अल्ट्रासोनिकेशन का उपयोग करके मशरूम से बीटा-ग्लूकैन का निष्कर्षण

प्रयोगशाला परीक्षण या उत्पादन के उद्देश्यों के लिए मशरूम से बीटा-ग्लूकैन निकालने में मशरूम को काटना, पीसना या कुचलना, अल्ट्रासोनिक सहायता से निष्कर्षण और बीटा-ग्लूकैन का अवक्षेपण शामिल हैं। यहाँ प्रयोगशाला स्तर के प्रयोग के लिए आयतन और भार के उदाहरणों के साथ बीटा-ग्लूकैन निष्कर्षण प्रक्रिया की एक सरल रूपरेखा दी गई है। कृपया ध्यान दें कि विशिष्ट परिस्थितियाँ और माप मशरूम के प्रकार तथा बीटा-ग्लूकैन की आवश्यक शुद्धता के आधार पर भिन्न हो सकते हैं।

सामग्री और उपकरण

• मशरूम (जैसे, 100g कटे हुए या स्लाइस किए हुए मशरूम)
• ठंडा आसुत जल (जैसे, 500mL)
• ब्लेंडर या ग्राइंडर
• काँच के बीकर या फ्लास्क
• फ़िल्टर पेपर या निर्वात निस्यंदन व्यवस्था
• अपकेंद्रित्र (वैकल्पिक)
• अवक्षेपण के लिए अल्कोहल (जैसे, एथेनॉल)
• रेफ्रिजरेटर
• सुखाने का ओवन

बीटा-ग्लूकैन निष्कर्षण प्रोटोकॉल

1. मशरूम (जैसे, चागा या लायन्स मेन मशरूम) को पीसकर या कुचलकर लगभग 1 से 3 मिलीमीटर के मोटे कण बना लें। उदाहरण के लिए, सूखे मशरूम के 100g कणों का उपयोग करें।
2. फिर मशरूम के कणों को काँच के बीकर या फ्लास्क में डालें।
3. इसके बाद, निष्कर्षण के लिए रखे गए मशरूम के कणों वाले बीकर में 500mL आसुत जल डालें। पानी और मशरूम का अनुपात मशरूम के विशिष्ट प्रकार और कणों के आकार के आधार पर भिन्न हो सकता है।
4. स्लरी को हिलाने के बाद, अल्ट्रासोनिक प्रयोगशाला होमोजेनाइज़र (जैसे, 100% आयाम पर 22mm सोनोट्रोड के साथ UP400St या 100% आयाम पर 14mm सोनोट्रोड के साथ UP200Ht) का उपयोग करके मिश्रण का सोनिकेशन करें और तापमान 90°C से नीचे बनाए रखें। कम तापमान निष्कर्षण के दौरान बीटा-ग्लूकैन जैसे ताप-संवेदनशील यौगिकों को संरक्षित रखने में मदद करते हैं। UP400St का उपयोग करते समय लगभग 5 से 10 मिनट और UP200Ht का उपयोग करते समय 10 से … मिनट तक सोनिकेशन करें। कृपया ध्यान दें कि तापमान और निष्कर्षण समय उपयोग की जाने वाली अल्ट्रासोनिक शक्ति के आधार पर भिन्न हो सकते हैं। निश्चय ही, अधिक आयतन के लिए अधिक लंबे सोनिकेशन समय की आवश्यकता होगी।
5. द्रव (जिसमें निकाले गए बीटा-ग्लूकैन होते हैं) को मशरूम के ठोस अवशेष से अलग करने के लिए सोनिकेशन किए गए मिश्रण को फ़िल्टर पेपर से छानें या निर्वात निस्यंदन व्यवस्था का उपयोग करें।
6. फिर अल्कोहल (जैसे, एथेनॉल) मिलाकर द्रव से बीटा-ग्लूकैन का अवक्षेपण करें। सामान्यतः, अवक्षेपण के लिए आप द्रव के आयतन से 2–3 गुना अल्कोहल का उपयोग कर सकते हैं।
7. इसके बाद, बीटा-ग्लूकैन को अवक्षेपित होने देने के लिए मिश्रण को कई घंटों तक रेफ्रिजरेटर में रखें।
8. अवक्षेपण के बाद, आप द्रव को सावधानी से निथार सकते हैं और बीटा-ग्लूकैन का अवक्षेप एकत्र कर सकते हैं।
9. अंत में, बीटा-ग्लूकैन को कम तापमान (जैसे, 40–50°C) पर ओवन में तब तक सुखाएँ जब तक पूरा अल्कोहल निकल न जाए और आपको सूखा पाउडर प्राप्त न हो जाए।

यह वीडियो Hielscher UP200Ht अल्ट्रासोनिक समांगीकारक से लायन्स मेन मशरूम का अत्यंत कुशल निष्कर्षण प्रदर्शित करता है।

मशरूम की विशेषताओं में भिन्नताएँ होती हैं। इसलिए, बीटा-ग्लूकैन निष्कर्षण प्रक्रिया मशरूम की विशिष्ट प्रजाति, मशरूम की अवस्था (सूखे या ताज़े), कणों के आकार और निष्कर्षण तापमान जैसे कारकों के आधार पर भिन्न हो सकती है। अपनी निष्कर्षण प्रक्रिया को अनुकूलित करने के लिए विभिन्न प्राचलों के साथ प्रयोग करने पर विचार करें, जिनमें ठोस और द्रव के अनुपात बदलना, तापमान समायोजित करना, विभिन्न विलायकों की जाँच करना तथा अलग-अलग सोनिकेशन अवधियों और आयाम सेटिंग्स का परीक्षण करना शामिल है।

अल्ट्रासोनिक सहायता से बीटा-ग्लूकैन का एंज़ाइमी निष्कर्षण

अल्ट्रासोनिक सहायता से एंज़ाइमी निष्कर्षण एक ऐसी विधि है जिसमें एंज़ाइमों और अल्ट्रासोनिक तरंगों के संयोजन का उपयोग करके मशरूम से बीटा-ग्लूकैन निकाले जाते हैं। यह प्रक्रिया मशरूम की कोशिका भित्तियों को तोड़कर और बीटा-ग्लूकैन के मुक्त होने को सुगम बनाकर निष्कर्षण की दक्षता बढ़ाती है।

मशरूम से बीटा-ग्लूकैन निष्कर्षण का पैमाना बढ़ाना

जब आप अपनी आवश्यकताओं को पूरा करने वाला बीटा-ग्लूकैन निष्कर्षण प्रोटोकॉल स्थापित कर लेते हैं, तो निष्कर्षण प्रक्रिया का पैमाना बढ़ाना एक सरल कार्य हो सकता है।

बैच निष्कर्षण का पैमाना बढ़ाना

यदि आप बैच निष्कर्षण विधि का उपयोग करके पैमाना बढ़ाने की योजना बना रहे हैं, तो हम ठोस और द्रव के अनुपात तथा अन्य सभी प्राचलों को स्थिर रखते हुए बैच का आयतन बढ़ाने की सलाह देते हैं। यदि आप उसी अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र का उपयोग जारी रखते हैं, तो सोनिकेशन समय को उसी अनुपात में बढ़ाना सुनिश्चित करें। 1 लीटर से अधिक के बैचों के लिए, आप कणों को निलंबित बनाए रखने और निष्कर्षण की एकरूपता सुधारने हेतु धीमी गति वाले स्टिरर को शामिल करने पर विचार कर सकते हैं। नीचे दिया गया चित्र 8-लीटर बैच निष्कर्षण व्यवस्था दिखाता है, जिसमें प्रयोगशाला स्टिरर के साथ UP400St अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र का उपयोग किया गया है।

इनलाइन मशरूम निष्कर्षण

मशरूम से लगातार अधिक मात्रा में बीटा-ग्लूकैन निकालने में रुचि रखने वालों के लिए, Hielscher Ultrasonics वनस्पति सामग्री के निष्कर्षण हेतु डिज़ाइन किए गए प्रवाह सेल रिएक्टर प्रदान करता है। यदि आपकी भी यही आवश्यकता है, तो अधिक जानकारी के लिए हम आपको सीधे हमसे संपर्क करने के लिए प्रोत्साहित करते हैं। हमारी तकनीकी टीम आपकी विशिष्ट आवश्यकताओं के लिए सबसे उपयुक्त व्यवस्था निर्धारित करने में सहर्ष सहायता करेगी। हालाँकि, अपनी विशिष्ट मशरूम प्रजाति के साथ पहले बताए गए प्रयोगशाला स्तर के प्रयोग को करना प्रक्रिया की सटीक आवश्यकताओं को समझने में अमूल्य हो सकता है। नीचे दिया गया चित्र UIP4000hdT अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र के साथ एक बड़ा प्रवाह सेल रिएक्टर दिखाता है, जो प्रति घंटे लगभग 50 से 200 लीटर मशरूम-विलायक स्लरी से बीटा-ग्लूकैन निकालने के लिए है।

मशरूम प्रजातियों में बीटा-ग्लूकैन की अनुभवजन्य सांद्रता

नीचे आपको विभिन्न मशरूम प्रजातियों से निकाले गए बीटा-ग्लूकैन की अनुभवजन्य सांद्रताओं की सूची मिलेगी।

Mushroom Species	Total 1,3-1,6-β-D-glucan (g/100g dry mass)
Boletus pinophilus	9,8%
Suillus granulatus	13,3%
Craterellus cornucopioides	4,5%
Suillus variegatus	13,7%
Hydnum repandum	4,1%
Gyroporus cyanescens	14,3%
Tricholomopsis rutilans	10,2%
Agaricus bisporus (portobello)	4%
Agaricus bisporus (cremini)	4%
Auricularia auricular-judae	16,8%

1,3-1,6-β-D-glucan content in the analyzed wild-growing and cultivated mushrooms, Source:Mirończuk-Chodakowska et al. (2017): Quantitative Evaluation of 1,3-1,6-Β-D-Glucan Contents in Wild–Growing Species of Edible Polish Mushrooms. Rocz Panstw Zakl Hig 2017;68(3):281-290.