Schizophyallan એ ઇમ્યુનોમોડ્યુલેટીંગ ગુણધર્મો સાથે ફૂગ β-glucan છે. અત્યંત સક્રિય ઔષધીય અસરો માટે, સુધારેલ જૈવઉપલબ્ધતા દર્શાવવા માટે સ્કિઝોફિલનનું મોલેક્યુલર વજન ઓછું હોવું જોઈએ. અલ્ટ્રાસોનિકેશન સ્કિઝોફિલનના પરમાણુ વજનને ઘટાડવા માટે સાબિત થયું છે. વિશ્વસનીય અને અસરકારક પદ્ધતિ તરીકે, ઓછા પરમાણુ વજનવાળા સ્કિઝોફિલનના ઉત્પાદન માટે સોનિકેશન સરળતાથી લાગુ કરી શકાય છે.

સ્કિઝોફિલમ મશરૂમ્સ અને અલ્ટ્રાસોનિક બીટા-ગ્લુકન એક્સટ્રેક્શન

સ્કિઝોફિલમ મશરૂમની પ્રજાતિઓ વરસાદની ઋતુ પછી સડી જતા વૃક્ષો પર પ્રકૃતિમાં ઉગે છે. નીચેની શુષ્ક ઋતુમાં ફળોનો સંગ્રહ કરવામાં આવે છે. સ્કિઝોફિલમ પ્રજાતિઓ ગ્લુકેન્સ જેવા બાયોકેમિકલ સંયોજનોથી સમૃદ્ધ છે અને તેથી તેનો ઉપયોગ ખાસ કરીને ઉષ્ણકટિબંધીય દેશોમાં ખોરાક અને દવા તરીકે થાય છે. તેની ઇમ્યુનોમોડ્યુલેટરી, એન્ટિફંગલ, એન્ટિનોપ્લાસ્ટિક અને એન્ટિવાયરલ ગુણધર્મોને લીધે, સ્કિઝોફિલમ કોમ્યુન, જેને સ્પ્લિટગિલ મશરૂમ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તેણે બાયોટેક અને ફાર્માસ્યુટિકલ કંપનીઓને આકર્ષિત કરી છે.
પોલિસેકરાઇડ સ્કિઝોફિલન, જેને સિઝોફિરન, સોનિફિલન અથવા સિઝોફિલન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે સ્કિઝોફિલમ મશરૂમ્સમાં જોવા મળતું મુખ્ય β-ગ્લુકન છે, જે અત્યંત અસરકારક બાયોએક્ટિવ β-ગ્લુકન સ્કિઝોફિલન પ્રદાન કરે છે.
સ્કિઝોફિલમ કોમ્યુન મશરૂમ્સ પ્રકૃતિમાં ઝાડ પર ઉગે છે, માયસેલિયમને આથોના સૂપમાં પણ સંવર્ધન કરી શકાય છે. ફાર્માસ્યુટિકલ અને કોસ્મેટિક એપ્લીકેશન માટે, ઓછા પરમાણુ વજનવાળા સ્કિઝોફિલન ઉચ્ચ પરમાણુ વજનવાળા સ્કિઝોફિલન કરતાં વધુ અસરકારક છે. આ એ હકીકતને કારણે છે કે ઓછા પરમાણુ વજનવાળા સ્કિઝોફિલન નોંધપાત્ર રીતે વધુ સારી જૈવઉપલબ્ધતા અને શોષણ દર દર્શાવે છે. વધુમાં, ઉચ્ચ પરમાણુ વજન સ્કિઝોફિલન એપ્લિકેશનમાં ઘણીવાર સમસ્યારૂપ હોય છે કારણ કે તે તેના જલીય દ્રાવણની ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતામાં પરિણમે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક કદમાં ઘટાડો એ સ્કિઝોફિલાનના પરમાણુ વજનને ઘટાડવા માટે અત્યંત અસરકારક અને વિશ્વસનીય તકનીક છે, જેનાથી β-ગ્લુકન પરમાણુની ગુણવત્તામાં વધારો થાય છે.

નીચા પરમાણુ વજન સ્કિઝોફિલનના ઉત્પાદન માટે પ્રોટોકોલ

કારણ કે મોલેક્યુલર વેઇટ સ્કિઝોફિલન ખૂબ જ સારી જૈવઉપલબ્ધતા અને એપ્લિકેશન ગુણધર્મો દર્શાવે છે, સ્મિર્નોઉની સંશોધન ટીમે β-ગ્લુકન મોલેક્યુલ સ્કિઝોફિલનના ક્લીવેજ અને કદમાં ઘટાડો કરવા માટે અલ્ટ્રાસોનિકેશનની તપાસ કરી.

સ્કિઝોફિલનનું અલ્ટ્રાસોનિકેશન

β-1.3(1.6)-ગ્લુકન સ્કિઝોફિલન (SPG) સબસ્ટ્રેટ તરીકે સુક્રોઝનો ઉપયોગ કરીને બાયોરિએક્ટરમાં એસ. કોમ્યુન ફૂગની ડૂબી ગયેલી ખેતી દ્વારા ઉત્પન્ન કરવામાં આવ્યું હતું.
ખેતીના અંત પછી, કલ્ચર બ્રોથને સ્કિઝોફિલન સાંદ્રતા 2 g/L માં ડિમિનરલાઈઝ્ડ પાણીથી પાતળું કરવામાં આવ્યું હતું અને અલ્ટ્રાસોનિકેટેડ અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર UIP2000hdT (Hielscher Ultrasonics GmbH, જર્મની) નીચેના પરિમાણો અને શરતો પર રિસાયકલ મોડમાં: મધ્યમ પ્રવાહ 50 mL/s, આવર્તન 20 kHz, આઉટપુટ 2000 W, સોનોટ્રોડ પ્રકાર BS2d22, બૂસ્ટર પ્રકાર B2-1.4 અને કંપનવિસ્તાર 100%. સોનિકેશનની શરૂઆતમાં કલ્ચર બ્રોથનું તાપમાન 25 ° સે હતું. અલ્ટ્રાસોનિકેટેડ કલ્ચર બ્રોથ (વિશિષ્ટ એનર્જી ઇનપુટ 100 Ws/mL)ને Seitz HS800 ડેપ્થ ફિલ્ટર દ્વારા 40°C પર 1.5 બાર દબાણ હેઠળ ફિલ્ટર કરવામાં આવ્યું હતું. રાસાયણિક લાક્ષણિકતા માટે અલ્ટ્રાસોનિકેટેડ સ્કિઝોફિલન (યુએસપીજી) ને પ્રયોગશાળાના તાપમાને આઇસોપ્રોપીલ આલ્કોહોલની ત્રણ ગણી માત્રા સાથે ફિલ્ટ્રેટમાંથી અવક્ષેપિત કરવામાં આવ્યું હતું અને 12 કલાક માટે 60 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર સૂકવવામાં આવ્યું હતું અને રોગપ્રતિકારક અભ્યાસ માટે યુએસપીજી સોલ્યુશન નીચે પ્રમાણે તૈયાર કરવામાં આવ્યા હતા: (1) અલ્ટ્રાસોનિકેટેડ કલ્ચર બ્રોથ ફિલ્ટરેટ 0.8 બાર પર 0.1m2 પલ સેન્ટ્રામેટ ટી-સિરીઝ PES કેસેટ (100 kDa કટ-ઓફ) દ્વારા ડાયફિલ્ટરેશન કરવામાં આવ્યું હતું અને જ્યાં સુધી રિટેન્ટેટ વાહકતા 20 μS/cm ન થાય ત્યાં સુધી ડાયફિલ્ટરેશન ચાલુ રાખવામાં આવ્યું હતું; (2) સોલ્યુશનને ડાયફિલ્ટ્રેશન દ્વારા uSPG સાંદ્રતા 1 g/L સુધી કેન્દ્રિત કરવામાં આવ્યું હતું અને 120°C/20 મિનિટ પર ઑટોક્લેવિંગ દ્વારા વંધ્યીકૃત કરવામાં આવ્યું હતું. વિકૃત uSPG એ જ રીતે તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું, સિવાય કે NaOH 0.2 M સાંદ્રતામાં કલ્ચર બ્રોથ ફિલ્ટ્રેટમાં ઉમેરવામાં આવ્યું હતું અને આલ્કલાઈઝ્ડ સોલ્યુશનને ડાયફિલ્ટરેશન પહેલાં પ્રયોગશાળાના તાપમાને 30 મિનિટ માટે ઉકાળવામાં આવ્યું હતું.

વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિઓ

માયસેલિયમની ઉપજનો અંદાજ ગુરુત્વાકર્ષણથી કરવામાં આવ્યો હતો: કલ્ચર બ્રોથને 1:4 પાણીથી ભેળવવામાં આવ્યું હતું, 20 મિનિટ માટે 25° સે પર 10000 × ગ્રામ સેન્ટ્રીફ્યુજ કરવામાં આવ્યું હતું, અવક્ષેપને ત્રણ ગણા પાણીથી ધોવામાં આવ્યો હતો, 60 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર સૂકવવામાં આવ્યો હતો અને તેનું વજન કરવામાં આવ્યું હતું. સ્કિઝોફિલનને ત્રણ ગણી માત્રામાં આઇસોપ્રોપીલ આલ્કોહોલ સાથે સુપરનેટન્ટથી અવક્ષેપિત કરવામાં આવ્યો હતો, તેને 24 કલાક માટે 60 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર સૂકવવામાં આવ્યો હતો અને તેની ઉપજ ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવી હતી. કલ્ચર બ્રોથમાં pO2 ને ઓપ્ટિકલ પ્રોબ હેમિલ્ટન-વિસિફર્મ ડીઓ 120 (હેમિલ્ટન, સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડ) દ્વારા માપવામાં આવ્યું હતું.
કલ્ચર બ્રોથ ડાયનેમિક સ્નિગ્ધતા HAAKE Visco Tester 6L પર 4°C પર સ્પિન્ડલ 1L અને 2L સાથે માપવામાં આવી હતી અને 30 rpm ની રોટેશન સ્પીડ હતી. 1.5 બાર પ્રેશર અને 40°C પર 200 × 200 mm Seitz HS800 (Pall, USA) ઊંડાઈ ફિલ્ટર દ્વારા 500 mL કલ્ચર બ્રોથના ગાળણ સમયમાંથી ફિલ્ટરેશનની ઝડપની ગણતરી કરવામાં આવી હતી.
uSPG મોલેક્યુલર વેઇટ HPLC સિસ્ટમ એલાયન્સ (વોટર્સ) પર SEC-MALLS દ્વારા સીરિઝ-કનેક્ટેડ PL એક્વાગેલ OH60 અને PL એક્વાગેલ OH40 કૉલમ્સ દ્વારા માપવામાં આવ્યું હતું, અને ડિટેક્ટર મિનિડાવન ટ્રેઓસ (વ્યાટ) ને ડાયફિલ્ટરેશન દ્વારા uSPG સાંદ્રતા અને 1 g/l દ્વારા સ્ટિરાઇઝ્ડ કરવામાં આવ્યું હતું. 120°C/20 મિનિટ પર ઓટોક્લેવિંગ. વિકૃત uSPG એ જ રીતે તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું, સિવાય કે NaOH 0.2 M સાંદ્રતામાં કલ્ચર બ્રોથ ફિલ્ટ્રેટમાં ઉમેરવામાં આવ્યું હતું અને આલ્કલાઈઝ્ડ સોલ્યુશનને ડાયફિલ્ટરેશન પહેલાં પ્રયોગશાળાના તાપમાને 30 મિનિટ માટે ઉકાળવામાં આવ્યું હતું.

પરિણામો:
અલ્ટ્રાસોનિકેશન ટ્રીટમેન્ટ એસપીજી ડાઉનસ્ટ્રીમ પ્રોસેસિંગને સરળ બનાવવા માટે માયસેલિયમ સાથે એસ. કોમ્યુન 144-h કલ્ચર બ્રોથ પર સીધી લાગુ કરવામાં આવી હતી.
 
સોનિકેટેડ સ્કિઝોફિલનની લાક્ષણિકતાઓ: અલ્ટ્રાસોનિકેટેડ સ્કિઝોફિલન (યુએસપીજી) એ આલ્કોહોલ દ્વારા કલ્ચર બ્રોથ ફિલ્ટ્રેટમાંથી અવક્ષેપિત કરવામાં આવ્યું હતું અને તેની લાક્ષણિકતા હતી. SEC-MALLS એ અંદાજિત મેગાવોટ યુએસપીજી લગભગ 1 MDa છે. પ્રવાહી આથોમાંથી સ્કિઝોફિલનનું સરેરાશ મોલેક્યુલર વજન આશરે 5 MDa છે, જ્યારે ઘન-સ્થિતિની ખેતીમાં તે 10 MDa સુધી પહોંચી શકે છે. અલ્ટ્રાસોનિકેટેડ સ્કિઝોફિલનના પરમાણુ વજનની મૂળ સારવાર ન કરાયેલ સ્કિઝોફિલનના પરમાણુ વજન સાથે સરખામણી કરતા, અલ્ટ્રાસોનિકેશનને કારણે 5-10-ગણો ઘટાડો મોલેક્યુલર વજન જોઇ શકાય છે.
સોનિકેટેડ પોલિસેકરાઇડ યુએસપીજીમાં ઇગ્નીશન પછી 0.7% w/w પ્રોટીન અને 1.0% w/w અવશેષો છે. uSPG hydrolyzate 99% થી વધુ ગ્લુકોઝ ધરાવે છે. વિશ્લેષણાત્મક પરિણામો સૂચવે છે કે સોનિકેશન β-glucan કરોડરજ્જુને અવ્યવસ્થિત રીતે કાપી નાખે છે અને બાજુની શાખાઓ અકબંધ રહે છે જેથી સ્કિઝોફિલનનું કદ અને પરમાણુ વજન ઘટાડે છે. અનિવાર્યપણે પ્રોટીન- અને એન્ડોટોક્સિન ફ્રી યુએસપીજી પરના રોગપ્રતિકારક અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે અલ્ટ્રાસોનિકેટેડ લો-મેગાવોટ સ્કિઝોફિલને ઇમ્યુનોમોડ્યુલેટરી પ્રવૃત્તિ ઉચ્ચારી છે.

 
ઘટાડો સ્નિગ્ધતા: અલ્ટ્રાસોનિકેશનના પરિણામે કલ્ચર બ્રોથ સ્નિગ્ધતામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થયો. અલ્ટ્રાસોનિકેશન દરમિયાન, કલ્ચર બ્રોથ સ્નિગ્ધતા બિનરેખીય રીતે બદલાઈ ગઈ: અલ્ટ્રાસોનિકેશનની શરૂઆતમાં સ્નિગ્ધતામાં ઘટાડો ઝડપી હતો, પરંતુ પછીથી તે ધીમો પડી ગયો. વિશિષ્ટ ઉર્જા ઇનપુટ 100 Ws/mL કલ્ચર બ્રોથ સ્નિગ્ધતાને લગભગ 7 ગણો ઘટાડવા માટે પૂરતું હતું.

સુધારેલ ગાળણક્રિયા: અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-ટ્રીટેડ કલ્ચર બ્રોથ ઉચ્ચ-મોલેક્યુલર SPG સાથે સારવાર ન કરાયેલ કલ્ચર બ્રોથ (વિશિષ્ટ એનર્જી ઇનપુટ 0 Ws/mL) કરતાં વધુ ઝડપથી ફિલ્ટરમાંથી વહે છે. આ ઉપરાંત, અલ્ટ્રાસોનિકેશન ગાળણ દરમિયાન ઉત્પાદનના નુકસાનને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે. ઉચ્ચ-મોલેક્યુલર SPG (વિશિષ્ટ ઊર્જા ઇનપુટ 0 Ws/mL) સાથે સારવાર ન કરાયેલ કલ્ચર બ્રોથના ગાળણમાં 0.3 ± 0.07 g/L SPG હોય છે, જ્યારે ઊંડાણથી ગાળણ પહેલાં SPG સાંદ્રતા 2 g/L હતી. તેનાથી વિપરીત, 100 Ws/mL અલ્ટ્રાસોનિકેટેડ કલ્ચરના ફિલ્ટ્રેટમાં SPG 2.2 ± 0.2 g/L સાંદ્રતા છે, જે લગભગ શૂન્ય ઉત્પાદન નુકશાનને અનુરૂપ છે.

નિષ્કર્ષ: તેમના નિષ્કર્ષમાં સંશોધન ટીમ ફરી શરૂ કરે છે કે અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસિંગ એ ઓછા પરમાણુ વજનવાળા સ્કિઝોફિલનના ઉત્પાદન માટે એક કાર્યક્ષમ તકનીક છે, જેનો ઉપયોગ પછી સૌંદર્ય પ્રસાધનો અને દવામાં થઈ શકે છે. અલ્ટ્રાસોનિકેશન, જ્યારે માયસેલિયમ સાથે સંપૂર્ણ કલ્ચર બ્રોથ પર લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સ્કિઝોફિલન ઉત્પાદનમાં ચોક્કસ ફાયદા લાવે છે. તે ડાઉનસ્ટ્રીમ પ્રોસેસિંગ દરમિયાન ઉત્પાદનના નુકસાનને ઘટાડે છે અને અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશનના કાર્યક્ષમ ઉપયોગને કારણે અત્યંત શુદ્ધ પોલિસેકરાઇડનું ઉત્પાદન શક્ય બનાવે છે.
વધુમાં, સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું કે સ્કિઝોફિલનની અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા સરળતાથી માપી શકાય તેવી છે. પાયલોટ પ્લાન્ટ અલ્ટ્રાસોનિક વિઘટનકર્તા UIP2000hdTના એક યુનિટે ફ્લો મોડમાં 110 સેકન્ડમાં 1 લિટર કલ્ચર બ્રોથની પ્રક્રિયા કરી. વધારાના અલ્ટ્રાસાઉન્ડ એકમોના ક્રમિક જોડાણ દ્વારા સિસ્ટમની ઉત્પાદકતા સરળતાથી વધારી શકાય છે.

 
મશરૂમ નિષ્કર્ષણના સરળ સ્કેલ-અપ વિશે વધુ વાંચો!
 

ફંગલ ગ્લુકન પ્રોસેસિંગ માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક સાધન

પોલિસેકરાઇડ્સ જેમ કે ગ્લુકેન્સ તેમજ અન્ય બાયોએક્ટિવ સંયોજનો જેમ કે ચિટિન અને ચિટોસનનું વિભાજન Hielscher ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક સાધનો સાથે વિશ્વસનીય રીતે પ્રક્રિયા કરી શકાય છે. અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ ઉચ્ચ કંપનવિસ્તાર પહોંચાડી શકે છે, પ્રક્રિયાના પરિમાણો પર ચોક્કસ નિયંત્રણક્ષમતા પ્રદાન કરે છે અને ભારે ભાર હેઠળ અને માંગવાળા વાતાવરણમાં 24/7 સંચાલિત કરી શકાય છે. Hielscher Ultrasonics સાધનોની શ્રેણી આ જરૂરિયાતોને વિશ્વસનીય રીતે પૂર્ણ કરે છે. ઉત્કૃષ્ટ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ કામગીરી ઉપરાંત, Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ ઉચ્ચ ઉર્જા કાર્યક્ષમતા ધરાવે છે, જે એક નોંધપાત્ર આર્થિક લાભ છે. – ખાસ કરીને જ્યારે વ્યાપારી મોટા પાયે ઉત્પાદન પર કાર્યરત હોય.
Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ એ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન પ્રણાલીઓ છે જે તમારી પ્રક્રિયાની જરૂરિયાતોને શ્રેષ્ઠ રીતે મેચ કરવા માટે સોનોટ્રોડ્સ, બૂસ્ટર, રિએક્ટર અથવા ફ્લો સેલ જેવી એક્સેસરીઝથી સજ્જ કરી શકાય છે. ડિજિટલ કલર ડિસ્પ્લે સાથે, પ્રીસેટ સોનિકેશન રન કરવાનો વિકલ્પ, એકીકૃત SD કાર્ડ પર ઓટોમેટિક ડેટા રેકોર્ડિંગ, રિમોટ બ્રાઉઝર કંટ્રોલ અને બીજી ઘણી સુવિધાઓ, ઉચ્ચતમ પ્રક્રિયા નિયંત્રણ અને વપરાશકર્તા-મિત્રતા સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે. મજબૂતાઈ અને ભારે લોડ-બેરિંગ ક્ષમતા સાથે જોડી, Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમ્સ ઉત્પાદનમાં તમારા વિશ્વસનીય કાર્ય ઘોડા છે. સ્કિઝોફિલન જેવા β-ગ્લુકેન્સના મોલેક્યુલર વજનમાં ઘટાડો કરવા માટે લક્ષિત ક્લીવેજ અને ઉચ્ચ ગુણવત્તાની અંતિમ સ્કિઝોફિલન પ્રોડક્ટ મેળવવા માટે શક્તિશાળી અલ્ટ્રાસાઉન્ડની જરૂર પડે છે, જેનો ઉપયોગ ફાર્માસ્યુટિકલ એપ્લિકેશન માટે થઈ શકે છે.
 
મશરૂમ્સમાંથી અલ્ટ્રાસોનિક બીટા-ગ્લુકન નિષ્કર્ષણ વિશે વધુ માહિતી અહીં પગલું-દર-પગલાં સૂચનો સહિત મેળવો!
 
નીચે આપેલ કોષ્ટક તમને અમારા અલ્ટ્રાસોનાનેટર્સની અંદાજિત પ્રક્રિયા ક્ષમતા વિશે સંકેત આપે છે: