استخراج بتا گلوکان از قارچ با استفاده از امواج فراصوت

استخراج بتا گلوکان از قارچ برای آزمایش آزمایشگاهی و یا اهداف تولید شامل ترکیبی از خرد کردن, آسیاب و یا خرد کردن قارچ, استخراج اولتراسونیک کمک, و رسوب بتا گلوکان. در اینجا یک طرح کلی ساده از فرآیند استخراج بتاگلوکان، همراه با نمونه حجم ها و وزن ها برای یک آزمایش در مقیاس آزمایشگاهی آورده شده است. لطفا توجه داشته باشید که شرایط و اندازه گیری های خاص ممکن است بسته به نوع قارچ و خلوص بتا گلوکان مورد نیاز متفاوت باشد.

مواد و تجهیزات

• قارچ (به عنوان مثال، 100 گرم قارچ خرد شده یا خرد شده)
• آب مقطر سرد (به عنوان مثال، 500 میلی لیتر)
• مخلوط کن یا آسیاب
• لیوان یا فلاسک شیشه ای
• کاغذ فیلتر یا راه اندازی فیلتراسیون خلاء
• سانتریفیوژ (اختیاری)
• الکل (به عنوان مثال، اتانول) برای بارش
• یخچال
• اجاق گاز خشک کن

پروتکل استخراج بتا گلوکان

1. قارچ ها را خرد یا خرد کنید (به عنوان مثال، Chaga یا Lion’ قارچ یال) به ذرات درشت تقریبا 1 تا 3 میلی متر تبدیل می شود. به عنوان مثال، از 100 گرم ذرات قارچ خشک استفاده کنید.
2. سپس ذرات قارچ را به یک لیوان شیشه ای یا فلاسک اضافه کنید.
3. در مرحله بعد، 500 میلی لیتر آب مقطر را به لیوان حاوی ذرات قارچ مورد استخراج اضافه کنید. نسبت آب به قارچ ممکن است بسته به نوع قارچ خاص و اندازه ذرات متفاوت باشد.
4. پس از اینکه شما هم زد دوغاب، فراصوت مخلوط با استفاده از یک هموژنایزر آزمایشگاه اولتراسونیک (به عنوان مثال، UP400St با سونوترود 22mm در دامنه 100٪ یا UP200Ht با سونوترود 14mm در دامنه 100٪) و حفظ درجه حرارت زیر 90 °C. دمای پایین تر به حفظ ترکیبات حساس به گرما مانند بتا گلوکان در طول استخراج کمک می کند. هنگام استفاده از UP400St به ترتیب به مدت 5 تا 10 دقیقه و هنگام استفاده از UP200HT به مدت 10 تا 10 دقیقه سونیکات کنید. لطفا توجه داشته باشید که دما و زمان استخراج بسته به قدرت اولتراسونیک مورد استفاده می تواند متفاوت باشد. البته، حجم های بزرگتر نیاز به زمان فراصوت طولانی تر.
5. فیلتر مخلوط فراصوت از طریق کاغذ صافی و یا استفاده از یک راه اندازی فیلتراسیون خلاء برای جدا کردن مایع (حاوی بتا گلوکان استخراج) از باقی مانده قارچ جامد.
6. سپس با افزودن الکل (به عنوان مثال، اتانول) بتا گلوکان ها را از مایع رسوب دهید. به طور معمول، می توانید از 2-3 حجم الکل برای بارش استفاده کنید.
7. پس از آن، مخلوط را به مدت چند ساعت در یخچال نگهداری کنید تا بتا گلوکان ها رسوب کنند.
8. پس از بارندگی ، می توانید مایع را با دقت تخلیه کرده و رسوب بتا گلوکان را جمع آوری کنید.
9. در نهایت، بتا گلوکان ها را در فر در دمای پایین (مثلا 40-50 درجه سانتیگراد) خشک کنید تا تمام الکل برداشته شود و یک پودر خشک به دست آورید.

قارچ ها در ویژگی های خود تغییراتی از خود نشان می دهند. از این رو، فرآیند استخراج بتاگلوکان می تواند بر اساس عواملی مانند گونه خاص قارچ، وضعیت قارچ (خشک یا تازه)، اندازه ذرات و دمای استخراج متفاوت باشد. برای بهینه سازی روش استخراج خود را، آزمایش با پارامترهای مختلف، از جمله تغییر نسبت جامد به مایع، تنظیم دما، کاوش در حلال های مختلف، و آزمایش مدت زمان فراصوت و تنظیمات دامنه متنوع.

التراسونیک به کمک استخراج آنزیمی از بتا گلوکان

استخراج آنزیمی به کمک التراسونیک یک روش مورد استفاده برای استخراج بتا گلوکان از قارچ با استفاده از ترکیبی از آنزیم ها و امواج مافوق صوت است. این فرایند افزایش بهره وری استخراج با شکستن دیواره های سلولی قارچ و تسهیل انتشار بتا گلوکان.

افزایش مقیاس استخراج بتا گلوکان از قارچ

هنگامی که یک پروتکل استخراج بتا گلوکان ایجاد کردید که نیازهای شما را برآورده می کند، افزایش مقیاس فرآیند استخراج می تواند یک تلاش ساده باشد.

افزایش مقیاس استخراج دسته ای

اگر قصد دارید با استفاده از روش استخراج دسته ای مقیاس خود را افزایش دهید، توصیه می کنیم حجم دسته ای را افزایش دهید و در عین حال نسبت جامد به مایع و سایر پارامترها را ثابت نگه دارید. اگر شما همچنان به استفاده از همان هموژنایزر اولتراسونیک ، مطمئن شوید که به نسبت زمان فراصوت را افزایش می دهد. برای دسته های بیش از 1 لیتر، ممکن است بخواهید از یک همزن آهسته برای حفظ سوسپانسیون ذرات و بهبود یکنواختی استخراج استفاده کنید. تصویر زیر یک راه اندازی استخراج دسته ای 8 لیتری را با استفاده از یک هموژنایزر اولتراسونیک UP400St در ترکیب با همزن آزمایشگاهی نشان می دهد.

استخراج قارچ درون خطی

برای کسانی که علاقه مند به استخراج مداوم مقادیر بیشتری از بتا گلوکان از قارچ, Hielscher مافوق صوت ارائه می دهد راکتورهای سلول جریان طراحی شده برای استخراج مواد گیاهی. اگر این در مورد شما صدق می کند، توصیه می کنیم برای اطلاعات بیشتر مستقیما با ما تماس بگیرید. تیم فنی ما خوشحال خواهد شد که در تعیین مناسب ترین تنظیمات برای نیازهای خاص شما کمک کند. با این حال، انجام آزمایش در مقیاس آزمایشگاهی که قبلا با گونه قارچ خاص شما ذکر شد، می تواند در درک نیازهای دقیق فرآیند بسیار ارزشمند باشد. تصویر زیر یک راکتور سلول جریان بزرگ با یک هموژنایزر اولتراسونیک UIP4000hdT برای استخراج بتا گلوکان در حدود 50 تا 200 لیتر دوغاب حلال قارچ در ساعت را نشان می دهد.

غلظت تجربی بتاگلوکان گونه های قارچ

در زیر، لیستی از غلظت تجربی بتاگلوکان را که از گونه های مختلف قارچ استخراج شده است، مشاهده خواهید کرد.

گونه های قارچ	مجموع 1،3-1،6-β-D-گلوکان (گرم / 100 گرم جرم خشک)
بولتوس پینوفیلوس	9,8%
Suillus granulatus	13,3%
Craterellus cornucopioides	4,5%
Suillus variegatus	13,7%
Hydnum repandum	4,1%
Gyroporus cyanescens	14,3%
Tricholomopsis rutilans	10,2%
Agaricus bisporus (پورتوبلو)	4%
Agaricus bisporus (کرمینی)	4%
گوش گوش گوش جودا	16,8%

محتوای 1،3-1،6-β-D-گلوکان در قارچ های وحشی و کشت شده تجزیه و تحلیل شده ، منبع:Mirończuk-Chodakowska و همکاران (2017): ارزیابی کمی محتویات 1،3-1،6-β-d-گلوکان در گونه های وحشی در حال رشد قارچ لهستانی خوراکی. Rocz Panstw Zakl Hig 2017; 68(3):281-290.