Υπερήχων εκχύλιση κολλαγόνου από μέδουσες
- Το κολλαγόνο μέδουσας είναι ένα κολλαγόνο υψηλής ποιότητας, το οποίο είναι μοναδικό αλλά παρουσιάζει παρόμοιες ιδιότητες με το κολλαγόνο τύπου Ι, ΙΙ, ΙΙΙ και τύπου V.
- Υπερήχων εκχύλιση είναι μια καθαρά μηχανική τεχνική, που αυξάνει την απόδοση, επιταχύνει τη διαδικασία και παράγει κολλαγόνο υψηλού μοριακού βάρους.
Υπερήχων εκχύλιση μέδουσες
Οι μέδουσες είναι πλούσιες σε μέταλλα και πρωτεΐνες και το κολλαγόνο είναι μια σημαντική πρωτεΐνη σε αυτά τα ζελατινώδη θαλάσσια πλάσματα. Οι μέδουσες είναι μια σχεδόν άφθονη πηγή που βρίσκεται στους ωκεανούς. Συχνά θεωρείται ως μάστιγα, η χρήση μεδουσών για την εκχύλιση κολλαγόνου είναι ευεργετική και με τους δύο τρόπους, παράγοντας εξαιρετικό κολλαγόνο, χρησιμοποιώντας μια βιώσιμη φυσική πηγή και αφαιρώντας τις ανθίσεις μεδουσών.
Η εκχύλιση με υπερήχους είναι μηχανική μέθοδος εκχύλισης, η οποία μπορεί να ελεγχθεί με ακρίβεια και να προσαρμοστεί στην πρώτη ύλη που έχει υποστεί επεξεργασία. Υπερήχων εκχύλιση έχει εφαρμοστεί με επιτυχία για την απομόνωση κολλαγόνου, γλυκοπρωτεΐνες και άλλες πρωτεΐνες από μέδουσες.
Γενικά, οι πρωτεΐνες που απομονώνονται από μέδουσες παρουσιάζουν ισχυρή αντιοξειδωτική δράση και ως εκ τούτου είναι πολύτιμες δραστικές ενώσεις για τις βιομηχανίες τροφίμων, συμπληρωμάτων και φαρμάκων.
Για την εκχύλιση μπορούν να χρησιμοποιηθούν ολόκληρες οι μέδουσες, τα μεσόγλεια (= μεγάλο μέρος της ομπρέλας μέδουσας) ή οι βραχίονες του στόματος.

Υπερήχων εκχύλιση είναι μια αποτελεσματική και ταχεία τεχνική για την παραγωγή κολλαγόνου από μέδουσες σε μεγάλες ποσότητες.
- κολλαγόνο βαθμού τροφίμων? pharma
- υψηλό μοριακό βάρος
- Σύνθεση αμινοξέων
- Αυξημένες αποδόσεις
- Ταχεία επεξεργασία
- Εύκολος χειρισμός
Υπερήχων-οξύ & Υπερήχων-ενζυματική εκχύλιση
Υπερήχων εκχύλιση μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με διάφορα όξινα διαλύματα για να απελευθερώσει το όξινο διαλυτό κολλαγόνο (ASC) από τις μέδουσες. Υπερήχων σπηλαίωση προωθεί τη μεταφορά μάζας μεταξύ του υποστρώματος μέδουσες και το όξινο διάλυμα με τη διάσπαση των κυτταρικών δομών και την έκπλυση των οξέων στο υπόστρωμα. Με αυτόν τον τρόπο, το κολλαγόνο καθώς και άλλες στοχευμένες πρωτεΐνες μεταφέρονται στο υγρό.
Σε επόμενο στάδιο, το υπόλοιπο υπόστρωμα μέδουσας υποβάλλεται σε επεξεργασία με ένζυμα (δηλ. πεψίνη) υπό υπερήχους για την απομόνωση του διαλυτού κολλαγόνου πεψίνης (PSC). Κατεργασία με υπερήχους είναι γνωστή για την ικανότητά της να αυξάνει την ενζυμική δραστηριότητα. Αυτό το αποτέλεσμα βασίζεται στην υπερηχητική διασπορά και αποσυσσωμάτωση των συσσωματωμάτων πεψίνης. Τα ομοιογενώς διασκορπισμένα ένζυμα προσφέρουν αυξημένη επιφάνεια για μεταφορά μάζας, η οποία συσχετίζεται με υψηλότερη ενζυμική δραστηριότητα. Επιπλέον, τα ισχυρά κύματα υπερήχων ανοίγουν τα ινίδια κολλαγόνου έτσι ώστε το κολλαγόνο να απελευθερώνεται.
Η έρευνα έχει δείξει ότι μια υπερηχητικά υποβοηθούμενη ενζυματική (πεψίνη) εκχύλιση οδηγεί σε υψηλότερες αποδόσεις και μια συντομότερη διαδικασία εκχύλισης.
Υπερήχων υψηλής απόδοσης για την παραγωγή κολλαγόνου
Hielscher Ultrasonics supplies powerful ultrasonic systems from lab to bench-top and industrial scale. To ensure optimum extraction output, reliable sonication under demanding conditions can be performed continuously. All industrial ultrasonic processors can deliver very high amplitudes. Amplitudes of up to 200µm can be easily continuously run in 24/7 operation. For even higher amplitudes, customized ultrasonic sonotrodes are available. The robustness of Hielscher’s ultrasonic equipment allows for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας:
Όγκος παρτίδας | Ροή | Προτεινόμενες συσκευές |
---|---|---|
0.5 έως 1.5mL | μ.δ. | VialTweeter |
1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100Η |
10 έως 2000mL | 20 έως 400mL? λεπτό | UP200Ht, UP400St |
0.1 έως 20L | 0.2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
10 έως 100L | 2 έως 10L? λεπτό | UIP4000hdT |
μ.δ. | 10 έως 100L? λεπτό | UIP16000 |
μ.δ. | μεγαλύτερου | σύμπλεγμα UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας!? Ρωτήστε μας!

Επεξεργαστές υπερήχων υψηλής ισχύος από εργαστήριο να πιλοτάρει και βιομηχανικός κλίμακα.
Βιβλιογραφία/Αναφορές
- Nicholas M.H. Khonga, Fatimah Md. Yusoff, B. Jamilah, Mahiran Basri, I. Maznah, Kim Wei Chan, Nurdin Armania, Jun Nishikawa (2018): Βελτιωμένη εκχύλιση κολλαγόνου από μέδουσες (Acromitus hardenbergi) με αυξημένες φυσικές διεργασίες διαλυτοποίησης. Food Chemistry Vol. 251, 15 Ιουνίου 2018. 41-50.
- Guoyan Ren, Bafang Li, Xue Zhao, Yongliang Zhuang, Mingyan Yan (2008): Τεχνολογία εκχύλισης με υπερήχους για την εκχύλιση γλυκοπρωτεΐνης από μέδουσες (Rhopilema esculentum) από το στόμα. Συναλλαγές της Κινεζικής Εταιρείας Γεωργικής Μηχανικής 2008-02.
- Guoyan Ren, Bafang Li, Xue Zhao, Yongliang Zhuang, Mingyan Yan, Hu Hou, Xiukun Zhang, Li Chen (2009): Έλεγχος μεθόδων εκχύλισης για γλυκοπρωτεΐνες από μέδουσες (Rhopilema esculentum) από του στόματος-βραχίονες με υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης. Journal of Ocean University of China 2009, τόμος 8, τεύχος 1. 83–88.
Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζετε
κολλαγόνο
Το κολλαγόνο είναι ινώδης πρωτεΐνη με δομή τριπλής έλικας και η κύρια αδιάλυτη ινώδης πρωτεΐνη στην εξωκυτταρική μήτρα και στον συνδετικό ιστό. Υπάρχουν τουλάχιστον 16 τύποι κολλαγόνων, αλλά οι περισσότεροι από αυτούς (περίπου 90%) ανήκουν στον τύπο Ι, τύπου ΙΙ και τύπου ΙΙΙ. Το κολλαγόνο είναι η πιο άφθονη πρωτεΐνη στο ανθρώπινο σώμα που βρίσκεται στα οστά, τους μυς, το δέρμα και τους τένοντες. Στα θηλαστικά, συμβάλλει στο 25-35% ολόκληρης της πρωτεΐνης του σώματος. Η ακόλουθη λίστα δίνει παραδείγματα ιστών όπου οι τύποι κολλαγόνου είναι οι πιο άφθονοι: Τύπος Ι - οστό, χόριο, τένοντας, σύνδεσμοι, κερατοειδής. Τύπος II–χόνδρος, υαλοειδές σώμα, πολφώδης πυρήνας· Τύπος III - δέρμα, τοίχωμα αγγείων, δικτυωτές ίνες των περισσότερων ιστών (πνεύμονες, ήπαρ, σπλήνας κ.λπ.). Οι βασικές μεμβράνες τύπου IV, τύπου V, συχνά συνδιανέμουν με κολλαγόνο τύπου Ι, ειδικά στον κερατοειδή χιτώνα. Αυτό φυσικά ευνόησε την εμπορική εκμετάλλευση των πρότυπων άφθονων κολλαγόνων (collagens I-V), με την απομόνωση και τον καθαρισμό τους, κυρίως από ανθρώπινους, βοοειδείς και χοιρινούς ιστούς, με συμβατικές διαδικασίες παραγωγής υψηλής απόδοσης, οδηγώντας σε παρτίδες κολλαγόνου υψηλής ποιότητας. (Silva et al., Mar. Drugs 2014, 12)
Το ενδογενές κολλαγόνο είναι ένα φυσικό κολλαγόνο που συντίθεται από τον οργανισμό, ενώ το εξωγενές κολλαγόνο είναι συνθετικό και μπορεί να προέρχεται από εξωτερική πηγή όπως συμπληρώματα. Το κολλαγόνο εμφανίζεται στο σώμα, ειδικά στο δέρμα, τα οστά και τους συνδετικούς ιστούς. Η παραγωγή κολλαγόνου σε έναν οργανισμό μειώνεται με την ηλικία και την έκθεση σε παράγοντες όπως το κάπνισμα και το υπεριώδες φως. Στην ιατρική, το κολλαγόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε επιδέσμους πληγών κολλαγόνου για να προσελκύσει νέα κύτταρα του δέρματος στις θέσεις πληγών.
Το κολλαγόνο χρησιμοποιείται ευρέως σε συμπληρώματα και φαρμακευτικά προϊόντα, δεδομένου ότι μπορεί να απορροφηθεί. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να διασπαστεί, να μεταμορφωθεί και να μεταφερθεί πίσω στο σώμα. Μπορεί επίσης να διαμορφωθεί σε συμπιεσμένα στερεά ή πηκτές που μοιάζουν με πλέγμα. Το ευρύ φάσμα των λειτουργιών του και η φυσική του εμφάνιση το καθιστούν κλινικά ευέλικτο και κατάλληλο για διάφορους ιατρικούς σκοπούς. Για ιατρική χρήση, το κολλαγόνο μπορεί να ληφθεί από βοοειδή, χοίρους, πρόβατα, θαλάσσιους οργανισμούς.
Υπάρχουν τέσσερις κύριες μέθοδοι για την απομόνωση του κολλαγόνου από τα ζώα: η μέθοδος αλάτισης, αλκαλική, όξινη και ενζυμική.
Οι όξινες και ενζυματικές μέθοδοι χρησιμοποιούνται συχνότερα σε συνδυασμό για την παραγωγή κολλαγόνου υψηλής ποιότητας. Δεδομένου ότι μέρη του κολλαγόνου είναι όξινο διαλυτό κολλαγόνο (ASC) και άλλα μέρη είναι κολλαγόνο διαλυτό στην πεψίνη (PSC), η επεξεργασία με οξύ ακολουθείται από ενζυματική εκχύλιση πεψίνης. Η εκχύλιση όξινου κολλαγόνου πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας οργανικά οξέα όπως χλωροξικό, κιτρικό ή γαλακτικό οξύ. Για την απελευθέρωση διαλυτού στην πεψίνη κολλαγόνου (PSC) από το υπόλοιπο υλικό της όξινης διαδικασίας εκχύλισης κολλαγόνου, η αδιάλυτη ύλη υποβάλλεται σε επεξεργασία με το ένζυμο πεψίνη, για την απομόνωση του διαλυτού στην πεψίνη κολλαγόνου (PSC). Το PSC εφαρμόζεται συνήθως σε συνδυασμό με 0,5M οξικού οξέος. Η πεψίνη είναι ένα κοινό ένζυμο, καθώς είναι σε θέση να διατηρήσει μια δομή κολλαγόνου με διάσπαση στο Ν-τερματικό της πρωτεϊνικής αλυσίδας και στο πεπτίδιο χωρίς έλικα.
Το κολλαγόνο χρησιμοποιείται σε συμπληρώματα διατροφής (nutraceuticals), καλλυντικά προϊόντα και φάρμακα. Το κολλαγόνο θηλαστικών και θαλάσσιων (ψαριών) διατίθεται στην αγορά και μπορεί να αγοραστεί σε οποιαδήποτε ποσότητα. Το κολλαγόνο μέδουσας είναι μια νέα μορφή κολλαγόνου, το οποίο είναι ανθρώπινο βιοσυμβατό και μη θηλαστικό (χωρίς ασθένειες). Το κολλαγόνο μέδουσας δεν ταιριάζει με κάποιο συγκεκριμένο τύπο κολλαγόνου (τύπου I-V), αλλά παρουσιάζει τις διάφορες ιδιότητες των τύπων κολλαγόνου I, II και V.
Γλυκοπρωτεΐνες
Οι γλυκοπρωτεΐνες βρίσκονται σε πολλούς οργανισμούς από βακτήρια έως ανθρώπους και έχουν διαφορετικές λειτουργίες. Αυτές οι πρωτεΐνες με βραχείες ολιγοσακχαριδικές αλυσίδες εμπλέκονται στην αναγνώριση της κυτταρικής επιφάνειας από ορμόνες, ιούς και άλλες ουσίες σε πολλά κυτταρικά συμβάντα. Επιπλέον, τα αντιγόνα κυτταρικής επιφάνειας χρησιμεύουν ως έκκριση βλεννίνης του στοιχείου εξωκυτταρικής μήτρας, του γαστρεντερικού και ουρογεννητικού σωλήνα. Σχεδόν όλες οι σφαιρικές πρωτεΐνες στο πλάσμα εκτός από την αλβουμίνη, τα εκκρινόμενα ένζυμα και τις πρωτεΐνες έχουν δομή γλυκοπρωτεΐνης. Η κυτταρική μεμβράνη αποτελείται από μόρια πρωτεϊνών, λιπιδίων και υδατανθράκων. Ο ρόλος των γλυκοπρωτεϊνών στην κυτταρική μεμβράνη, από την άλλη πλευρά, επηρεάζει τον αριθμό και την κατανομή των πρωτεϊνών. Αυτές οι πρωτεΐνες εμπλέκονται στη μετάβαση από μεμβράνη σε ουσία. Ο αριθμός και η κατανομή των γλυκολιπιδίων και των γλυκοπρωτεϊνών δίνουν κυτταρική ειδικότητα.
Οι γλυκοπρωτεΐνες είναι υπεύθυνες για την αναγνώριση των κυττάρων, την επιλεκτική διαπερατότητα της κυτταρικής μεμβράνης και την πρόσληψη ορμονών. Υπάρχουν 7 κύριοι τύποι μονοσακχαριτών στο υδατανθρακικό μέρος των γλυκοπρωτεϊνών. Αυτοί οι μονοσακχαρίτες συνδυάζονται με διαφορετική αλληλούχιση και διαφορετικές δομές δεσμών, με αποτέλεσμα μεγάλο αριθμό δομών αλυσίδας υδατανθράκων. Μια γλυκοπρωτεΐνη μπορεί να περιέχει μία μόνο δομή ολιγοσακχαριτών με δεσμούς Ν ή μπορεί να περιέχει περισσότερους από έναν τύπους ολιγοσακχαριτών. Οι Ν-συνδεδεμένοι ολιγοσακχαρίτες μπορεί να έχουν την ίδια ή διαφορετική δομή ή μπορεί επίσης να υπάρχουν σε ολιγοσακχαρίτες Ο-συνδεδεμένους. Ο αριθμός των αλυσίδων ολιγοσακχαριτών ποικίλλει ανάλογα με την πρωτεΐνη και τη λειτουργία.
Sialic acids in glycoproteins, an element of glycocalyx, play an important role in the recognition of cells. If the sialic acids are destroyed for any reason, the glycocalyx structure of the membrane is disrupted and the cell cannot perform most of the specified tasks. Also, there are some structural glycoproteins. They are fibronectins, laminins, fetal fibronectins and they all have different missions in the body. Also in eukaryotic glycoproteins, there are some monosaccharides mostly in hexose and aminohexose type. They can assist in protein folding, improve protein’s stability and are involved in cell signalling.