Zlepšení sklizně mikrořas pomocí sonikace
Mikrořasy jsou bohaté na lipidy, bílkoviny a mikroživiny, což z nich činí cenný zdroj živin. Vzhledem ke strukturální odolnosti buněčných stěn řas a potřebě následné extrakce vnitrobuněčných sloučenin – zejména lipidy a mikroživiny – je zapotřebí netermální, vysoce účinná technologie. Díky svým sonikátorům nabízí společnost Hielscher vynikající řešení pro zpracování, které usnadňuje a zlepšuje dva základní kroky zpracování – koncentrace biomasy a narušení buněk.
Sonikátor UIP1000hdT pro zpracování řas
Jeden sonikátor – Dva kroky při zpracování řas
- Nedestruktivní sklizeň řas
Nenarušuje životaschopnost ani integritu typické mnohobuněčné spirální struktury Arthrospira platensis. Mírné ultrazvukové vibrace a kavitace způsobují kolaps plynových vezikul uvnitř buněk Arthrospira platensis, čímž umožňují jinak plovoucím buňkám sedimentovat. To usnadňuje koncentraci biomasy řas. - Narušení buněk pro extrakci (lipidy, proteiny, bioaktivní sloučeniny)
Ve druhém kroku extrakce se k narušení buněčné struktury Arthrospira platensis používá intenzivní sonikace, aby se uvolnily vnitrobuněčné sloučeniny, jako jsou lipidy, proteiny a bioaktivní látky.
Zjistěte více o ultrazvukové extrakci řas!
Sklizeň řas pomocí ultrazvuku
Ve studii Lecina et al. (2015) byly kultury sinic Arthrospira fusiformis (také Arthrospira platensis) podrobeny nedestruktivní sonikaci, která odhalila významné usnadnění sedimentace a obnovy biomasy. Použitím ultrazvukových polí o nízké intenzitě (≤0,5 W/mL) výzkumníci vyvolali reverzibilní flokulaci, aniž by byla narušena životaschopnost nebo morfologie buněk. – požadavek pro aplikace vyžadující neporušené biomolekuly nebo životaschopné buňky pro další kultivaci.
S ikonou “při nedestruktivní sonikaci lze tyto mikrořasy snadno usadit, čímž se biomasa koncentruje přibližně 30krát, přičemž se dosáhne výtěžnosti kolem 80-85 %.” (Lecina et al., 2015)
Využijte ultrazvukovou extrakci a použijte Hielscher sonikátor pro botanickou extrakci s bezkonkurenční účinností a udržitelností!
Ultrazvukový extraktor UIP2000hdT s reaktorem z nerezové oceli pro komerční extrakci lipidů, proteinů a bioaktivních látek z řas.
Vysoce výkonné sonikátory pro sběr a extrakci řas
Sonikátory Hielscher jsou pokročilé, vysoce výkonné ultrazvukové procesory navržené pro laboratorní i průmyslové aplikace, které jsou ideální pro sklizeň řas a extrakci. Ve fázi sklizně umožňují systémy Hielscher přesnou sonikaci o nízké intenzitě, která podporuje agregaci a sedimentaci buněk bez poškození jejich integrity. Následně jejich vysoce intenzivní schopnosti umožňují řízené narušení buněk, což usnadňuje účinné uvolňování intracelulárních lipidů, pigmentů a mikroživin. Díky laditelným amplitudám a režimu cyklu, režimům nepřetržitého provozu a robustní konstrukci podporují sonikátory Hielscher škálovatelné, energeticky účinné bioprocesy. – a jsou tak klíčovým nástrojem v moderních biorafineriích řas.
- Vysoká efektivita
- Nejmodernější technologie
- spolehlivost & Robustnost
- Nastavitelné, přesné řízení procesu
- várka & Vložené
- pro libovolný svazek
- Inteligentní software
- inteligentní funkce (např. programovatelné, datový protokol, dálkové ovládání)
- Snadná a bezpečná obsluha
- Nízké nároky na údržbu
- CIP (čištění na místě)
Projekce, výroba a poradenství – Kvalita Made in Germany
Hielscher ultrasonicators jsou dobře známí pro své nejvyšší standardy kvality a designu. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrazvukových zařízení do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí jsou snadno zvládnutelné Hielscher ultrasonikators.
Hielscher Ultrasonics je společnost certifikovaná ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrasonicators s nejmodernější technologií a uživatelskou přívětivostí. Samozřejmě, Hielscher ultrasonicators jsou v souladu s CE a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.
Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližný přehled o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators:
| Objem dávky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml / min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20L | 0.2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
| 15 až 150 l | 3 až 15 l/min | UIP6000hdT |
| Není k dispozici | 10 až 100 l / min | UIP16000hdT |
| Není k dispozici | větší | shluk UIP16000hdT |
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory pro míchání aplikací, disperze, emulgaci a extrakci v laboratorním, pilotním a průmyslovém měřítku.
Literatura / Reference
- Martí Lecina, Jordi Prat, Carlos J. Paredes, Jordi J. Cairó (2025): Non-disruptive sonication of A. fusiformis (A. platensis) cultures facilitates its harvesting. Algal Research, Volume 7, 2015. 1-4.
- Zhou, Jianjun; Min Wang, Francisco J. Barba, Zhenzhou Zhu, Nabil Grimi (2023):
A combined ultrasound + membrane ultrafiltration (USN-UF) process for enhancing saccharides separation from Spirulina (Arthrospira platensis). Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 85, 2023. - Vernès, Léa; Vian, Maryline; Maâtaoui, Mohamed; Tao, Yang; Bornard, Isabelle; Chemat, Farid (2019): Application of ultrasound for green extraction of proteins from spirulina. Mechanism, optimization, modeling, and industrial prospects. Ultrasonics Sonochemistry, 54, 2017.
Nejčastější dotazy
Jak se vyvolává sedimentace buněk?
Sedimentace buněk je primárně vyvolána kolapsem intracelulárních plynových vezikul, který narušuje regulaci vztlaku. To vede ke zvýšení hustoty buněk, což způsobuje jejich potopení mimo fotickou zónu, zejména u planktonních organismů, jako jsou sinice.
Co jsou plynové vakuoly v buňkách?
Plynové vakuoly jsou bílkovinné struktury naplněné plynem, které se vyskytují u vodních prokaryot, včetně sinic. Zajišťují kontrolu vztlaku a umožňují buňkám přizpůsobit svou vertikální polohu ve vodním sloupci tak, aby měly optimální přístup ke světlu a živinám.
Co jsou sinice?
Sinice jsou fotosyntetizující prokaryota produkující kyslík, která se běžně vyskytují ve sladkovodním a mořském prostředí. Hrají klíčovou roli při fixaci dusíku a primární produkci a za eutrofních podmínek mohou vytvářet škodlivé květy řas.
Co je Arthrospira fusiformis?
Arthrospira fusiformis je planktonní vláknitá sinice známá svou spirální morfologií. Daří se jí v alkalických sodných jezerech a je hlavní složkou potravy plameňáků. Komerčně se pěstuje jako “Spirulina” pro vysoký obsah bílkovin a živin.
Jak sonikace ovlivňuje řasy?
Ultrazvukové ošetření narušuje buňky řas kavitací, což vede k poškození membrán, kolapsu plynových měchýřků a narušení fotosyntézy. U sinic, jako je Microcystis aeruginosa, se náchylnost k sonikaci zvyšuje po rozdělení buněk, pravděpodobně v důsledku strukturálních zranitelností v pozdní světelné fázi denního cyklu.
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratoř k průmyslová velikost.