Yüksək təmizlənmiş şizofillan beta-qlükanlarının ultrasəs istehsalı
Şizofiallan immunomodulyator xüsusiyyətlərə malik göbələk β-qlükandır. Yüksək aktiv dərman təsirləri üçün şizofillan təkmilləşdirilmiş bioavailability göstərmək üçün aşağı molekulyar çəkiyə malik olmalıdır. Ultrasonikasiyanın şizofilanın molekulyar çəkisini azaltdığı sübut edilmişdir. Etibarlı və təsirli bir üsul olaraq, sonication asanlıqla aşağı molekulyar ağırlıqlı şizofillanın istehsalı üçün tətbiq oluna bilər.
Schizophyllum göbələkləri və ultrasəs beta-qlükanın çıxarılması
Schizophyllum göbələyinin növləri təbiətdə yağışlı mövsümlərdən sonra çürüyən ağaclarda böyüyür. Meyvə gövdələri növbəti quraq mövsümdə toplanır. Schizophyllum növləri qlükanlar kimi biokimyəvi birləşmələrlə zəngindir və buna görə də xüsusilə tropik ölkələrdə qida və dərman kimi istehlak edilir. Splitgill göbələyi kimi tanınan Schizophyllum commune, immunomodulyator, antifungal, antineoplastik və antiviral xüsusiyyətlərinə görə biotexnologiya və əczaçılıq şirkətlərini cəlb etdi.
Sizofiran, sonifilan və ya sizofilan kimi tanınan polisaxarid şizofillan, yüksək effektiv bioaktiv β-qlükan şizofilanı təklif edən Schizophyllum göbələklərində olan əsas β-qlükandır.
Schizophyllum commune göbələkləri təbiətdə ağaclarda böyüyür, miselyum fermentasiya bulyonunda da yetişdirilə bilər. Əczaçılıq və kosmetik tətbiqlər üçün aşağı molekulyar ağırlıqlı şizofillan yüksək molekulyar ağırlıqlı şizofillandan qat-qat daha təsirlidir. Bu, aşağı molekulyar ağırlıqlı şizofilanın əhəmiyyətli dərəcədə daha yaxşı bioavailability və udma dərəcələri göstərməsi ilə bağlıdır. Bundan əlavə, yüksək molekulyar ağırlıqlı şizofillan tez-tez tətbiqlərdə problemlidir, çünki bu, sulu məhlullarının yüksək özlülüyünə səbəb olur.
Ultrasəs ölçüsünün azaldılması şizofilanın molekulyar çəkisini azaltmaq və bununla da β-qlükan molekulunun keyfiyyətini artırmaq üçün yüksək effektiv və etibarlı bir üsuldur.

Ultrasəs aparatı UIP2000hdT göbələk β-qlükan olan şizofillanın molekulyar çəkisini azaltmaq üçün uğurla istifadə edilmişdir.
Aşağı Molekulyar Çəkili Şizofillanın İstehsalı Protokolu
Molekulyar çəki şizofillan kəskin şəkildə daha yaxşı bioavailability və tətbiq xüsusiyyətlərini nümayiş etdirdiyindən, Smirnou tədqiqat qrupu β-qlükan molekulunun şizofillanın parçalanması və ölçüsünün azalması üçün ultrasəsləşdirməni araşdırdı.
Şizofilanın ultrasəslənməsi
β-1.3(1.6)-Qlukan şizofillan (SPG) bioreaktorda sukrozdan substrat kimi istifadə etməklə S. kommuna göbələklərinin su altında becərilməsi yolu ilə istehsal edilmişdir.
Kultivasiya başa çatdıqdan sonra kultivasiya bulyonu şizofillan konsentrasiyası 2 q/l olana qədər deminerallaşdırılmış su ilə seyreltilmiş və ultrasəslə ultrasəs prosessoru UIP2000hdT (Hielscher Ultrasonics GmbH, Almaniya) aşağıdakı parametrlərdə və şərtlərdə təkrar emal rejimində: orta axın 50 mL/s, tezlik 20 kHz, çıxış 2000 W, sonotrode növü BS2d22, gücləndirici tip B2-1.4 və amplituda 100%. Sonication əvvəlində mədəniyyət bulyon temperatur 25 ° C idi. Ultrasonik kultura bulyonu (xüsusi enerji girişi 100 Ws/mL) 40°C-də 1,5 bar təzyiq altında Seitz HS800 dərinlik filtrindən süzüldü. Kimyəvi xarakteristika üçün ultrasəsləşdirilmiş şizofillan (uSPG) laboratoriya temperaturunda üçqat miqdarda izopropil spirti ilə filtratdan çökdürülmüş və 60°C-də 12 saat ərzində qurudulmuş, immunoloji tədqiqatlar üçün uSPG məhlulları aşağıdakı kimi hazırlanmışdır: (1) ultrasəsləşdirilmiş kultura suyu filtratı 0,1 m2 Pall Centramate T seriyalı PES kasetindən (100 kDa kəsmə) 0,8 barda diafiltrasiya edildi və diafiltrasiya saxlama keçiriciliyi 20 μS/sm olana qədər davam etdi; (2) məhlul diafiltrasiya yolu ilə uSPG konsentrasiyası 1 q/L-ə qədər konsentrə edildi və 120°C/20 dəq temperaturda avtoklavda sterilizasiya edildi. Denatürləşdirilmiş uSPG oxşar üsulla hazırlanmışdır, istisna olmaqla, NaOH mədəni bulyonun filtratına 0,2 M konsentrasiyada əlavə edilmişdir və qələviləşdirilmiş məhlul diafiltrasiyadan əvvəl laboratoriya temperaturunda 30 dəqiqə inkubasiya edilmişdir.
Analitik üsullar
Miselyumun məhsuldarlığı qravimetrik olaraq təxmin edildi: mədəniyyət bulyonu su ilə 1:4 nisbətində seyreltildi, 25 ° C-də 10000 × q-da 20 dəqiqə sentrifuqa edildi, çöküntü üçqat su ilə yuyuldu, 60 ° C-də qurudulmuş və çəkilmişdir. Şizofillan üçqat miqdarda izopropil spirti ilə supernatantdan çökdürülmüş, 60°C-də 24 saat qurudulmuş və onun məhsuldarlığı qravimetrik üsulla müəyyən edilmişdir. Kultura bulyonundakı pO2 optik zond Hamilton-Visiferm DO 120 (Hamilton, İsveçrə) ilə ölçüldü.
Kultura bulyonunun dinamik özlülüyü HAAKE Visco Tester 6L-də mil 1L və 2L olan 4°C-də və fırlanma sürəti 30 rpm-də ölçüldü. Filtrasiya sürəti 1,5 bar təzyiqdə və 40°C-də 200 × 200 mm Seitz HS800 (Pall, ABŞ) dərinlik filtri vasitəsilə 500 ml mədənin bulyonun filtrasiya müddətindən hesablanmışdır.
uSPG molekulyar çəkisi seriyaya qoşulmuş PL aquagel OH60 və PL aquagel OH40 sütunları ilə HPLC sistemi Alliance (Sular) üzərində SEC-MALLS tərəfindən ölçüldü və miniDAWN TREOS (Wyatt) detektoru diafiltrasiya yolu ilə uSPG konsentrasiyası 1 q/L-ə qədər cəmləndi və sterilizasiya edildi. avtoklavlama 120°C/20 dəq. Denatürləşdirilmiş uSPG oxşar şəkildə hazırlanmışdır, istisna olmaqla, NaOH 0,2 M konsentrasiyada mədəni bulyon filtratına əlavə edilmişdir və qələviləşdirilmiş məhlul diafiltrasiyadan əvvəl laboratoriya temperaturunda 30 dəqiqə inkubasiya edilmişdir.

UIP2000hdT şizofilanın molekulyar çəkisini azaltmaq üçün

ultrasəs aparatı UP400St (400W, 24kHz) şizofillanın emalı üçün
Ultrasonication müalicə SPG aşağı emal asanlaşdırmaq üçün miselyum ilə 144-h mədəniyyət bulyon kommuna birbaşa tətbiq edilmişdir.
Sonicated şizofilanın xüsusiyyətləri: Ultrasəsləşdirilmiş şizofillan (uSPG) mədəni bulyonun filtratından spirtlə çökdürülmüş və xarakterizə edilmişdir. SEC-MALLS uSPG Mw-nin təxminən 1 MDa olduğunu təxmin etdi. Maye fermentasiya nəticəsində yaranan şizofillanın orta molekulyar çəkisi təxminən 5 MDa-dır, bərk vəziyyətdə becərmə zamanı isə 10 MDa-a qədər çata bilər. Ultrasəslənmiş şizofillanın molekulyar çəkisini yerli müalicə olunmamış şizofillanın molekulyar çəkisi ilə müqayisə etdikdə, ultrasəsləmə nəticəsində molekulyar çəkinin 5-10 qat azalması müşahidə edilə bilər.
Sonicated polisaxarid uSPG alovlanmadan sonra 0,7% w/w protein və 1,0% w/w qalıqdan ibarət idi. uSPG hidrolizat 99%-dən çox qlükozadan ibarət idi. Analitik nəticələr göstərir ki, sonikasiya β-qlükan onurğasını təsadüfi olaraq parçalayır və yan budaqlar toxunulmaz qalır və bununla da şizofillanın ölçüsünü və molekulyar çəkisini azaldır. Əsasən zülal və endotoksinsiz uSPG üzərində aparılan immunoloji tədqiqatlar göstərdi ki, ultrasəsləşdirilmiş aşağı Mw şizofillanın immunomodulyator aktivliyi var.

Yerli ultrasəsləşdirilmiş şizofillanın AFM görüntüsü (yuxarıda) və topoqrafik profili (aşağıda). 512 × 512 pxs2 qətnamə ilə yarı kontakt rejimində ölçmə. Şərtlər: qızıl örtük, yay sabiti 15,3 N/m, uc konus bucağı <22°.r />(picture and study: ©Smirnou et al., 2017)
Azaldılmış özlülük: Ultrasonication mədəniyyət bulyon özlülük əhəmiyyətli azalması ilə nəticələndi. Ultrasonikasiya zamanı kultur bulyonunun özlülüyü qeyri-xətti olaraq dəyişdi: ultrasonikasiyanın əvvəlində özlülüyün azalması sürətli idi, lakin sonradan yavaşladı. 100 Ws/mL xüsusi enerji girişi kultura bulyonunun özlülüyünü demək olar ki, 7 dəfə azaltmaq üçün kifayət idi.

144 saat üçün bioreaktorda göbələk becərilməsi ilə əldə edilmiş S.commune mədəniyyət bulyonunun ultrasəslənməsi. Ultrasonikasiya dövrünün (Ws/mL-də xüsusi enerji girişi kimi ifadə edilir) mədəniyyət bulyonunun dərinliyi filtrasiyasının sürətinə (qara sütun) və filtratda (boz sütun) şizofillan (SPG) konsentrasiyasına təsiri. Ultrasonikasiya şərtləri: Ultrasəs prosessoru UIP2000hd (20 kHz, 2000W), sonotrode BS2d22, gücləndirici B2-1.4, amplituda 100%, axın sürəti 50 mL/s.
(şəkil və tədqiqat: ©Smirnou et al., 2017)
Təkmilləşdirilmiş filtrasiya: Ultrasəslə işlənmiş kultura bulyonu yüksək molekulyar SPG ilə təmizlənməmiş kultura bulyonundan (xüsusi enerji girişi 0 Ws/mL) daha sürətli filtrdən axdı. Bundan əlavə, ultrasəs filtrasiya zamanı məhsul itkisini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Yüksək molekullu SPG (xüsusi enerji girişi 0 Vs/ml) olan təmizlənməmiş kultura bulyonunun filtratında 0,3 ± 0,07 q/L SPG, dərinlikdə filtrasiyadan əvvəl SPG konsentrasiyası isə 2 q/L olmuşdur. Bunun əksinə olaraq, 100 Ws/mL ultrasəslənmiş mədəniyyətin filtratında hər ikisi 2,2 ± 0,2 q/L konsentrasiyada SPG ehtiva edir ki, bu da demək olar ki, sıfır məhsul itkisinə uyğundur.

144 saat üçün bioreaktorda göbələk becərilməsi ilə əldə edilmiş S.commune mədəniyyət bulyonunun ultrasəslənməsi. Ultrasonikasiya dövrünün (Ws/mL-də xüsusi enerji girişi kimi ifadə edilir) mədəniyyət bulyonunun dərinliyi filtrasiyasının sürətinə (qara sütun) və filtratda (boz sütun) şizofillan (SPG) konsentrasiyasına təsiri. Ultrasonikasiya şərtləri: Ultrasəs prosessoru UIP2000hd (20 kHz, 2000W), sonotrode BS2d22, gücləndirici B2-1.4, amplituda 100%, axın sürəti 50 mL/s.
(şəkil və tədqiqat: ©Smirnou et al., 2017)

AFM görüntüləmə (yuxarıda) və topoqrafik profili (aşağıda) denatürasiya edilmiş ultrasəsləşdirilmiş şizofillanın. 512 × 512 pxs2 qətnamə ilə yarı kontakt rejimində ölçmə. Şərtlər: qızıl örtük, yay sabiti 15,3 N/m, uc konus bucağı < 22°.
(şəkil və tədqiqat: ©Smirnou et al., 2017)
Bundan əlavə, tədqiqatçılar şizofilanın ultrasəs emalının asanlıqla miqyaslana biləcəyini tapdılar. UIP2000hdT pilot zavodunun ultrasəs disinteqratorunun bir vahidi axın rejimində 110 s-də 1 litr mədəni bulyonu emal etdi. Əlavə ultrasəs aparatlarının ardıcıl qoşulması ilə sistemin məhsuldarlığı asanlıqla artırıla bilər.
Göbələk çıxarılmasının sadə miqyası haqqında daha çox oxuyun!
Mantar Qlükanının Emalı üçün Yüksək Performanslı Ultrasonik Avadanlıq
Qlükanlar kimi polisaxaridlərin, eləcə də xitin və xitosan kimi digər bioaktiv birləşmələrin parçalanması Hielscher yüksək performanslı ultrasəs avadanlığı ilə etibarlı şəkildə həyata keçirilə bilər. Ultrasonikatorlarımız yüksək amplitüdlər təqdim edə bilər, proses parametrləri üzərində dəqiq idarəolunma təklif edir və ağır yük altında və tələbkar mühitlərdə 24/7 işlədilə bilər. Hielscher Ultrasonics avadanlıq çeşidi bu tələbləri etibarlı şəkildə yerinə yetirir. Görkəmli ultrasəs performansından əlavə, Hielscher ultrasəs cihazları əhəmiyyətli iqtisadi üstünlük olan yüksək enerji səmərəliliyi ilə öyünür. – xüsusilə kommersiya irimiqyaslı istehsalda istifadə edildikdə.
Hielscher ultrasəs cihazları, proses ehtiyaclarınızı optimal şəkildə uyğunlaşdırmaq üçün sonotrodlar, gücləndiricilər, reaktorlar və ya axın hüceyrələri kimi aksesuarlarla təchiz oluna bilən yüksək performanslı sistemlərdir. Rəqəmsal rəngli displeylə, sonikasiya işlərinin əvvəlcədən təyin edilməsi seçimi, inteqrasiya olunmuş SD kartda avtomatik məlumat qeydi, brauzerin uzaqdan idarə edilməsi və bir çox başqa funksiyalar, ən yüksək prosesə nəzarət və istifadəçinin rahatlığı təmin edilir. Sağlamlıq və ağır yükdaşıma qabiliyyəti ilə birləşən Hielscher ultrasəs sistemləri istehsalda etibarlı iş atınızdır. Şizofillan kimi β-qlükanların molekulyar çəkisinin azaldılması məqsədli parçalanmanı və əczaçılıqda istifadə oluna bilən yüksək keyfiyyətli son şizofillan məhsulunu əldə etmək üçün güclü ultrasəs tələb edir.
Addım-addım təlimatlar daxil olmaqla, göbələklərdən ultrasəs beta-qlükanın çıxarılması haqqında daha ətraflı məlumatı burada tapa bilərsiniz!
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal qabiliyyətinin göstəricisini verir:
Partiya Həcmi | Axın | Tövsiyə olunan Cihazlar |
---|---|---|
1 ilə 500 ml | 10-200 ml/dəq | UP100H |
10 ilə 2000 ml | 20 - 400 ml/dəq | UP200Ht, UP400St |
0.1 - 20L | 0.2 ilə 4L/dəq | UIP2000hdT |
10-100 l | 2 ilə 10 L / dəq | UIP4000hdT |
na | 10-100 l/dəq | UIP16000 |
na | daha böyük | klaster UIP16000 |
Bizimlə əlaqə saxlayın! / Bizdən soruşun!
Ədəbiyyat / İstinadlar
- Smirnou, Dzianis; Knotek, Petr; Nesporova, Kristina; Smejkalova, Daniela; Pavlik, Vojtech; Franke, Lukas; Velebny, Vladimir (2017): Ultrasound-assisted production of highly-purified β-glucan schizophyllan and characterization of its immune properties. Process Biochemistry 2017.
- Zhong, Kui; Tong, Litao; Liu, Liya; Zhou, Xianrong; Liu, Xingxun; Zhang, Qi; Zhou, Sumei (2015): Immunoregulatory and antitumor activity of schizophyllan under ultrasonic treatment. International Journal of Biological Macromolecules, 80, 2015. 302–308.
- Kengo Tabata, Wataru Ito, Takemasa Kojima, Shozo Kawabata, Akira Misaki (1981): Ultrasonic degradation of schizophyllan, an antitumor polysaccharide produced by Schizophyllum commune fries. Carbohydrate Research, Volume 89, Issue 1, 1981. 121-135.
Bilməyə Dəyər Faktlar
şizofil – Göbələk β-qlükan
Sizofiran, SPG, sonifilan, sizofilan kimi də tanınan şizofillan, Basidiomycetes göbələklərinin bir növü olan Schizophyllum commune Fries göbələyi tərəfindən istehsal olunan neytral hüceyrədənkənar polisaxariddir. Şizofillan həll olunan beta-D-qlükandır, onun dəqiq təsir mexanizmi hələ tam aydınlaşdırılmayıb, lakin bu spesifik β-qlükan immunomodulyator və antitümör təsir göstərir. Sizofiranın dəqiq təsir mexanizmi hələ tam aydınlaşdırılmasa da, bu agent sitokin istehsalını artırmaq, makrofaqları və Langerhans hüceyrələrini aktivləşdirmək və polimorfonükleer leykositlərin (PML) və təbii öldürücü (NK) hüceyrələrinin fəaliyyətini artırmaqla immunitet sistemini stimullaşdırır. Sizofiran mədə xərçənginə qarşı olduqca səmərəsiz, lakin baş və boyun xərçəngi olan xəstələrdə sağ qalma müddətini uzatdı. Uşaqlıq boynu xərçəngində Sizofiran II mərhələ halları üçün sağ qalma müddətini və residiv müddətini uzatdı, lakin III mərhələdə deyil, və birbaşa şiş kütləsinə yeridildikdə əlavə effektivlik göstərdi. Sonifilan Yaponiyada xərçəng müalicəsi üçün radiasiya terapiyası ilə bioloji cavab dəyişdiricisi (BRM) kimi istifadə olunur. 1998-ci ildə Cənubi Koreyada uşaqlıq boynu xərçəngi üçün istifadəyə verilmişdir.

Hielscher Ultrasonics yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir laboratoriya üçün sənaye ölçüsü.