स्पिरुलिना वर्णकों का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण

सूक्ष्मशैवालों से उत्कृष्ट गुणवत्ता वाले अर्कों को अलग करने के लिए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण अत्यधिक कुशल सिद्ध हुआ है। फाइकोसायनिन जैसे स्पिरुलिना वर्णकों को सुपरफूड के रूप में जाना जाता है, जो एंटीऑक्सिडेंट, विटामिन और प्रोटीन की अपनी उच्च मात्रा के कारण स्वास्थ्य लाभ प्रदान करते हैं। पाउडर और टैबलेट जैसे अत्यधिक सांद्रित पूरक बनाने के लिए स्पिरुलिना शैवाल से नीले वर्णकों का निष्कर्षण करना आवश्यक है।

स्पिरुलिना

Arthrospira platensis (A. platensis) और Arthrospira maxima (A. maxima) को स्पिरुलिना नाम से जाना जाता है। स्पिरुलिना नीले-हरे शैवाल हैं, जिनमें अमीनो अम्ल और एंटीऑक्सिडेंट भरपूर मात्रा में होते हैं। प्रोटीन, एंजाइम, खनिज तथा विटामिन A, K, B12, आयरन और मैंगनीज जैसे पोषक तत्वों की उच्च मात्रा के कारण इन्हें सुपरफूड की श्रेणी में रखा जाता है। शैवाल वंश Arthrospira में प्रोटीन की मात्रा विशेष रूप से अधिक होती है। इसकी प्रोटीन मात्रा शुष्क भार के आधार पर 53 से 68% तक होती है और इसमें सभी आवश्यक अमीनो अम्लों की पूरी शृंखला उपलब्ध होती है। इसके अलावा, Arthrospira में बहुअसंतृप्त वसीय अम्लों (PUFAs) की उच्च मात्रा होती है, जो 5 से 6% की कुल लिपिड मात्रा का लगभग 1.5 से 2% है। इन PUFAs में γ-लिनोलेनिक अम्ल (GLA) शामिल है, जो एक आवश्यक Omega-6 वसीय अम्ल है। Arthrospira के अन्य जैवसक्रिय यौगिकों में विटामिन, खनिज और प्रकाशसंश्लेषी वर्णक शामिल हैं।
नोट: वैज्ञानिक रूप से, Spirulina platensis (S. platensis) और Spirulina maxima (S. maxima) के सही नाम क्रमशः Arthrospira platensis (A. platensis) और Arthrospira maxima (A. maxima) हैं। दोनों प्रजातियों को पहले Spirulina वंश में वर्गीकृत किया गया था और आज भी बोलचाल में इन्हें स्पिरुलिना नाम से जाना जाता है। यद्यपि Arthrospira और Spirulina को दो अलग-अलग वंशों के रूप में स्थापित करना अब सामान्यतः स्वीकार किया जाता है, फिर भी स्पिरुलिना शब्द का उपयोग अक्सर एक व्यापक सामूहिक नाम के रूप में किया जाता है।

अल्ट्रासोनिक स्पिरुलिना निष्कर्षण

अल्ट्रासोनिक कोशिका विघटक (जिन्हें अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक भी कहा जाता है) अंतःकोशिकीय पदार्थ को मुक्त करने के लिए कोशिकाओं को खोलने की अपनी क्षमता के लिए प्रसिद्ध हैं। जब तीव्र अल्ट्रासाउंड तरंगों की ऊर्जा द्रवों में संचारित की जाती है, तो ध्वनिक कैविटेशन की परिघटना होती है। कैविटेशन से उत्पन्न बल कोशिका भित्तियों को विघटित करते हैं और द्रव्यमान स्थानांतरण बढ़ाते हैं, जिससे लक्षित जैवसक्रिय यौगिक कोशिका से द्रव में स्थानांतरित हो जाते हैं।

कोशिकाओं से अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण: सूक्ष्मदर्शीय अनुप्रस्थ काट (TS) कोशिकाओं से अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के दौरान होने वाली क्रियाओं की कार्यविधि दिखाता है (आवर्धन 2000x) [स्रोत: Vilkhu et al. 2011]

निष्कर्षण प्रोटोकॉल

Prabuthas et al. (2011) ने उच्च गुणवत्ता वाला फाइकोसायनिन अर्क प्राप्त करने के लिए निम्नलिखित निष्कर्षण प्रोटोकॉल विकसित किया: आसुत जल और 1% CaCl2 विलयन का उपयोग करके फाइकोसायनिन की सांद्रता के आधार पर फाइकोसायनिन निष्कर्षण का मूल्यांकन किया गया। समुद्री शैवाल स्पिरुलिना का उपयोग सूखे रूप में किया जाता है, क्योंकि गीली जैवमात्रा का बैक्टीरिया तुरंत उपयोग करने लगते हैं और उसकी पोषक संरचना के कारण उसका अपघटन शुरू हो जाता है। इसलिए इन समस्याओं से बचने के लिए सूखी शैवाल जैवमात्रा के उपयोग की अनुशंसा की जाती है। निष्कर्षण के लिए 0.1g सूखी जैवमात्रा को विलायक की एक मात्रा के साथ मिलाया गया और प्रायोगिक रूपरेखा के अनुसार निर्धारित समय तथा आयाम पर सोनिकेशन किया गया। नमूना निलंबनों का सोनिकेशन Hielscher के UP50H अल्ट्रासोनिक कोशिका विघटक से किया गया, जिसके बाद प्रशीतित अपकेंद्रित्र का उपयोग करके 13,500rpm पर 15 min तक अपकेंद्रीकरण किया गया। कैल्शियम क्लोराइड और आसुत जल को अलग-अलग विलायकों के रूप में उपयोग करके किए गए निष्कर्षण के दौरान फाइकोसायनिन और प्रोटीन की मात्रा की जाँच की गई।
फाइकोसायनिन की अधिकतम मात्रा, 0.3116mg/ml, कैल्शियम क्लोराइड विलयन में प्राप्त हुई, जिसके बाद आसुत जल में 0.299mg/ml प्राप्त हुई। प्रोटीन की अधिकतम मात्रा, 63.63%, आसुत जल विलायक में और 54.69% कैल्शियम क्लोराइड विलयन में प्राप्त हुई। इसलिए अल्ट्रासाउंड की सहायता से फाइकोसायनिन के निष्कर्षण के लिए CaCl2 विलयन सर्वोत्तम विलायक पाया गया।

स्पिरुलिना निष्कर्षण के लिए उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक

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