada qurudulmuş pollock dəriləri kollagen toxumasını ayırmaq üçün soyuq şoran, qələvi və turşu məhlulları ilə müalicə edildi və emal vasitəsi kimi güclü ultrasəs müalicəsi ilə dörd saat ərzində 45 ° C-də kollagen denatürasiyası ilə jelatini çıxardı. Jelatinin məhsuldarlığı, pH, şəffaflıq, gel gücü və viskoelastik xüsusiyyətləri, həmçinin PAGE-SDS üsulu ilə müəyyən edilmiş molekulyar çəki paylanması qiymətləndirilmişdir. Dörd saat ərzində 45°C-də su banyosunda ekstraksiya edilmiş jelatin nəzarət kimi istifadə edilmişdir. Güclü ultrasəs müalicəsi nəzarətlə müqayisədə ekstraksiya məhsuldarlığını 11,1% artırdı, gel gücü isə 7% azaldı. Ultrasəslə çıxarılan jelatində (4,2°C) jelləşmə temperaturu da aşağı olmuşdur. Bu davranış jelatinlərdə polipeptid rulonlarının molekulyar çəkisinin paylanmasındakı fərqlərlə bağlıdır. Güclü ultrasəs ekstraksiyasından dondurulmuş və havada qurudulmuş balıq dərilərindən jelatin çıxarılmasını artırmaq üçün istifadə edilə bilər. (Olson et al. 2005)
sənaye ultrasəs sistemləri
Hielscher Ultrasonics laboratoriyadan tutmuş dəzgah üstü və sənaye miqyasına qədər güclü ultrasəs sistemləri təqdim edir. Optimal hasilat çıxışını təmin etmək üçün tələb olunan şəraitdə etibarlı sonikasiya davamlı olaraq həyata keçirilə bilər. Bütün sənaye ultrasəs prosessorları çox yüksək amplitüdlər verə bilər. 200µm-ə qədər olan amplitüdlər 24/7 əməliyyatda asanlıqla davamlı olaraq işlədilə bilər. Daha yüksək amplitüdlər üçün xüsusi ultrasəs sonotrodları mövcuddur. Hielscher-in ultrasəs avadanlığının möhkəmliyi ağır iş şəraitində və tələbkar mühitlərdə 24/7 işləməyə imkan verir.
Proses tələblərinizlə bu gün bizimlə əlaqə saxlayın! Prosesiniz üçün sizə uyğun ultrasəs sistemi tövsiyə etməkdən şad olarıq!
Hielscher-in ultrasəs yüksək güclü homogenizatorları istənilən proses miqyası üçün mövcuddur – laboratoriyadan istehsala qədər.
Ədəbiyyat / İstinadlar
- Alvarez, Karlos; Lélu, Pauline; Linç, Sara A.; Tiwari, Brijesh K. (2018): Ultrasəs köməyi ilə ardıcıl turşu/qələvi izoelektrik həlledici çökmə (ISP) ekstraksiyasından istifadə etməklə skumbriya balığından optimallaşdırılmış protein bərpası. LWT – Qida Elmi və Texnologiyası Cild. 88, fevral 2018. 210-216.
- Jain, Surangna; Kumar Anal, Anil (2016): Ultrasonik yardımlı ekstraksiya (BƏƏ) və fermentativ hidroliz yolu ilə toyuq yumurtası qabığı membranından (ESM) funksional protein hidrolizatlarının çıxarılmasının optimallaşdırılması. LWT – Qida Elmi və Texnologiyası Cild. 69, iyun 2016. 295-302.
- Kim, HK; Kim, YH; Kim, YJ; Park, HJ; Lee, NH (2012): Ultrasonik müalicənin dəniz bas Lateolabrax japonicus dərilərindən kollagen çıxarılmasına təsiri. Balıqçılıq Elmi Cild 78, Sayı 78; 2013. 485-490.
- Li, Defu; Mu, Çanqdao; Cai, Sumei; Lin, Wei (2016): Kollagenin fermentativ çıxarılmasında ultrasəs şüalanması. Ultrasonics Sonochemistry Cild 16, Sayı 5; 2009. 605-609.
- Olson, DA, Avena Bustillos, RD, Olsen, CW, Chiou, B., Yee, E., Bower, CK, Bechtel, PJ, Pan, Z., Mc Hugh, TH (2005): Güc ultrasəsinin qiymətləndirilməsi balıq jelatinin çıxarılması üçün emal yardımı. İclasın avtoreferatı № 71C-26. IFT İllik Yığıncağı. İyul 2005. New Orleans, LA.
- Ran, XG; Wang, LY (2014): Ət sənayesinin yan məhsullarından kollagen çıxarılması üçün tandemdə ultrasəs və pepsin müalicəsinin istifadəsi. Ərzaq və Kənd Təsərrüfatı Elmləri Jurnalı 94(3), 2014. 585-590.
- Schmidt, MM; Dornelles, RCP; Mello, RO; Kubota, EH; Mazutti, MA; Kempka, AP; Demiate, IM (2016): Kollagen çıxarılması prosesi. Beynəlxalq Qida Araşdırmaları Jurnalı 23(3), 2016. 913-922.
- Siritientong, Tippavan; Bonani, Valter; Motta, Antonella; Migliaresi, Claudio; Aramwit, Pornanong (2016): Bombyx mori ipək gərginliyi və ekstraksiya vaxtının serisinin molekulyar və bioloji xüsusiyyətlərinə təsiri. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry Vol. 80 , Iss. 2, 2016. 241-249.
- Zeng, JN; Jiang, BQ; Xiao, ZQ, Li, SH (2011): Ultrasonik Ön Müalicə altında Papain ilə Balıq Tərəzisindən Kollagenin çıxarılması. Qabaqcıl Materialların Tədqiqi, Cild 366, 2011. 421-424.
Bilməyə Dəyər Faktlar
kollagen
Kollagen heyvan orqanizmlərində müxtəlif birləşdirici toxumalarda hüceyrədənkənar məkanda əsas struktur zülaldır. Birləşdirici toxumanın əsas komponenti kimi, məməlilərdə [1] ən bol zülaldır və bütün bədən zülalının 25%-dən 35%-ə qədərini təşkil edir. Kollagen uzadılmış fibrillər meydana gətirmək üçün üçlü sarmallar yaratmaq üçün bir-birinə sarılmış amin turşularından ibarətdir. Ən yüksək miqdarda kollagen tendonlar, bağlar və dəri kimi lifli toxumalarda mövcuddur. Üç növ kollageni ayırd etmək lazımdır:
I tip kollagen: dəridə, saçda, dırnaqlarda, orqanlarda, sümüklərdə, bağlarda zülalın 90%-ni təmin edir
Tip II kollagen: Qığırdaqda 50-60% zülal, oynaq qığırdaqlarında 85-90% kollagen təmin edir.
III tip kollagen: sümük, qığırdaq, dentin, tendon və digər birləşdirici toxumalarda lifli zülalları zülallarla təmin edir.
Bədəndə kollagen
Üç kollagen növünün hər biri bədəndə müxtəlif məqsədləri yerinə yetirən müxtəlif zülallardan ibarətdir. I və III kollagen növləri dərinin, əzələlərin, sümüklərin, saçların və dırnaqların əsas komponentləridir. Onlar sağlamlığı, böyüməsi və yenidən qurulması üçün lazımdır. II tip kollagen daha çox qığırdaq və oynaqlarda olur.
I və III tip kollagenin hər ikisində əsas amin turşuları hesab edilən 19 amin turşusu var. Onlar fibroblastlar (birləşdirici toxumalarda hüceyrələr) və osteoblastlar (sümükləri əmələ gətirən hüceyrələr) tərəfindən istehsal olunurlar. I və III tip kollagenin ən vacib zülallarına qlisin, prolin, alanin və hidroksiprolin daxildir. III tip lifli skleroproteindir.
Glisin kollagenin tərkibində ən çox olan amin turşusudur. Prolin, qlisindən sintez oluna bilən və oynaqlara və tendonlara kömək edən vacib olmayan bir amin turşusudur. Hidroksiprolin kollagenin sabitliyinə kömək edən bir amin turşusudur. Alanin zülalların biosintezi üçün vacib olan bir amin turşusudur.
Tip I və III kimi, tip II kollagen də fibrillər əmələ gətirir. Bu fibrilyar kollagen şəbəkəsi qığırdaqda vacibdir, çünki proteoqlikanların tutulmasına imkan verir. Bundan əlavə, toxumaya gərginlik verir.
Mənbələr və İstifadələr
Kollagen məməlilərin, məsələn, iribuynuzlu heyvanların, donuzların birləşdirici toxumasında bol miqdarda olan lifli zülaldır. Ən çox kollagen çıxarılır
donuz dərilərindən və sümüklərindən və iribuynuzlu heyvan mənbələrindən. Kollagen çıxarılması üçün alternativ mənbə balıq və quşlardır. Kollagen qida, pəhriz əlavələri, əczaçılıq/tibb və digər məhsullar arasında kosmetikada geniş istifadə olunur. Kollagen çıxarılması artan bir işdir, çünki bu zülal müxtəlif sənaye proseslərində sintetik agentləri əvəz edə bilər.