Beetaglukaanien uuttaminen sienistä ultraäänellä
Materiaalit ja laitteet
- Sienet (esim. 100 g hienonnettuja tai viipaloituja sieniä)
- Kylmä tislattu vesi (esim. 500 ml)
- Tehosekoitin tai hiomakone
- Lasiset dekantterilasit tai pullot
- Suodatinpaperi tai tyhjiösuodatusasetukset
- Sentrifugi (valinnainen)
- Alkoholi (esim. etanoli) saostukseen
- Jääkaappi
- Kuivausuuni
Beetaglukaaniuuttoprotokolla
- Jauha tai murskaa sienet (esim. pakuri tai leijona)’ Harjasieni) karkeiksi hiukkasiksi, joiden koko on noin 1-3 millimetriä. Käytä esimerkiksi 100 g kuivattuja sienihiukkasia.
- Lisää sitten sienihiukkaset lasiseen dekantterilasiin tai pulloon.
- Seuraavaksi lisätään 500 ml tislattua vettä dekantterilasiin, joka sisältää uutettavat sienihiukkaset. Veden ja sienen suhde voi vaihdella tietyn sienityypin ja hiukkaskoon mukaan.
- Kun olet sekoittanut lietettä, sonikoi seos ultraäänilaboratoriohomogenisaattorilla (esim. UP400St 22 mm: n sonotrodilla 100%: n amplitudilla tai UP200Ht 14 mm: n sonotrodilla 100%: n amplitudilla) ja pidä lämpötila alle 90 ° C: ssa. Alhaisemmat lämpötilat auttavat säilyttämään lämpöherkät yhdisteet, kuten beetaglukaanit uuttamisen aikana. Sonikoidaan noin 5-10 minuuttia, kun käytetään UP400St: tä, ja 10-10 minuuttia, kun käytetään UP200H: tä. Huomaa, että lämpötila ja uuttoaika voivat vaihdella käytetyn ultraäänitehon mukaan. Tietenkin suuremmat volyymit vaativat pidempiä sonikaatioaikoja.
- Suodata sonikoitu seos suodatinpaperin läpi tai käytä tyhjiösuodatusasetusta nesteen (joka sisältää uutettuja beetaglukaaneja) erottamiseksi kiinteästä sienijäännöksestä.
- Tämän jälkeen saostetaan beetaglukaanit nesteestä lisäämällä alkoholia (esim. etanolia). Tyypillisesti voit käyttää 2-3 tilavuutta alkoholia saostumiseen.
- Sen jälkeen seosta säilytetään jääkaapissa useita tunteja, jotta beetaglukaanit saostuvat.
- Saostamisen jälkeen neste voidaan dekantoida huolellisesti ja kerätä beetaglukaanisakka.
- Lopuksi beetaglukaanit kuivataan uunissa matalassa lämpötilassa (esim. 40–50 °C), kunnes kaikki alkoholi on poistunut ja jauhe on kuivunut.
Sienien ominaisuudet vaihtelevat. Siksi beetaglukaaniuuttoprosessi voi vaihdella sellaisten tekijöiden mukaan kuin erityiset sienilajit, sienien tila (kuivattu tai tuore), hiukkaskoko ja uuttolämpötila. Uuttoprosessin optimoimiseksi harkitse kokeilua eri parametreilla, mukaan lukien kiinteän ja nesteen suhteiden muuttaminen, lämpötilojen säätäminen, erilaisten liuottimien tutkiminen ja erilaisten sonikaatioiden kestojen ja amplitudiasetusten testaaminen.
Beetaglukaanin ultraääniavusteinen entsymaattinen uuttaminen
Ultraäänellä avustettu entsymaattinen uutto on menetelmä, jota käytetään beetaglukaanien uuttamiseen sienistä entsyymien ja ultraääniaaltojen yhdistelmällä. Tämä prosessi parantaa uuttamisen tehokkuutta hajottamalla sienien soluseinät ja helpottamalla beetaglukaanien vapautumista.
Beetaglukaaniuuton laajentaminen sienistä
Kun olet luonut tarpeitasi vastaavan beetaglukaaniuuttoprotokollan, uuttoprosessin laajentaminen voi olla suoraviivaista.
Eräuuton skaalaus
Jos aiot skaalata eräuuttomenetelmällä, suosittelemme erätilavuuden lisäämistä siten, että kiinteän aineen ja nesteen suhde ja kaikki muut parametrit pysyvät vakioina. Jos jatkat saman ultraäänihomogenisaattorin käyttöä, muista lisätä sonikaatioaikaa suhteellisesti. Yli 1 litran erissä kannattaa harkita hitaan sekoittimen sisällyttämistä hiukkassuspension ylläpitämiseksi ja uuttamisen tasaisuuden parantamiseksi. Alla olevassa kuvassa on 8 litran eräuuttoasetus, jossa käytetään UP400St-ultraäänihomogenisaattoria yhdessä laboratoriosekoittimen kanssa.
8L-erän sienenpoistoasetukset UP400St Sonicatorilla
Beetaglukaaniuutteen tyhjiösuodatus sonikoinnin jälkeen
Inline-sienen uuttaminen
Niille, jotka ovat kiinnostuneita jatkuvasti uuttamaan suurempia määriä beetaglukaaneja sienistä, Hielscher Ultrasonics tarjoaa virtaussolureaktoreita, jotka on suunniteltu kasvitieteellisen materiaalin uuttamiseen. Jos tämä koskee sinua, kehotamme sinua ottamaan yhteyttä suoraan meihin saadaksesi lisätietoja. Tekninen tiimimme auttaa mielellään määrittämään tarpeisiisi sopivimman asennuksen. Aiemmin mainitun laboratoriomittakaavan kokeen suorittaminen tietyillä sienilajeillasi voi kuitenkin olla korvaamatonta tarkkojen prosessivaatimusten ymmärtämisessä. Alla olevassa kuvassa on suuri virtaussolureaktori, jossa on UIP4000hdT-ultraäänihomogenisaattori beetaglukaanien uuttamiseksi noin 50 - 200 litraan sieni-liuotinlietettä tunnissa.
UIP4000hdT ultraäänihomogenisaattori 50 - 200L sieni-liuotinlietettä tunnissa
Sienilajien empiirinen beetaglukaanipitoisuus
Alta löydät luettelon empiirisestä beetaglukaanipitoisuudesta, joka uutettiin eri sienilajeista.
| Sienilajit | Beetaglukaanipitoisuus (paino-%) |
|---|---|
| Termitomyces fuliginosus R. Heim | 1% |
| Boletus kolossi R. Heim | 3% |
| Russula densifolia Secr. entinen Gillet | 25% |
| Russula cyanoxantha (Schaeff.) Fr. | 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 princepsin kulma & 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 (Ranska) Bondartsev & Laulaja | 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% |
| Klorofyllum-molybdiitit (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 (härkä.) Pers. | 9% |
| Heimiella retispora (pat. & C.F. Baker) | 19% |
| Lentinula edodes (Berk.) Tappi | 34% |
| Pycnoporus cinnabarinus (Jacq.) P. Karst. | 35% |
luonnonvaraisten sienilajien beetaglukaanipitoisuus, t Lähde: Boonyanuphap, Jaruntorn & Hansawasdi, Hanida. (2010). Beetaglukaania sisältävien villisieniyhteisöjen alueellinen jakautuminen subtrooppisessa kuivassa metsässä, Thaimaassa. Sienen monimuotoisuus. 46. 29-42. 10.1007/S13225-010-0067-8.
Sienien beetaglukaaniuutteen pitoisuuden määrittäminen
Beetaglukaanipitoisuus uuttamisen jälkeen voidaan kvantifioida eri menetelmillä beetaglukaanityypistä ja analyysin erityisvaatimuksista riippuen. Yleiset menetelmät beetaglukaanipitoisuuden määrittämiseksi on lueteltu alla. Menetelmän valinta riippuu tietysti tekijöistä, kuten vaaditusta tarkkuudesta ja käytettävissä olevista laitteista.
-
Gravimetrinen menetelmä
- Periaate: Tämä menetelmä perustuu beetaglukaanien saostamiseen etanolilla, minkä jälkeen sakka kuivataan ja punnitaan.
- Menettely: Näyte liuotetaan veteen, käsitellään etanolilla beetaglukaanien saostamiseksi, minkä jälkeen sakka kerätään, kuivataan ja punnitaan.
- Edut: Yksinkertainen ja laajalti käytetty.
- Rajoitukset: Vähemmän tarkka verrattuna muihin menetelmiin.
-
Kolorimetriset menetelmät
- Periaate: Nämä menetelmät sisältävät värireaktioita spesifisten reagenssien kanssa, jotka tuottavat värimuutoksen, joka on verrannollinen beetaglukaanipitoisuuteen.
-
esimerkkejä:
- Fenoli-rikkihappomenetelmä: Tässä menetelmässä näytettä käsitellään väkevällä rikkihapolla ja fenolilla, mikä muuttaa liuoksen oranssiksi. Värin voimakkuus on verrannollinen beetaglukaanipitoisuuteen.
- Anthrone-menetelmä: Anthrone-reagenssi reagoi beetaglukaanien kanssa sinivihreän värin tuottamiseksi ja värin voimakkuus mitataan.
- Edut: Herkkä ja sopii suuren suorituskyvyn analyysiin.
- Rajoitukset: Muiden yhdisteiden aiheuttamat häiriöt ja tiettyjen reagenssien tarve.
-
Entsymaattiset määritykset
- Periaate: Entsymaattisissa määrityksissä käytetään entsyymejä, kuten β-glukanaasia, beetaglukaanien hajottamiseksi yksinkertaisemmiksi sokereiksi, ja vapautuneet sokerit kvantifioidaan.
- Edut: Erittäin tarkka ja tarkka.
- Rajoitukset: Vaatii erikoislaitteita ja reagensseja.
-
Korkean erotuskyvyn nestekromatografia (HPLC)
- Periaate: HPLC erottaa ja kvantifioi yhdisteet niiden kromatografikolonnin kanssa tapahtuvan vuorovaikutuksen perusteella.
- Menettely: Beetaglukaanit hydrolysoidaan monosakkarideiksi, ja saadut sokerit erotetaan ja kvantifioidaan HPLC:llä.
- Edut: Erittäin tarkka ja sopii monimutkaisille näytteille.
- Rajoitukset: Vaatii erikoislaitteita ja asiantuntemusta.
-
Spesifiset immunomääritykset
- Periaate: Immunomäärityksissä käytetään beetaglukaaneille spesifisiä vasta-aineita niiden pitoisuuden kvantifioimiseksi.
-
esimerkkejä:
- ELISA (entsyymiin liittyvä immunosorbenttimääritys): Tässä menetelmässä entsyymiin liittyvä vasta-aine tuottaa värimuutoksen, kun se sitoutuu beetaglukaaneihin.
- Lateraalivirtausmääritykset: Nämä ovat pikatestejä, jotka antavat näkyvän tuloksen testiliuskalla.
- Edut: Suuri spesifisyys ja herkkyys.
- Rajoitukset: Vaatii spesifisiä vasta-aineita ja voi olla kalliimpaa.