Ekstrakcija beta-glukana iz gljiva pomoću ultrazvučnosti
Materijali i oprema
- gljive (npr. 100 g nasjeckanih ili narezanih gljiva)
- Hladna destilovana voda (npr. 500 ml)
- Blender ili brusilica
- Staklene čaše ili flaše
- Filter papir ili vakuumska filtracija
- Centrifuga (opciono)
- Alkohol (npr. etanol) za padavine
- Frižider
- Sušenje pećnice
Protokol ekstrakcije beta-glukana
- Sameljite ili zgnječite gljive (npr. čaga ili lav)’ Mane gljiva) u krupne čestice cca 1 do 3 milimetra. Na primjer, koristite 100g sušenih čestica gljiva.
- Zatim dodajte čestice gljive u staklenu pehar ili pljosku.
- Zatim dodajte 500 ml destilovane vode u pehar koji sadrži čestice pečurke koje treba izdvojiti. Odnos vode i pečurke može varirati u zavisnosti od specifičnog tipa pečurke i veličine čestica.
- Nakon što promiješate kašu, sonicirajte smjesu pomoću ultrazvučnog laboratorijskog homogenizatora (npr. UP400St sa 22mm sonotrodom na 100% amplitudi ili UP200Ht sa 14mm sonotrodom na 100% amplitudi) i održavajte temperaturu ispod 90°C. Niže temperature pomažu u očuvanju jedinjenja osetljivih na toplotu, kao što su beta-glukani tokom ekstrakcije. Sonikat oko 5 do 10 minuta kada koristite UP400St i 10 do minuta kada koristite UP200Ht, respektivno. Imajte na umu da temperatura i vreme ekstrakcije mogu da variraju u zavisnosti od ultrazvučne snage koja se koristi. Naravno, veći volumeni će zahtijevati duže vrijeme sonicacije.
- Filtrirajte sonikiranu smjesu kroz filter papir ili koristite podešavanje vakuumske filtracije za odvajanje tekućine (koja sadrži ekstrahirane beta-glukane) od ostatka čvrste gljive.
- Zatim se beta-glukani talože iz tečnosti dodavanjem alkohola (npr. etanola). Obično se za taloženje može koristiti 2-3 količine alkohola.
- Nakon toga smjesu čuvajte u hladnjaku nekoliko sati kako bi se beta-glukani taložili.
- Nakon padavina, tečnost možete pažljivo dekantirati i prikupiti beta-glukan talog.
- Na kraju, osušite beta-glukane u pećnici na niskoj temperaturi (npr. 40-50°C) dok se sav alkohol ne ukloni i dobijete suhi prah.
Gljive pokazuju varijacije u svojim karakteristikama. Stoga, proces ekstrakcije beta-glukanom može se razlikovati na osnovu faktora kao što su specifične vrste gljiva, stanje gljiva (sušenih ili svježih), veličina čestica i temperatura ekstrakcije. Da biste optimizovali postupak ekstrakcije, razmislite o eksperimentisanju sa različitim parametrima, uključujući različite odnose čvrstog i tečnog materijala, podešavanje temperatura, istraživanje različitih rastvarača i ispitivanje različitih trajanja sonifikacije i podešavanja amplitude.
Ultrazvučno potpomognuta enzimska ekstrakcija beta-glukana
Ultrazvučno potpomognuta enzimska ekstrakcija je metoda koja se koristi za izdvajanje beta-glukana iz gljiva kombinacijom enzima i ultrazvučnih talasa. Ovaj proces poboljšava efikasnost ekstrakcije razbijanjem ćelijskih zidova gljiva i olakšavanjem oslobađanja beta-glukana.
Povećanje ekstrakcije beta-glukana iz gljiva
Jednom kada uspostavite protokol ekstrakcije beta-glukana koji zadovoljava vaše zahteve, povećanje procesa ekstrakcije može biti jednostavan poduhvat.
Skala ekstrakcije serije
Ako planirate da se povećate pomoću metode ekstrakcije serije, preporučujemo povećanje zapremine serije uz zadržavanje odnosa čvrstog i tečnog materijala i svih ostalih parametara konstantnim. Ako nastavite da koristite isti ultrazvučni homogenizator, obavezno proporcionalno povećajte vreme sonicacije. Za serije veće od 1 litra, možda ćete želeti da razmislite o uključivanju sporog mešalice za održavanje suspenzije čestica i poboljšanje uniformnosti ekstrakcije. Slika ispod prikazuje 8-litarsko podešavanje ekstrakcije serije pomoću ultrazvučnog homogenizatora UP400St u kombinaciji sa laboratorijskim mešalicom.
8L serija gljiva Extraction Setup sa UP400St Sonicator
Vakuumska filtracija ekstrakta beta-glukana nakon sonicacije
Ekstrakcija gljiva
Za one koji su zainteresovani za kontinuirano izdvajanje većih količina beta-glukana iz pečuraka, Hielscher Ultrasonics nudi reaktore protočnih ćelija dizajniranih za ekstrakciju botaničkih materijala. Ukoliko se ovo odnosi na Vas, pozivamo Vas da nas kontaktirate direktno za više informacija. Naš tehnički tim će sa zadovoljstvom pomoći u određivanju najpogodnijeg podešavanja za Vaše specifične potrebe. Međutim, sprovođenje laboratorijskog eksperimenta pomenutog ranije sa vašim specifičnim vrstama gljiva može biti od neprocenjive vrednosti u razumevanju preciznih zahteva procesa. Slika ispod prikazuje reaktor velikih protočnih ćelija sa UIP4000hdT ultrazvučnim homogenizatorom za ekstrakciju beta-glukana na približno 50 do 200 litara gnojnice gljiva-rastvarača na sat.
UIP4000hdT ultrazvučni homogenizator za 50 do 200L gnojnice s otapalima gljiva na sat
Empirijska koncentracija beta-glukana vrsta gljiva
Ispod ćete naći listu empirijske koncentracije beta-glukana koja je ekstrahovana iz različitih vrsta gljiva.
| Vrste gljiva | Sadržaj beta glukana (% težine) |
|---|---|
| Termitomyces fuliginosus R. Heim | 1% |
| Boletus colossus R. Heim | 3% |
| Russula densifolia Secr. ex Gillet | 25% |
| Russula cyanoxantha (Schaeff.) vlč. | 29% |
| Russula alboareolata Hongo | 42% |
| Russula emetica (Schaeff.) Pers. | 10% |
| Russula delica Fr. | 38% |
| Pycnoporus cinnabarinus (Jacq.) P. Karst. | 35% |
| Amanita hemibapha (Berk. & Broome) Sacc. | 5% |
| Amanita princeps ugao & Bas | 9% |
| Amanita caesarea (Scop.) Pers. | 4% |
| Heimiella retispora (Pat. & C.F. Baker) Boedijn | 19% |
| Cortinarius claricolor var. turmalis (Fr.) Quadr | 13% |
| Termitomyces tylerianus Otieno | 12% |
| Termitomyces microcarpus (Berk. & Broome) R. Heim | 8% |
| Termitomyces eurhizus (Berk.) R. Heim | 7% |
| Polyporellus varius (Pers.) P. Karst. | 2% |
| Pycnoporus coccineus (Fr.) Bondartsev & Singer | 45% |
| Lentinus squarrosulus Mont. | 2% |
| Daedaleopsis confragosa (Bolton) J. Schröt | 3% |
| Pycnoporus sanguineus (L.) Fr. | 35% |
| Amanita hemibapha (Berk. & Broome) Sacc. | 5% |
| Amanita virgineoides Bas | 1% |
| Agaricus silvaticus Schaeff. | 3% |
| Chlorophyllum molybdites (G. Mey.) Massee | 3% |
| Ganoderma lucidum (Curtis) P. Karst. | 33% |
| Amauroderma rugosum (Blume) & T. Nees) Torrend | 4% |
| Suillus bovinus var. bovinus (Pers.) Kuntze | 1% |
| Clitocybe suaveolens (Schumach.) P. Kumm. S | 9% |
| Cleroderma verrucosum (Bull.) Pers. | 9% |
| Heimiella retispora (Pat. & C.F. Baker) | 19% |
| Lentinula edodes (Berk.) Pegler | 34% |
| Pycnoporus cinnabarinus (Jacq.) P. Karst. | 35% |
koncentracija beta-glukana kod divljih vrsta gljiva, Izvor: Boonyanuphap, Jaruntorn & Hansawasdi, Chanida. Prostorna distribucija beta glukana koji sadrži zajednice divljih gljiva u suptropskim suhim šumama, Tajland. Gljivična raznolikost. 46. 29-42. 10.1007/s13225-010-0067-8.
Kvantifikacija koncentracije beta-glukana
Koncentracija beta-glukana nakon ekstrakcije može se kvantificirati različitim metodama, ovisno o vrsti beta-glukana i specifičnim zahtjevima analize. Uobičajene metode za kvantifikaciju koncentracije beta-glukana navedene su u nastavku. Naravno, izbor metode zavisi od faktora kao što su potrebna tačnost i dostupna oprema.
-
gravimetrijska metoda
- Princip: Ova metoda se zasniva na taloženju beta-glukana sa etanolom, nakon čega sledi sušenje i merenje taloga.
- Postupak: Uzorak se rastvara u vodi, tretira etanolom za taloženje beta-glukana, a zatim se talog prikuplja, suši i vaga.
- Prednosti: Jednostavan i široko korišten.
- Ograničenja: Manje precizna u odnosu na druge metode.
-
kolorimetrijske metode
- Princip: Ove metode uključuju reakcije boja sa specifičnim reagensima koji proizvode promjenu boje proporcionalnu koncentraciji beta-glukana.
-
Primjeri:
- Fenol-sumporna kiselina: Ova metoda uključuje tretiranje uzorka koncentriranom sumpornom kiselinom i fenolom, koji pretvara rastvor u narandžasto. Intenzitet boje je proporcionalan koncentraciji beta-glukana.
- Antron reagens reaguje sa beta-glukanima da bi proizveo plavo-zelenu boju, a intenzitet boje se meri.
- Prednosti: Osetljiv i pogodan za analizu visoke propusnosti.
- Ograničenja: interferencija drugih spojeva i potreba za specifičnim reagensima.
-
Enzimski Assays
- Enzimski testovi koriste enzime kao što je β-glukanaza za razgradnju beta-glukana u jednostavnije šećere, a oslobođeni šećeri su kvantificirani.
- Prednosti: Veoma specifična i precizna.
- Ograničenja: Zahteva specijalizovanu opremu i reagense.
-
Tečna hromatografija visokih performansi (HPLC)
- HPLC razdvaja i kvantifikuje jedinjenja na osnovu njihove interakcije sa hromatografskim kolonom.
- Beta-glukani se hidroliziraju u monosaharide, a rezultirajući šećeri se odvajaju i kvantificiraju HPLC-om.
- Prednosti: Veoma precizan i pogodan za kompleksne uzorke.
- Ograničenja: Zahteva specijalizovanu opremu i stručnost.
-
Specifični imunotestovi
- Imunotestovi koriste antitijela specifična za beta-glukane za kvantificiranje njihove koncentracije.
-
Primjeri:
- ELISA (enzimski vezani imunosorbentni test): U ovoj metodi, enzimski vezano antitijelo proizvodi promjenu boje kada se veže za beta-glukane.
- Testovi bočnog protoka: Ovo su brzi testovi koji daju vidljiv rezultat na testnoj traci.
- Prednosti: Visoka specifičnost i osetljivost.
- Ograničenja: Zahteva specifična antitela i može biti skuplja.