מדוע אולטרסאונד מסוג בדיקה הוא הטוב ביותר עבור מיצוי פטריות?

האם אתה תוהה מדוע מיצוי הפטריות שלך באמצעות אמבטיה קולית או מיכל ניקוי קולי אינו נותן לך את תפוקת התמצית הרצויה? למד כאן כל מה שאתה צריך לדעת על דפנות התאים הנוקשות המכילות כיטין של פטריות, טכניקת המיצוי הטובה ביותר וממיסים מתאימים!

למה אני צריך כוחות אינטנסיביים למיצוי פטריות?

לכל פטריות המאכל יש דפנות תאים העשויות מכיטין, אותו חומר המרכיב קונכיות סרטנים וחרקים. כיטין הוא חומר חזק מאוד, אשר נותן תאי פטריות קשיחות גבוהה. דופן התא יוצרת מחסום לתאים התוך-תאיים, המכילים את המולקולות הביו-אקטיביות של הפטריות. מולקולות פטריות חשובות הן למשל α ו-β-גלוקנים, רב-סוכרים, טרפנים, נוגדי חמצון, ויטמינים או תרכובות הזיה. כל זן פטריות כולל מערך ייחודי של תרכובות ביו-אקטיביות. על מנת לשחרר את החומרים הבריאים הללו מתאי הפטרייה, יש לפרק את דפנות התא. בשל תכולת הכיטין שלה, שיבוש תאי פטרייה הוא משימה מאתגרת ודורש ידע וציוד מתוחכם.

שבירת דפנות תאי פטרייה המכילים כיטין באמצעות סוניקציה

בעוד כיטין הוא מקור נהדר של סיבים, פרה-ביוטיקה ונוגדי חמצון, הבעיה היא שלבני אדם אין את היכולת לפרק כיטין. משמעות הדבר היא גם, שכאשר אתם צורכים פטריות גולמיות שאינן מטופלות, לא תפיקו תועלת מרבות מהתרכובות הביו-אקטיביות בפטריות, מכיוון שהן כלואות בתוך תאים, אשר מוגנים על ידי דפנות תאים חזקות המכילות כיטין.
מיצוי על-קולי הופך תרכובות ביו-אקטיביות מפטריות לזמינות ביולוגית, כך שגוף האדם יכול לספוג את החומרים המזינים במהירות ובשלמות. נוסף על כך, בתמציות פטריות על-קוליות מרוכזים החומרים המזינים המועילים, כך שאפילו כמות קטנה של תמצית הפטריות מעניקה את התוצאות הרצויות המקדמות בריאות.

אולטרסוניקציה למיצוי פטריות

אולטרה-סוניקציה היא תהליך שבו גלי קול בתדר גבוה משמשים ליצירת בועות קוויטציה בנוזל. כאשר בועות אלה קורסות, הן יוצרות כוחות גזירה מקומיים אינטנסיביים שיכולים לפרק תאים ולשחרר את תוכן התאים לתוך הנוזל.
במיצוי פטריות, ניתן להשתמש באולטרסוניקציה כדי לפרק את דפנות התאים של הפטריות ולשחרר את התרכובות הביו-אקטיביות שלהן לממס. ישנם שני סוגים של ultrasonicators: סוג אמבטיה סוג בדיקה.

מדוע האמבטיה האולטרסונית שלי נותנת תוצאות גרועות של מיצוי פטריות?

אולטרסאונד מסוג אמבטיה הוא מכשיר שבו הדגימה ממוקמת במיכל מלא בממס, וגלים קוליים מוחלים על המיכל כולו. שיטה זו ידועה כיעילה למדי, כמו אמבטיה קולית מפיצה אנרגיה קולית באופן לא אחיד ובעוצמה נמוכה. כמו באמבטיה אולטראסונית דגימת הפטריות עוברת בעקיפין, האולטרסאונד לא יכול לחדור עמוק לתוך הדגימה. גלי האולטרסאונד צריכים לעבור דרך דפנות כלי הדם לפני שהם פוגעים בחומר הפטריות. בכך, גלי האולטרסאונד בעוצמה נמוכה ממילא של המיכל הקולי פוחתים עוד יותר.

מדידות UV-Vis אלה מראות את ההבדל המשמעותי במיצוי בין בדיקה קולית לאמבטיה קולית. סוג בדיקה ultrasonicator UP100H (גרף שחור) נותן תמצית פטריית צ'אגה בעלת תפוקה גבוהה משמעותית מאשר באמבט על-קולי (גרף אדום).

מיצוי אולטרסאונד אינטנסיבי באמצעות בדיקה קולית

מצד שני, ultrasonicator סוג בדיקה מצויד קצה – מה שנקרא sonotode או בדיקה – זה יכול להיות מוכנס ישירות לתוך הדגימה, המאפשר יישום ממוקד יותר מקומי של אנרגיה קולית. התוצאה היא שיבוש תאים יעיל יותר באופן משמעותי ומיצוי של תרכובות ביו-אקטיביות, במיוחד באזורים צפופים או קשים לגישה של הדגימה.
היישום הממוקד והמקומי של אנרגיה קולית המסופקת על ידי אולטרסאונד מסוג בדיקה מבטיח כי chitin נתון כמות מספקת של אנרגיה כדי להישבר.
בנוסף, ניתן להזיז את הגשושית לאזורים שונים של הדגימה וליצור ערבוב מאקרו נוסף כדי להבטיח שכל חלקי הפטרייה עוברים סוניקציה מספקת. זה חשוב במיוחד עבור פטריות עם דפנות תאים עבות או מבנים צפופים, שם זה יכול להיות מאתגר להבטיח מיצוי מלא בשיטות אחרות.

בדיקה קולית לעומת אמבטיה קולית למיצוי פטריות

לסיכום, העוצמה הגבוהה של סוניקציה מסוג בדיקה נחוצה כדי לפרק את הכיטין בדפנות תאי הפטריות ולשחרר את התרכובות הביו-אקטיביות. היישום הממוקד והמקומי של אנרגיה קולית המסופקת על ידי אולטרסוניקטור מסוג בדיקה מבטיח כי chitin הוא sonicated כראוי, וכתוצאה מכך מיצוי יעיל ויסודי יותר של תרכובות ביו-אקטיביות מן הפטריות.
אולטרסאונד מסוג בדיקה נחשב בדרך כלל יעיל יותר למיצוי פטריות, מכיוון שהוא יכול לספק מיצוי אחיד ויסודי יותר של תרכובות ביו-אקטיביות בהשוואה לאולטרסאונד מסוג אמבטיה.
קרא עוד על ההבדלים בעיבוד קולי באמצעות בדיקה קולית לעומת אמבטיה קולית!
 

מהו הממס האידיאלי למיצוי פטריות אולטרסוני?

Ultrasonication כמו שיטת מיצוי תואם עם כל ממס. משמעות הדבר היא כי בחירת הממס הנכון חייב להיעשות בהתחשב במיני הפטריות ואת החומרים הביו-אקטיביים, אשר יש לחלץ.
פטריות מכילות מגוון תרכובות ביו-אקטיביות כמו רב-סוכרים, בטא-גלוקנים, טריטרפנואידים, תרכובות פנוליות וארגוסטרול, שהוכחו כבעלי יתרונות בריאותיים שונים. מיצוי של תרכובות ביו-אקטיביות אלו מפטריות יכול להתבצע באמצעות ממסים שונים, שלכל אחד מהם יתרונות וחסרונות. להלן כמה מהממסים הנפוצים למיצוי תרכובות ביו-אקטיביות מפטריות:

• מים: מים הם ממס נפוץ למיצוי תרכובות ביו-אקטיביות מפטריות. פוליסכרידים ובטא-גלוקנים מסיסים במים, מה שהופך אותם לממס אידיאלי למיצוי של תרכובות אלה. מים הם גם ממס בטוח ולא רעיל, מה שהופך אותם לממס אידיאלי למזון ומוצרי מרפא.
• אתנול: אתנול הוא ממס קוטבי המשמש בדרך כלל למיצוי תרכובות פנוליות וטריטרפנואידים מפטריות. אתנול יכול לשמש גם למיצוי רב-סוכרים ובטא-גלוקנים, אך בתפוקה נמוכה יותר ממים.
• אתנול מימי: אתנול מימי פירושו תערובת של מים ואתנול. ניתן להתאים את היחס בין מים לאתנול לדרישות. לשימוש באתנול מימי כממס יש מספר יתרונות על פני השימוש במים או אתנול בלבד. ראשית, הוספת אתנול למים יכולה לשפר את המסיסות של תרכובות ביו-אקטיביות מסוימות שאינן מסיסות מאוד במים בלבד, כגון תרכובות פנוליות מסוימות וטריטרפנואידים. שנית, השימוש באתנול מימי יכול לגרום לתפוקות מיצוי גבוהות יותר בהשוואה למים או אתנול בלבד, שכן הוא יכול לחלץ מגוון רחב יותר של תרכובות ביו-אקטיביות.
  בחירת ריכוז האתנול בממס אתנול מימי תלויה בקוטביות של התרכובות הביו-אקטיביות המופקות. ריכוז גבוה יותר של אתנול (70-100%) עשוי לשמש למיצוי של תרכובות קוטביות פחות, בעוד ריכוז נמוך יותר של אתנול (30-50%) עשוי לשמש למיצוי של תרכובות קוטביות יותר.
• מתנול: מתנול הוא ממס קוטבי נוסף שניתן להשתמש בו למיצוי תרכובות פנוליות מפטריות. מתנול הוא רעיל, ולכן יש להשתמש בו בזהירות. נדרש טיהור מתוחכם כדי להסיר מתנול לאחר המיצוי.
• אצטון: אצטון הוא ממס לא קוטבי המשמש בדרך כלל למיצוי ארגוסטרול מפטריות. אצטון הוא דליק ורעיל, ולכן יש להשתמש בו בזהירות.
• הקסאן: הקסאן הוא ממס לא קוטבי שניתן להשתמש בו למיצוי תרכובות ליפופיליות מפטריות. הקסאן הוא דליק ורעיל, ולכן יש להשתמש בו בזהירות.

הבחירה של ממס עבור מיצוי של תרכובות ביו-אקטיביות מפטריות תלוי בסוג של תרכובת להיות מופק ואת היישום המיועד. מים ואתנול מימי הם בדרך כלל הממסים הבטוחים והנפוצים ביותר למיצוי תרכובות ביו-אקטיביות מפטריות. עם זאת, ניתן להשתמש בממסים אחרים כגון אתנול, מתנול, אצטון והקסאן ליישומים ספציפיים או כאשר מיצוי המים אינו מספיק. חשוב להשתמש בממסים אלה בזהירות ולעקוב אחר נהלי הבטיחות המתאימים.