Ultralydsekstraktion af spirulinapigmenter

Ultralydsekstraktion har vist sig at være yderst effektiv til isolering af ekstrakter af mikroalger af overlegen kvalitet. Spirulinapigmenter såsom fykocyanin er kendt som superfood og bidrager til sundhedsmæssige fordele på grund af deres høje indhold af antioxidanter, vitaminer og proteiner. For at fremstille stærkt koncentrerede kosttilskud såsom pulvere og tabletter skal de blå pigmenter ekstraheres fra spirulinaalgerne.

Spirulina

Arthrospira platensis (A. platensis) og Arthrospira maxima (A. maxima) er kendt under betegnelsen spirulina. Spirulina er blågrønalger, som er rige på aminosyrer og antioxidanter. Med et højt indhold af næringsstoffer såsom proteiner, enzymer, mineraler og vitaminerne A, K og B12 samt jern og mangan kategoriseres de som superfood. Algeslægten Arthrospira har et særligt højt indhold af proteiner. Dens proteinindhold ligger mellem 53 og 68% af tørvægten og omfatter hele spektret af alle essentielle aminosyrer. Desuden indeholder Arthrospira store mængder flerumættede fedtsyrer (PUFA’er), som udgør ca. 1,5 til 2% af det samlede lipidindhold på 5 til 6%. Disse PUFA’er omfatter γ-linolensyre (GLA), en essentiel omega-6-fedtsyre. Yderligere bioaktive forbindelser i Arthrospira omfatter vitaminer, mineraler samt fotosyntetiske pigmenter.
Bemærk: Videnskabeligt betegnes Spirulina platensis (S. platensis) og Spirulina maxima (S. maxima) korrekt som Arthrospira platensis (A. platensis) og Arthrospira maxima (A. maxima). Begge arter blev tidligere klassificeret i slægten Spirulina og er stadig i dag almindeligt kendt under navnet spirulina. Selvom opdelingen i de to separate slægter Arthrospira og Spirulina nu er generelt accepteret, bruges betegnelsen spirulina ofte som en samlebetegnelse.

Ultralydsekstraktion af spirulina

Ultralydscelledisruptorer (også kaldet ultralydsekstraktorer) er velkendte for deres evne til at åbne celler for at frigive intracellulært materiale. Når intense ultralydsbølger kobles ind i væsker, opstår fænomenet akustisk kavitation. Kavitationskræfterne nedbryder cellevæggene og øger masseoverførslen, så de bioaktive målforbindelser transporteres fra cellen ud i væsken.

Ultralydsekstraktion fra celler: Det mikroskopiske tværsnit (TS) viser virkningsmekanismen under ultralydsekstraktion fra celler (forstørrelse 2000x) [kilde: Vilkhu et al. 2011]

Ekstraktionsprotokol

Prabuthas et al. (2011) har udviklet følgende ekstraktionsprotokol for at opnå et fykocyaninekstrakt af høj kvalitet: Fykocyaninekstraktionen blev evalueret ud fra fykocyaninkoncentrationen ved brug af destilleret vand og en 1% CaCl2-opløsning. Havalgen spirulina anvendes i tørret form, da den våde biomasse straks udnyttes af bakterier og begynder at blive nedbrudt på grund af sin næringsstofsammensætning. For at undgå disse problemer anbefales det derfor at anvende tørret algebiomasse. Ekstraktionen blev udført ved at blande 0,1g tørret biomasse med en mængde af opløsningsmidlet, og sonikeringen blev udført med en varighed og amplitude i henhold til forsøgsdesignet. Prøvesuspensionerne blev sonikeret med en ultralydscelledisruptor af typen UP50H fra Hielscher, efterfulgt af centrifugering i 15 min ved 13.500rpm i en kølecentrifuge. Fykocyanin- og proteinindholdet blev undersøgt under ekstraktionen med de forskellige opløsningsmidler calciumchlorid og destilleret vand.
Den maksimale mængde fykocyanin, 0,3116mg/ml, blev opnået i calciumchloridopløsning, efterfulgt af 0,299mg/ml i destilleret vand. Den maksimale mængde protein, 63,63%, blev opnået med destilleret vand som opløsningsmiddel og 54,69% i calciumchloridopløsning. CaCl2-opløsning blev således fundet at være det bedste opløsningsmiddel til ultralydsassisteret ekstraktion af fykocyanin.

Højtydende ultralydsekstraktorer til spirulinaekstraktion

Hielscher er din partner med mange års erfaring inden for kraftfuld, pålidelig ultralydsekstraktion af bioaktive stoffer fra plante- og fytobiomasse. Alle ultralydsekstraktorer kan anvendes 24/7 og er egnede til kommerciel produktion af ekstrakter til kosttilskud. Vores produktsortiment dækker hele spektret fra mindre håndholdte biodisruptorer til ultralydsapparater til pilotskala og industrielle ultralydssystemer. Forskelligt tilbehør såsom forskellige sonotroder og flowcellereaktorer muliggør optimal tilpasning til dine proceskrav. Alle Hielschers ultralydsprocessorer er robuste, nemme at betjene og designet med fokus på brugervenlighed. Vores digitalt styrede ultralydsapparater leveres med et indbygget SD-kort til automatisk logning af sonikeringsdata.
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af vores ultralydsapparaters omtrentlige behandlingskapacitet:

Vores veluddannede medarbejdere sikrer kundeservice af høj kvalitet og professionel rådgivning.
Kontakt os i dag! Vi anbefaler dig gerne den bedst egnede ultralydsekstraktor til din anvendelse.