ડકવીડમાંથી પ્રોટીનનું નિષ્કર્ષણ

ડકવીડ (Lemna minor) ઝડપથી વધતી જલીય વનસ્પતિ છે, જે પ્રોટીન અને અન્ય પોષક સંયોજનોથી સમૃદ્ધ છે. ડકવીડમાંથી પ્રોટીન, લિપિડ અને વનસ્પતિજન્ય પોષક તત્ત્વો મુક્ત કરવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણનો ઉપયોગ અત્યંત કાર્યક્ષમ અને વિશ્વસનીય પ્રક્રિયા તકનીક તરીકે થાય છે. સોનિકેશનથી ખાદ્ય ઉપયોગ માટે યોગ્ય ઉત્પાદનો બનાવવા ડકવીડની સરળ અને ઝડપી પ્રક્રિયા કરી શકાય છે.

પોષણના હેતુઓ માટે ડકવીડ

ડકવીડ (Lemna પ્રજાતિગણ) એક પુષ્પધારી જલીય વનસ્પતિ છે અને જાણીતી પુષ્પધારી વનસ્પતિઓમાં સૌથી નાની છે. Wolffia, જળ મસૂર અથવા જળ લેન્સ તરીકે પણ ઓળખાતી ડકવીડ મીઠા પાણીના પર્યાવરણમાં ઊગે છે અને સમગ્ર વિશ્વમાં જોવા મળે છે. ડકવીડના પ્રજાતિગણોમાં Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffiella અને Wolffia જેવી વિવિધ પ્રજાતિઓ જાણીતી છે. Lemna વનસ્પતિ ઝડપથી વૃદ્ધિ કરવાની અને દરરોજ કદમાં બમણી થવાની ક્ષમતા ધરાવતી હોવાથી, પોષણ, ખાદ્ય સુરક્ષા અને કાર્યાત્મક ખાદ્યપદાર્થોના ક્ષેત્રમાં કામ કરતા વૈજ્ઞાનિકો અને ખાદ્ય ઇજનેરોનું ધ્યાન ડકવીડ તરફ ખેંચાયું છે. દક્ષિણપૂર્વ એશિયાના કેટલાક ભાગોમાં ડકવીડ તેની પોષક તત્ત્વોની ઉચ્ચ સાંદ્રતા માટે લાંબા સમયથી જાણીતી છે અને તેમાં પ્રોટીનનું પ્રમાણ ઊંચું હોવાથી (શુષ્ક દ્રવ્યમાનના 45% કરતાં વધુ) તે “વનસ્પતિજન્ય મીટબોલ”ના હુલામણા નામે ઓળખાય છે. ડકવીડ સંપૂર્ણ પ્રોટીન પ્રોફાઇલ (મરઘીનાં ઈંડાં જેવી) પૂરી પાડે છે, જેમાં તમામ નવ આવશ્યક અને છ શરતી આવશ્યક એમિનો એસિડ હોય છે.

ડકવીડમાંથી લિપિડ અને પ્રોટીન

ડકવીડમાં શુષ્ક વજનના આધારે 20–35% પ્રોટીન, 4–7% ચરબી અને 4–10% સ્ટાર્ચ હોય છે. રસપ્રદ રીતે, ડકવીડમાં એમિનો એસિડનું વિતરણ WHOની ભલામણોની નજીક છે, જેમાં ઉદાહરણ તરીકે 4.8% લાઇસિન, 2.7% મિથિઓનિન અને સિસ્ટીન તથા 7.7% ફેનિલએલેનિન અને ટાયરોસિન હોય છે. બહુઅસંતૃપ્ત ફેટી એસિડનું પ્રમાણ 48 અને 71%ની વચ્ચે હતું અને n3 ફેટી એસિડના ઊંચા પ્રમાણને કારણે n6/n3નો અનુકૂળ ગુણોત્તર 0.5 અથવા તેનાથી ઓછો હતો.” (Appenroth et al. 2017)

ડકવીડના નમૂનાઓની SEM છબીઓ: ઉપરની હરોળ ડકવીડના નિયંત્રણ નમૂનાઓના અખંડ કોષો દર્શાવે છે
નીચેની હરોળ સોનિકેટર UP400ST વડે નિષ્કર્ષણ કરાયેલા ડકવીડના નમૂનાઓ દર્શાવે છે. કોષોમાં સોનિકેશનને કારણે સ્પષ્ટ યાંત્રિક ભંગાણ દેખાય છે.
અભ્યાસ અને છબીઓ: ©2023 Inguanez et. al.

ડકવીડનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ

ડકવીડનાં સંયોજનો, ખાસ કરીને પ્રોટીન અને લિપિડને ખાદ્ય ઉત્પાદનો તરીકે મેળવવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણનો ઉપયોગ થાય છે. જલીય ડકવીડ વનસ્પતિમાંથી Lemna પ્રોટીન લોટ અને Lemna લિપિડને કાર્યક્ષમ રીતે મુક્ત કરીને અલગ કરવામાં આવે છે.

ડકવીડના નિષ્કર્ષણ માટે સોનિકેશનનો ઉપયોગ કેવી રીતે થાય છે?

Lemnaની લણણી કર્યા પછી વધારાનું પાણી દૂર કરવામાં આવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, અપકેન્દ્રણ દ્વારા). અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ માટે જૈવદ્રવ્યથી સમૃદ્ધ (એટલે કે, Lemnaની ઊંચી સાંદ્રતા ધરાવતી) સ્લરી વધુ યોગ્ય છે, કારણ કે તે અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાને વધુ કાર્યક્ષમ બનાવે છે. ડકવીડની સ્લરીમાં ડકવીડ અને પાણી અથવા પસંદગીનું અન્ય દ્રાવક હોઈ શકે છે. ત્યારબાદ આ સ્લરીને અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટરમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, જ્યાં ધ્વનિક કેવિટેશન કોષીય મેટ્રિક્સને તોડે છે અને કોષની અંદરનાં સંયોજનોને પાણી અથવા દ્રાવક આધારિત નિષ્કર્ષણ માધ્યમમાં મુક્ત કરે છે.

તમારું નિષ્કર્ષણ દ્રાવક પસંદ કરો

અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ (લગભગ) કોઈપણ પ્રકારના દ્રાવક સાથે સુસંગત છે. સંશોધનમાં ડકવીડનાં સંયોજનોનું નિષ્કર્ષણ ઇથેનોલ જેવા ધ્રુવીય દ્રાવક તેમજ વિવિધ અધ્રુવીય દ્રાવક મિશ્રણોનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યું છે, જેમાં વિવિધ કદફળ ગુણોત્તરમાં મિથેનોલ–ઇથેનોલ, ક્લોરોફોર્મ–ઇથેનોલ, હેક્ઝેન–ઇથેનોલ, ડાઇઇથાઇલ ઈથર–ઇથેનોલ અને પેટ્રોલિયમ ઈથર–ઇથેનોલનો સમાવેશ થાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિકેશન સાથે યોગ્ય દ્રાવકનો ઉપયોગ ડકવીડના જૈવદ્રવ્યમાંથી વનસ્પતિજન્ય પોષક તત્ત્વોની મુક્તિને વધુ તીવ્ર બનાવે છે. અલ્ટ્રાસોનિકેશન વનસ્પતિના કોષીય બંધારણોનું સમાનીકરણ કરે છે અને તેમને તોડે છે, જેના પરિણામે કોષોનું ભંગાણ અને વિઘટન થાય છે. વનસ્પતિ, ફૂગ અને શેવાળના અર્કના ઉત્પાદન માટે અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણની કાર્યપદ્ધતિ

પ્રવાહી અથવા સ્લરીમાં પ્રસારિત કરવામાં આવતા ઉચ્ચ શક્તિવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડથી ધ્વનિક કેવિટેશન, કર્તન અને કંપન જેવી ઊર્જા-તીવ્ર અસરો ઉત્પન્ન થાય છે. ઉચ્ચ શક્તિવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડની આ અસરોનો કોષીય બંધારણોને વિઘટિત અને નષ્ટ કરવા માટે સફળતાપૂર્વક ઉપયોગ થાય છે. વધુમાં, સોનિકેશન લિપિડ, પ્રોટીન અને કાર્બોહાઇડ્રેટના આણ્વિક બંધનો તોડે છે, જેથી લક્ષિત મુખ્ય પોષક તત્ત્વો અને વનસ્પતિજન્ય રસાયણો ડકવીડ જેવી વનસ્પતિજન્ય કાચી સામગ્રીના કોષની અંદરથી મુક્ત થાય છે. આ રીતે, અલ્ટ્રાસોનિકેશન નિષ્કર્ષણને નોંધપાત્ર રીતે વધુ તીવ્ર બનાવે છે અને તેનો સમય ઘટાડે છે.

ડકવીડના પ્રોટીન અને લિપિડ માટે અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષકો

Hielscher Ultrasonicsની ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળી અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ પ્રણાલીઓનો સમગ્ર વિશ્વમાં સંશોધન અને વિકાસ, નાના, મધ્યમ તથા સંપૂર્ણ વ્યાપારી ઉત્પાદન સ્તરે ઉપયોગ થાય છે. ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષકો નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાને વધુ તીવ્ર બનાવે છે અને ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા અર્કના ઉત્પાદનની ઉપજ તથા એકંદર કાર્યક્ષમતા વધારે છે. Hielscher Ultrasonics કોઈપણ કદફળ / પ્રક્રિયા ક્ષમતા માટે નિષ્કર્ષણ સાધનો પૂરા પાડે છે. વનસ્પતિજન્ય નિષ્કર્ષણમાં 25 વર્ષથી વધુના અનુભવ સાથે, Hielscher Ultrasonics ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ માટે તમારો વિશ્વસનીય ભાગીદાર છે!