Ултразвукова екстракция на пигменти от спирулина

Доказано е, че ултразвуковата екстракция е високоефективна за изолиране на екстракти от микроводорасли с превъзходно качество. Пигментите на спирулината, като фикоцианина, са известни като суперхрана, която допринася за ползи за здравето поради високото си съдържание на антиоксиданти, витамини и протеини. За производството на силно концентрирани хранителни добавки, като прахове и таблетки, сините пигменти трябва да бъдат извлечени от водораслите спирулина.

Спирулина

Arthrospira platensis (A. platensis) и Arthrospira maxima (A. maxima) са известни с наименованието спирулина. Спирулината представлява синьо-зелени водорасли, богати на аминокиселини и антиоксиданти. Поради високото съдържание на хранителни вещества, като протеини, ензими, минерали и витамини A, K, B12, желязо и манган, те се класифицират като суперхрана. Родът водорасли Arthrospira има особено високо съдържание на протеини. Съдържанието му на протеини варира от 53 до 68% от сухото тегло и осигурява пълния спектър от всички незаменими аминокиселини. Освен това Arthrospira съдържа големи количества полиненаситени мастни киселини (PUFAs), които представляват приблизително 1,5 до 2% от общото липидно съдържание от 5 до 6%. Тези PUFAs включват γ-линоленова киселина (GLA), незаменима омега-6 мастна киселина. Други биоактивни съединения в Arthrospira включват витамини, минерали, както и фотосинтетични пигменти.
Забележка: В научната номенклатура Spirulina platensis (S. platensis) и Spirulina maxima (S. maxima) се наричат правилно Arthrospira platensis (A. platensis) и Arthrospira maxima (A. maxima). И двата вида някога са били класифицирани в рода Spirulina и до днес са разговорно известни с името спирулина. Въпреки че обособяването на двата отделни рода Arthrospira и Spirulina вече е общоприето, терминът спирулина често се използва като общо наименование.

Ултразвукова екстракция на спирулина

Ултразвуковите устройства за разрушаване на клетките (наричани също ултразвукови екстрактори) са добре известни със способността си да отварят клетките, за да освободят вътреклетъчния материал. Когато интензивни ултразвукови вълни се предават в течности, възниква явлението акустична кавитация. Кавитационните сили разрушават клетъчните стени и засилват масообмена, така че целевите биоактивни съединения се пренасят от клетката в течността.

Ултразвукова екстракция от клетки: микроскопският напречен срез (TS) показва механизма на действие при ултразвукова екстракция от клетки (увеличение 2000x) [източник: Vilkhu et al. 2011]

Протокол за екстракция

Prabuthas et al. (2011) са разработили следния протокол за екстракция с цел получаване на висококачествен екстракт от фикоцианин: Екстракцията на фикоцианин е оценена по отношение на концентрацията на фикоцианин при използване на дестилирана вода и 1% разтвор на CaCl2. Морското водорасло спирулина се използва в изсушен вид, тъй като влажната биомаса незабавно се усвоява от бактерии и започва да се разгражда поради хранителния си състав. Затова, за да се избегнат тези проблеми, се препоръчва използването на изсушена биомаса от водорасли. Екстракцията е извършена чрез смесване на 0,1g изсушена биомаса с количество от разтворителя, а ултразвуковата обработка е проведена с продължителност и амплитуда съгласно експерименталния план. Суспензиите на пробите са обработени с ултразвуково устройство за разрушаване на клетките UP50H на Hielscher, след което са центрофугирани за 15 min при 13 500rpm в центрофуга с охлаждане. Изследвано е съдържанието на фикоцианин и протеини при екстракция с различни разтворители – калциев хлорид и дестилирана вода.
Максималното количество фикоцианин, 0,3116mg/ml, е получено в разтвор на калциев хлорид, следвано от 0,299mg/ml в дестилирана вода. Максималното количество протеини, 63,63%, е получено при използване на дестилирана вода като разтворител, а в разтвор на калциев хлорид е получено 54,69%. Следователно разтворът на CaCl2 е определен като най-добрия разтворител за екстракция на фикоцианин с помощта на ултразвук.

Високопроизводителни ултразвукови екстрактори за екстракция на спирулина

Hielscher е вашият партньор с дългогодишен опит в мощната и надеждна ултразвукова екстракция на биоактивни вещества от растителна и фитобиомаса. Всички ултразвукови екстрактори могат да работят 24/7 и са подходящи за търговско производство на екстракти за хранителни добавки. Нашата продуктова гама обхваща пълния спектър – от по-малки ръчни устройства за разрушаване на биологичен материал до пилотни ултразвукови устройства и промишлени ултразвукови системи. Разнообразни принадлежности, като различни сонотроди и реактори с проточни клетки, позволяват оптимално адаптиране към изискванията на вашия процес. Всички ултразвукови процесори на Hielscher са здрави, лесни за работа и проектирани за удобство на потребителя. Нашите ултразвукови устройства с цифрово управление се доставят с вградена SD карта за автоматично записване на данните от ултразвуковата обработка.
Таблицата по-долу дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови устройства:

Нашият добре обучен персонал осигурява високо ниво на обслужване на клиентите и професионални консултации.
Свържете се с нас още днес! С удоволствие ще ви препоръчаме най-подходящия ултразвуков екстрактор за вашето приложение.