Екстракция на бета-глюкани от гъби с помощта на ултразвук
Материали и оборудване
- Гъби (напр. 100 г нарязани или нарязани гъби)
- Студена дестилирана вода (напр. 500 мл)
- Блендер или мелница
- Стъклени бехерови чаши или колби
- Филтърна хартия или настройка за вакуумна филтрация
- Центрофуга (по избор)
- Алкохол (напр. етанол) за утаяване
- Хладилник
- Сушилня
Протокол за екстракция на бета-глюкан
- Смелете или смачкайте гъбите (напр. Чага или Лъв’ Гъба грива) в груби частици от около 1 до 3 милиметра. Например, използвайте 100 грама сушени частици гъби.
- След това частиците гъби се добавят в стъклена бехерова чаша или колба.
- След това добавете 500 ml дестилирана вода към бехеровата чаша, съдържаща частиците гъби, които ще бъдат извлечени. Съотношението вода-гъба може да варира в зависимост от специфичния тип гъби и размера на частиците.
- След като се разбърква суспензията, ултразвук сместа с помощта на ултразвукова лаборатория хомогенизатор (например, UP400St с 22 мм издатина при 100% амплитуда или UP200Ht с 14 мм издатина при 100% амплитуда) и поддържа температура под 90 ° C. По-ниските температури помагат да се запазят чувствителните към топлина съединения, като бета-глюкани по време на екстракцията. Sonicate за прибл. 5 до 10 минути, когато използвате UP400St и за 10 до минути, когато използвате UP200Ht, съответно. Моля, имайте предвид, че температурата и времето за екстракция могат да варират в зависимост от използваната ултразвукова мощност. Разбира се, по-големи обеми ще изискват по-дълго време за обработка с ултразвук.
- Филтрирайте ултразвуковата смес през филтърна хартия или използвайте настройка за вакуумна филтрация, за да отделите течността (съдържаща екстрахираните бета-глюкани) от твърдия остатък от гъби.
- След това се утаяват бета-глюканите от течността чрез добавяне на алкохол (напр. етанол). Обикновено можете да използвате 2-3 обема алкохол за валежи.
- След това съхранявайте сместа в хладилник за няколко часа, за да може бета-глюканите да се утаят.
- След утаяване можете внимателно да декантирате течността и да съберете бета-глюкановата утайка.
- Накрая изсушете бета-глюканите в пещ при ниска температура (напр. 40-50°C), докато се отстрани всичкият алкохол и получите сух прах.
Гъбите проявяват вариации в техните характеристики. Следователно, процесът на екстракция на бета-глюкан може да се различава въз основа на фактори като специфичните видове гъби, състоянието на гъбите (сушени или пресни), размера на частиците и температурата на екстракция. За да оптимизирате процедурата си за екстракция, помислете за експериментиране с различни параметри, включително промяна на съотношенията твърдо вещество към течност, регулиране на температурите, проучване на различни разтворители и тестване на различни продължителност на ултразвук и настройки на амплитудата.
Ултразвуково подпомага ензимна екстракция на бета-глюкан
Ултразвуково подпомага ензимна екстракция е метод, използван за извличане на бета-глюкани от гъби с помощта на комбинация от ензими и ултразвукови вълни. Този процес повишава ефективността на екстракцията чрез разрушаване на клетъчните стени на гъбите и улесняване на освобождаването на бета-глюкани.
Мащабиране на екстракцията на бета-глюкан от гъби
След като сте създали протокол за екстракция на бета-глюкан, който отговаря на вашите изисквания, мащабирането на процеса на извличане може да бъде лесно начинание.
Мащабиране на екстракция на партиди
Ако планирате да мащабирате с помощта на метод за извличане на партиди, препоръчваме да увеличите обема на партидата, като същевременно запазите съотношенията твърдо към течно вещество и всички други параметри постоянни. Ако продължите да използвате същия ултразвуков хомогенизатор, не забравяйте да увеличите пропорционално времето за ултразвук. За партиди над 1 литър, може да помислите за включване на бавна бъркалка, за да поддържате суспензията на частиците и да подобрите еднородността на екстракцията. Изображението по-долу показва 8-литрова настройка за екстракция на партиди, използваща ултразвуков хомогенизатор UP400St в комбинация с лабораторна бъркалка.
8L партида гъби екстракция настройка с UP400St Sonicator
Вакуумна филтрация на бета-глюкан екстракт след ултразвук
Вградена екстракция на гъби
За тези, които се интересуват от непрекъснато извличане на по-големи количества бета-глюкани от гъби, Hielscher Ultrasonics предлага реактори с поточни клетки, предназначени за извличане на ботанически материали. Ако това се отнася за Вас, Ви препоръчваме да се свържете директно с нас за повече информация. Нашият технически екип ще се радва да помогне при определянето на най-подходящата настройка за вашите специфични нужди. Въпреки това, провеждането на експеримента в лабораторен мащаб, споменат по-рано, с вашите специфични видове гъби може да бъде безценно за разбирането на точните изисквания на процеса. Изображението по-долу показва голям реактор на поточна клетка с ултразвуков хомогенизатор UIP4000hdT за извличане на бета-глюкани при приблизително 50 до 200 литра суспензия от гъби-разтворители на час.
UIP4000hdT ултразвуков хомогенизатор за 50 до 200L гъби-разтворител суспензия на час
Емпирична бета-глюканова концентрация на видове гъби
По-долу ще намерите списък на емпиричната концентрация на бета-глюкан, която е извлечена от различни видове гъби.
| Видове гъби | Съдържание на бета глюкан (% тегло) |
|---|---|
| Termitomyces fuliginosus Р. Хайм | 1% |
| Колос с манатарки Р. Хайм | 3% |
| Russula densifolia Secr. ех Гилет | 25% |
| Русула цианоксанта (Schaeff.) Фр. | 29% |
| Русула албоареолата Хонго | 42% |
| Russula emetica (Schaeff.) Перс. | 10% |
| Русула делика Фр. | 38% |
| Pycnoporus cinnabarinus (Jacq.) П. Карст. | 35% |
| Amanita hemibapha (Берк. & Брум) Съгл. | 5% |
| Аманита принцепс Корнер & Бан | 9% |
| Amanita caesarea (Scop.) Перс. | 4% |
| Heimiella retispora (Пат. & К.Ф. Бейкър) Boedijn | 19% |
| Cortinarius claricolor var. turmalis (Fr.) Quadr | 13% |
| Термитомици (Termitomyces tylerianus Otieno) | 12% |
| Termitomyces microcarpus (Берк. & Брум) Р. Хайм | 8% |
| Termitomyces eurhizus (Berk.) Р. Хайм | 7% |
| Polyporellus varius (Перс.) П. Карст. | 2% |
| Пикнопорус кокциней (Фр.) Бондарцев & Певе́ц | 45% |
| Lentinus squarrosulus Монт. | 2% |
| Daedaleopsis confragosa (Болтън) J. Schröt | 3% |
| Pycnoporus sanguineus (L.) Фр. | 35% |
| Amanita hemibapha (Берк. & Брум) Съгл. | 5% |
| Amanita virgineoides Bas | 1% |
| Agaricus silvaticus Schaeff. | 3% |
| Хлорофилум молибдити (G. Mey.) Масзее | 3% |
| Ганодерма луцидум (Къртис) П. Карст. | 33% |
| Amauroderma rugosum (Blume & Т. Нийс) Торенд | 4% |
| Suillus bovinus var. bovinus (Перс.) Кунце | 1% |
| Clitocybe suaveolens (Шумах.) П. Кум. S | 9% |
| Cleroderma verrucosum (Бик.) Перс. | 9% |
| Heimiella retispora (Пат. & К.Ф. Бейкър) | 19% |
| Lentinula edodes (Берк.) Пеглер | 34% |
| Pycnoporus cinnabarinus (Jacq.) П. Карст. | 35% |
бета-глюкан концентрация на диви гъби, Източник: Boonyanuphap, Jaruntorn & Хансавасди, Чанида. (2010). Пространствено разпределение на бета глюкан, съдържащ диви гъбени съобщества в субтропични сухи гори, Тайланд. Гъбично разнообразие. 46. 29-42. 10.1007/с13225-010-0067-8,
Количествено определяне на бета-глюкан екстракт концентрация на гъби
Концентрацията на бета-глюкан след екстракция може да бъде количествено определена с помощта на различни методи, в зависимост от вида на бета-глюкана и специфичните изисквания на анализа. Общите методи за количествено определяне на концентрацията на бета-глюкан са изброени по-долу. Разбира се, изборът на метод зависи от фактори като необходимата точност и наличното оборудване.
-
Гравиметричен метод
- Принцип: Този метод се основава на утаяване на бета-глюкани с етанол, последвано от изсушаване и претегляне на утайката.
- Процедура: Пробата се разтваря във вода, обработва се с етанол за утаяване на бета-глюканите и след това утайката се събира, изсушава и претегля.
- Предимства: Прост и широко използван.
- Ограничения: По-малко прецизни в сравнение с други методи.
-
Колориметрични методи
- Принцип: Тези методи включват цветни реакции със специфични реагенти, които произвеждат промяна на цвета, пропорционална на концентрацията на бета-глюкан.
-
Примери:
- Метод на фенол-сярна киселина: Този метод включва обработка на пробата с концентрирана сярна киселина и фенол, което превръща разтвора в оранжево. Интензивността на цвета е пропорционална на концентрацията на бета-глюкан.
- Метод на Anthrone: Реактивът Anthrone реагира с бета-глюкани, за да произведе синьо-зелен цвят и се измерва интензивността на цвета.
- Предимства: Чувствителен и подходящ за високопроизводителен анализ.
- Ограничения: Интерференция от други съединения и необходимост от специфични реагенти.
-
Ензимни анализи
- Принцип: Ензимните анализи използват ензими като β-глюканаза, за да разградят бета-глюканите в по-прости захари, а освободените захари се определят количествено.
- Предимства: Много специфични и точни.
- Ограничения: Изисква специализирано оборудване и реактиви.
-
Високоефективна течна хроматография (HPLC)
- Принцип: HPLC разделя и определя количествено съединенията въз основа на техните взаимодействия с хроматографска колона.
- Процедура: Бета-глюканите се хидролизират в монозахариди, а получените захари се отделят и количествено се определят чрез HPLC.
- Предимства: Много точни и подходящи за сложни проби.
- Ограничения: Изисква специализирано оборудване и експертиза.
-
Специфични имуноанализи
- Принцип: Имуноанализите използват антитела, специфични за бета-глюканите, за да определят количествено тяхната концентрация.
-
Примери:
- ELISA (ензимно-свързан имуносорбентен тест): При този метод ензимно свързано антитяло предизвиква промяна на цвета, когато се свързва с бета-глюкани.
- Тестове за страничен поток: Това са бързи тестове, които осигуряват видим резултат на тест лента.
- Предимства: Висока специфичност и чувствителност.
- Ограничения: Изисква специфични антитела и може да бъде по-скъпо.