מיצוי קולגן על-קולי ממדוזות
- קולגן מדוזות הוא קולגן איכותי, ייחודי אך בעל תכונות דומות לקולגן מסוג I, II, III וקולגן מסוג V.
- מיצוי קולי הוא טכניקה מכנית גרידא, המגבירה את התשואה, מאיצה את התהליך ומייצרת קולגן במשקל מולקולרי גבוה.
מיצוי מדוזות אולטראסוני
מדוזות עשירות במינרלים ובחלבונים, וקולגן הוא חלבון מרכזי ביצורים ימיים ג'לטיניים אלה. מדוזות הן מקור כמעט נפוץ שנמצא באוקיינוסים. לעתים קרובות נתפס כמגפה, השימוש במדוזות למיצוי קולגן מועיל בשני הכיוונים, ייצור קולגן מעולה, שימוש במקור טבעי בר קיימא וסילוק פריחות מדוזות.
מיצוי אולטראסוני היא שיטת מיצוי מכנית, הניתנת לשליטה מדויקת ומותאמת לחומר הגלם המטופל. מיצוי קולי יושם בהצלחה כדי לבודד קולגן, גליקופרוטאינים וחלבונים אחרים ממדוזות.
באופן כללי, חלבונים שבודדו ממדוזות מפגינים פעילות נוגדת חמצון חזקה ולכן הם חומרים פעילים בעלי ערך לתעשיות המזון, תוספי התזונה והתרופות.
למיצוי ניתן להשתמש במדוזה השלמה, במזוגליאה (= חלק עיקרי ממטריית המדוזות) או בזרועות הפה.
מיצוי אולטראסוני הוא טכניקה יעילה ומהירה לייצור קולגן ממדוזות בכמויות גדולות.
- קולגן באיכות מזון / פארמה
- משקל מולקולרי גבוה
- הרכב חומצות אמינו
- עלייה בתשואות
- עיבוד מהיר
- קל לתפעול
חומצה קולית & מיצוי אולטרסוני-אנזימטי
מיצוי קולי יכול לשמש בשילוב עם תמיסות חומצה שונות כדי לשחרר את הקולגן המסיס בחומצה (ASC) מן המדוזות. קוויטציה על-קולית מקדמת את העברת המסה בין מצע המדוזות לתמיסת החומצה על ידי שבירת מבני התא ושטיפת החומצות לתוך המצע. בכך, הקולגן כמו גם חלבונים ממוקדים אחרים מועברים לתוך הנוזל.
בשלב הבא, מצע המדוזות הנותר מטופל באנזימים (כלומר פפסין) תחת אולטרה-סוניקציה כדי לבודד את הקולגן המסיס בפפסין (PSC). סוניקציה ידועה ביכולתה להגביר את פעילות האנזים. השפעה זו מבוססת על פיזור קולי deagglomeration של אגרגטים pepsin. אנזימים מפוזרים הומוגנית מציעים משטח מוגבר להעברת מסה, אשר מתואם עם פעילות אנזימים גבוהה יותר. יתר על כן, גלי האולטרסאונד החזקים פותחים את סיבי הקולגן כך שהקולגן משתחרר.
מחקרים הראו כי מיצוי אנזימטי בסיוע אולטרה-סאונד (פפסין) מביא לתפוקה גבוהה יותר ולתהליך מיצוי קצר יותר.
Ultrasonicators ביצועים גבוהים לייצור קולגן
Hielscher Ultrasonics מספקת מערכות קוליות רב עוצמה ממעבדה לספסל העליון בקנה מידה תעשייתי. כדי להבטיח תפוקת מיצוי אופטימלית, ניתן לבצע סוניקציה אמינה בתנאים תובעניים ברציפות. כל המעבדים האולטרסוניים התעשייתיים יכולים לספק אמפליטודות גבוהות מאוד. אמפליטודות של עד 200μm ניתנות להפעלה רציפה בקלות בפעולה 24/7. עבור אמפליטודות גבוהות עוד יותר, sonotrodes קולי מותאם אישית זמינים. החוסן של הציוד הקולי של Hielscher מאפשר פעולה 24/7 בחובה כבדה ובסביבות תובעניות.
הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו:
| נפח אצווה | קצב זרימה | מכשירים מומלצים |
|---|---|---|
| 00.5 עד 1.5 מ"ל | נ.א. | VialTweeter |
| 1 עד 500 מ"ל | 10 עד 200 מ"ל/דקה | UP100H |
| 10 עד 2000 מ"ל | 20 עד 400 מ"ל/דקה | UP200Ht, UP400ST |
| 00.1 עד 20 ליטר | 00.2 עד 4L/דקה | UIP2000hdT |
| 10 עד 100 ליטר | 2 עד 10 ליטר/דקה | UIP4000hdT |
| נ.א. | 10 עד 100 ליטר/דקה | UIP16000 |
| נ.א. | גדול | אשכול של UIP16000 |
צרו קשר! / שאל אותנו!
ספרות/מקורות
- ניקולס M.H. Khonga, Fatimah Md. Yusoff, B. Jamilah, Mahiran Basri, I. Maznah, Kim Wei Chan, Nurdin Armania, Jun Nishikawa (2018): מיצוי קולגן משופר ממדוזות (Acromitus hardenbergi) עם תהליכי מסיסות פיזיים מוגברת. כימיה של מזון כרך 251, 15 ביוני 2018. 41-50.
- Guoyan Ren, Bafang Li, Xue Zhao, Yongliang Zhuang, Mingyan Yan (2008): טכנולוגיית מיצוי בסיוע אולטרסאונד למיצוי גליקופרוטאין ממדוזות (Rhopilema esculentum) בזרועות הפה. עסקאות של האגודה הסינית להנדסה חקלאית 2008-02.
- Guoyan Ren, Bafang Li, Xue Zhao, Yongliang Zhuang, Mingyan Yan, Hu Hou, Xiukun Zhang, Li Chen (2009): סינון שיטות מיצוי עבור גליקופרוטאינים ממדוזות (Rhopilema esculentum) זרועות אוראליות על ידי כרומטוגרפיה נוזלית בעלת ביצועים גבוהים. כתב העת של אוניברסיטת האוקיינוס של סין 2009, כרך 8, גיליון 1. 83–88.
עובדות שכדאי לדעת
קולגן
קולגן הוא חלבון סיבי בעל מבנה סליל משולש והחלבון הסיבי הבלתי מסיס העיקרי במטריצה החוץ תאית וברקמת חיבור. ישנם לפחות 16 סוגים של קולגן, אך רובם (כ-90%) שייכים לסוג I, סוג II וסוג III. קולגן הוא החלבון הנפוץ ביותר בגוף האדם המצוי בעצמות, בשרירים, בעור ובגידים. ביונקים, הוא תורם 25-35% של חלבון הגוף כולו. הרשימה הבאה נותנת דוגמאות לרקמות שבהן סוגי הקולגן הם הנפוצים ביותר: סוג I – עצם, דרמיס, גיד, רצועות, קרנית; סוג II – סחוס, גוף הזגוגית, גרעין פולפוסוס; סוג III – עור, דופן כלי הדם, סיבי הרשתית של רוב הרקמות (ריאות, כבד, טחול וכו'); סוג IV – קרומי מרתף, סוג V – מתחלק לעתים קרובות יחד עם קולגן מסוג I, במיוחד בקרנית. זה העדיף באופן טבעי את הניצול המסחרי של הקולגן הסטנדרטי השופע (קולגן I-V), על ידי בידוד וטיהור שלהם, בעיקר מרקמות אדם, בקר וחזיר, על ידי תהליכי ייצור קונבנציונליים בעלי תפוקה גבוהה, המובילים לאצוות קולגן באיכות גבוהה. (סילבה ואחרים, מרץ סמים 2014, 12)
קולגן אנדוגני הוא קולגן טבעי המסונתז בגוף, בעוד קולגן אקסוגני הוא סינתטי ועשוי להגיע ממקור חיצוני כגון תוספי מזון. קולגן קיים בגוף, במיוחד בעור, בעצמות וברקמות החיבור. ייצור הקולגן באורגניזם פוחת עם הגיל והחשיפה לגורמים כגון עישון ואור UV. ברפואה, ניתן להשתמש בקולגן בחבישות קולגן לפצעים כדי למשוך תאי עור חדשים לאתרי פצעים.
קולגן נמצא בשימוש נרחב בתוספי מזון ותרופות, שכן הוא יכול להיות resorbed. משמעות הדבר היא שניתן לפרק, לשנות ולקחת אותו בחזרה לגוף. זה יכול גם להיווצר מוצקים דחוסים או ג'לים דמויי סריג. מגוון תפקידיו הרחב והתרחשותו הטבעית הופכים אותו לרב-תכליתי מבחינה קלינית ומתאים למגוון מטרות רפואיות. לשימוש רפואי, קולגן ניתן לקבל בקר, חזיר, כבשים, אורגניזמים ימיים.
ישנן ארבע שיטות עיקריות לבידוד קולגן מבעלי חיים: שיטת המלחה, בסיסיות, חומצה ואנזימים.
השיטות החומציות והאנזימטיות משמשות לרוב בשילוב לייצור קולגן באיכות גבוהה. מאחר שחלקים מהקולגן הם קולגן מסיס בחומצה (ASC) וחלקים אחרים הם קולגן מסיס בפפסין (PSC), הטיפול החומצי מלווה במיצוי פפסין אנזימטי. מיצוי הקולגן החומצה מתבצע באמצעות חומצות אורגניות כגון חומצה כלוראצטית, ציטרית או לקטית. כדי לשחרר קולגן מסיס בפפסין (PSC) מהחומר שנותר בתהליך מיצוי הקולגן החומצי, החומר הבלתי מומס מטופל באמצעות האנזים פפסין, כדי לבודד את הקולגן המסיס בפפסין (PSC). PSC מיושם בדרך כלל בשילוב עם 0.5M של חומצה אצטית. פפסין הוא אנזים נפוץ שכן הוא מסוגל לשמור על מבנה קולגן על ידי היצמדות למסוף N של שרשרת החלבונים ופפטיד שאינו סליל.
קולגן משמש תוספי תזונה (nutraceuticals), מוצרי קוסמטיקה ותרופות. קולגן יונקים וים (דגים) זמין בשוק וניתן לקנות אותו בכל כמויות. קולגן מדוזות הוא צורה חדשה של קולגן, שהוא תואם ביולוגית לבני אדם ואינו יונקים (ללא מחלות). קולגן מדוזות אינו מתאים לסוג מסוים של קולגן (סוג I-V), אך הוא מציג את התכונות השונות של סוגי הקולגן I, II ו- V.
גליקופרוטאינים
גליקופרוטאינים נמצאים באורגניזמים רבים, מחיידקים ועד בני אדם, ויש להם תפקידים שונים. חלבונים אלה בעלי שרשראות אוליגוסכריד קצרות מעורבים בזיהוי פני התא על ידי הורמונים, וירוסים וחומרים אחרים באירועים תאיים רבים. בנוסף, אנטיגנים על פני התא משמשים הפרשת מוצין של אלמנט המטריצה החוץ תאית, מערכת העיכול ודרכי השתן. כמעט כל החלבונים הכדוריים בפלזמה למעט אלבומין, אנזימים מופרשים וחלבונים הם בעלי מבנה גליקופרוטאין. קרום התא מורכב ממולקולות חלבון, שומנים ופחמימות. תפקידם של הגליקופרוטאינים בקרום התא, לעומת זאת, משפיע על מספר החלבונים והתפלגותם. חלבונים אלה מעורבים במעבר מממברנה לחומר. מספר והפצה של glycolipids ו glycoproteins לתת ספציפיות התא.
גליקופרוטאינים אחראים לזיהוי תאים, לחדירות סלקטיבית של קרום התא ולספיגת הורמונים. ישנם 7 סוגים עיקריים של חד סוכרים בחלק הפחמימות של גליקופרוטאינים. חד-סוכרים אלה משתלבים עם ריצוף שונה ומבני קשר שונים, וכתוצאה מכך מספר רב של מבני שרשרת פחמימות. גליקופרוטאין עשוי להכיל מבנה אוליגוסכריד N-linked יחיד או להכיל יותר מסוג אחד של אוליגוסכרידים. האוליגוסכרידים המקושרים ל-N עשויים להיות בעלי מבנים זהים או שונים או עשויים להימצא גם באוליגוסכרידים המקושרים ל-O. מספר שרשראות האוליגוסכריד משתנה בהתאם לחלבון ולתפקוד.
חומצות סיאליות בגליקופרוטאינים, יסוד של גליקוקליקס, ממלאות תפקיד חשוב בזיהוי תאים. אם החומצות הסיאליות נהרסות מכל סיבה שהיא, המבנה הגליקוקליקס של הממברנה משתבש והתא אינו יכול לבצע את רוב המשימות שצוינו. כמו כן, ישנם כמה גליקופרוטאינים מבניים. הם פיברונקטינים, למינינים, פיברונקטינים עובריים ולכולם משימות שונות בגוף. גם בגליקופרוטאינים אאוקריוטים, ישנם כמה חד-סוכרים בעיקר מסוג הקסוס ואמינוהקסוס. הם יכולים לסייע בקיפול חלבונים, לשפר את יציבות החלבון ומעורבים באיתות תאי.