Hielscher Ultrasonics
Bit će nam drago razgovarati o vašem procesu.
Nazovite nas: +49 3328 437-420
Pošaljite nam e-mail: info@hielscher.com

Ultrazvučna proizvodnja visoko pročišćenih shizofilan beta-glukana

Schizophyallan je gljivični β-glukan s imunomodulatornim svojstvima. Za visoko aktivne medicinske učinke, schizophyllan mora imati nisku molekularnu težinu kako bi pokazao poboljšanu bioraspoloživost. Dokazano je da ultrazvuk smanjuje molekularnu težinu schizophyllana. Kao pouzdana i učinkovita metoda, ultrazvuk se može lako primijeniti za proizvodnju shizofilana niske molekularne težine.

Schizophyllum gljive i ultrazvučna ekstrakcija beta-glukana

Gljiva Schizophyllum commune sadrži β-glukan schizpphyllan, također poznat kao Sizofiran, SPG, Sonifilan, SizofilanVrste gljive Schizophyllum rastu u prirodi na raspadnutim stablima nakon kišnih sezona. Plodovi se skupljaju u sljedećoj sušnoj sezoni. Schizophyllum vrste su bogate biokemijskim spojevima kao što su glukani i stoga se konzumiraju posebno u tropskim zemljama kao hrana i lijekovi. Zbog svojih imunomodulatornih, antifungalnih, antineoplastičnih i antivirusnih svojstava, Schizophyllum commune, također poznata kao gljiva Splitgill, privukla je biotehnološke i farmaceutske tvrtke.
Polisaharid schizophyllan, također poznat kao sizofiran, sonifilan ili sizofilan, glavni je β-glukan pronađen u gljivama Schizophyllum, koje nude vrlo učinkovit bioaktivni β-glukan schizophyllan.
Schizophyllum commune gljive rastu u prirodi na drveću, micelij se također može uzgajati u fermentacijskoj juhi. Za farmaceutske i kozmetičke primjene, schizophyllan niske molekularne težine je mnogo učinkovitiji od schizophyllana visoke molekularne težine. To je zbog činjenice da schizophyllan niske molekularne težine pokazuje znatno bolju bioraspoloživost i stopu apsorpcije. Osim toga, shizofilan visoke molekularne težine često je problematičan u primjenama budući da rezultira visokom viskoznošću njegovih vodenih otopina.
Ultrazvučno smanjenje veličine vrlo je učinkovita i pouzdana tehnika za smanjenje molekularne težine schizophyllana, čime se povećava kvaliteta molekule β-glukana.

Zahtjev za informacije




Imajte na umu naše politika privatnosti.




Ultrazvučni procesor UIP2000hdT za smanjenje veličine schizophyllana (sizofiran, SPG, sonifilan, sizofilan).

Ultrazvučni uređaj UIP2000hdT uspješno se koristi za smanjenje molekularne težine shizofilana, gljivičnog β-glukana

Protokol za proizvodnju shizofilana niske molekularne težine

Budući da schizophyllan molekularne težine pokazuje drastično bolju bioraspoloživost i svojstva primjene, istraživački tim Smirnoua istraživao je ultrazvuk za cijepanje i smanjenje veličine molekule β-glukana schizophyllan.

Ultrazvučna obrada Schizophyllana

β-1.3(1.6)-Glucan schizophyllan (SPG) proizveden je potopljenim uzgojem gljivice S. commune u bioreaktoru koristeći saharozu kao supstrat.
Nakon završetka uzgoja, bujon kulture razrijeđen je demineraliziranom vodom do koncentracije shizofilana od 2 g/L i ultrazvučno obrađen s ultrazvučni procesor UIP2000hdT (Hielscher Ultrasonics GmbH, Njemačka) u načinu rada za recikliranje pri sljedećim parametrima i uvjetima: srednji protok 50 mL/s, frekvencija 20 kHz, izlaz 2000 W, tip sonotrode BS2d22, tip pojačivača B2-1.4 i amplituda 100%. Temperatura bujona kulture na početku sonikacije bila je 25°C. Ultrazvučni bujon kulture (specifični unos energije 100 Ws/mL) je filtriran kroz Seitz HS800 dubinski filter pod pritiskom od 1,5 bara na 40°C. Ultrazvučni schizophyllan (uSPG) za kemijsku karakterizaciju istaložen je iz filtrata s trostrukom količinom izopropilnog alkohola na laboratorijskoj temperaturi i sušen na 60°C tijekom 12 sati. USPG otopine za imunološka ispitivanja pripremljene su na sljedeći način: (1) ultrazvučni filtrat bujona kulture je dijafiltriran kroz 0,1 m2 Pall Centramate T-serije PES kazete (100 kDa cut-off) na 0,8 bara i dijafiltracija je nastavljena dok vodljivost retentata nije bila 20 μS/cm; (2) otopina je koncentrirana dijafiltracijom do uSPG koncentracije od 1 g/L i sterilizirana autoklavom na 120°C/20 min. Denaturirani uSPG pripremljen je na sličan način, osim što je NaOH dodan u filtrat bujona kulture u koncentraciji od 0,2 M, a alkalizirana otopina je inkubirana 30 minuta na laboratorijskoj temperaturi prije dijafiltracije.

Analitičke metode

Prinos micelija je procijenjen gravimetrijski: bujon kulture je razrijeđen vodom 1:4, centrifugiran 10000 x g na 25°C 20 minuta, talog je ispran trostrukom količinom vode, osušen na 60°C i izvagan. Schizophyllan je istaložen iz supernatanta s trostrukom količinom izopropilnog alkohola, osušen na 60°C 24 sata i njegov prinos je određen gravimetrijski. pO2 u bujonu kulture mjeren je optičkom sondom Hamilton-Visiferm DO 120 (Hamilton, Švicarska).
Dinamička viskoznost bujona kulture mjerena je na HAAKE Visco Testeru 6L s osovinama od 1L i 2L pri 4°C i brzini rotacije od 30 okretaja u minuti. Brzina filtracije izračunata je iz vremena filtracije 500 mL bujona kulture kroz 200 × 200 mm dubinski filtar Seitz HS800 (Pall, SAD) pri tlaku od 1,5 bara i 40°C.
Molekularna težina uSPG izmjerena je pomoću SEC-MALLS na HPLC sustavu Alliance (Waters) sa serijski spojenim kolonama PL aquagel OH60 i PL aquagel OH40, a detektor miniDAWN TREOS (Wyatt) je koncentriran dijafiltracijom do koncentracije uSPG 1 g/L i steriliziran pomoću autoklaviranje na 120°C/20 min. Denaturirani uSPG pripremljen je na sličan način, osim što je NaOH dodan u filtrat bujona kulture u koncentraciji od 0,2 M, a alkalizirana otopina je inkubirana 30 minuta na laboratorijskoj temperaturi prije dijafiltracije.

Ultrazvučno smanjenje molekularne težine gljivičnog β-glukana schizophyllan (Sizofiran,SPG, Sonifilan, Sizofilan)

UIP2000hdT za smanjenje molekularne težine shizofilana


Ultrasonication je vrlo učinkovita metoda za proizvodnju farmaceutske kvalitete niske molekularne težine schizophyllan.

ultrazvučni uređaj UP400St (400W, 24kHz) za obradu shizofila

Rezultati:
Tretman ultrazvukom primijenjen je izravno na 144-satni bujon kulture S. commune s micelijem kako bi se olakšala obrada SPG-a nizvodno.
 
Karakteristike sonificiranog Schizophyllana: Ultrazvučni schizophyllan (uSPG) je istaložen iz filtrata bujona kulture alkoholom i karakteriziran. SEC-MALLS procjenjuje da je Mw uSPG oko 1 MDa. Prosječna molekularna težina shizofilana iz tekuće fermentacije je približno 5 MDa, dok u uzgoju u čvrstom stanju može doseći i do 10 MDa. Uspoređujući molekularnu težinu ultrazvučno obrađenog schizophyllana s molekularnim težinama prirodnog netretiranog schizophyllana, može se primijetiti 5 do 10 puta smanjena molekularna težina zbog ultrazvučne obrade.
Ultrazvukom obrađeni polisaharid uSPG sadržavao je 0,7% w/w proteina i 1,0% w/w ostatka nakon paljenja. uSPG hidrolizat sastojao se od glukoze s više od 99%. Analitički rezultati pokazuju da sonikacija nasumično cijepa okosnicu β-glukana, a bočne grane ostaju netaknute čime se smanjuje veličina i molekularna težina shizofilana. Imunološke studije o uSPG-u bez proteina i endotoksina pokazale su da ultrazvučni shizofilan s niskim Mw ima izraženo imunomodulatorno djelovanje.

Ultrasonication se uspješno primjenjuje za smanjenje molekularne težine schizophyllan cijepanjem molekule pomoću akustične kavitacije.

AFM slika (na vrhu) i topografski profil (na dnu) nativnog ultrazvučnog shizofila. Mjerenje u polukontaktnom načinu rada s rezolucijom 512 × 512 px2. Uvjeti: pozlaćena, konstanta opruge 15,3 N/m, kut vrha konusa <22°.r />(picture and study: ©Smirnou et al., 2017)

 
Smanjena viskoznost: Ultrazvučna obrada rezultirala je značajnim smanjenjem viskoznosti bujona kulture. Tijekom ultrazvučne obrade, viskoznost bujona kulture mijenjala se nelinearno: smanjenje viskoznosti bilo je brzo na početku ultrazvučne obrade, ali kasnije je usporilo. Specifični unos energije od 100 Ws/mL bio je dovoljan za smanjenje viskoznosti bujona kulture gotovo 7 puta.

Ultrazvučni uređaj UIP2000hdT koristi se za učinkovito smanjenje veličine gljivičnog spoja schizophyllan

Ultrazvučna obrada bujona kulture S.commune, koja je dobivena uzgojem gljiva u bioreaktoru 144 sata. Učinak razdoblja ultrazvučne obrade (izražen kao unos specifične energije u Ws/mL) na brzinu dubinske filtracije bujona kulture (crni stupac) i koncentraciju schizophyllana (SPG) u filtratu (sivi stupac). Uvjeti ultrazvuka: Ultrazvučni procesor UIP2000hd (20 kHz, 2000 W), sonotroda BS2d22, pojačivač B2-1.4, amplituda 100%, brzina protoka 50 mL/s.
(slika i studija: ©Smirnou et al., 2017.)

Poboljšana filtracija: Ultrazvukom tretirana juha kulture protjecala je kroz filtar brže od neobrađene juhe kulture (specifični unos energije 0 Ws/mL) s visokomolekularnim SPG-om. Osim toga, ultrazvuk je značajno smanjio gubitak proizvoda tijekom filtracije. Filtrat netretirane juhe kulture s visokomolekularnim SPG-om (specifični unos energije 0 Ws/mL) sadržavao je 0,3 ± 0,07 g/L SPG-a, dok je koncentracija SPG-a prije dubinske filtracije bila 2 g/L. Nasuprot tome, filtrat kulture obrađene ultrazvukom od 100 Ws/mL sadržavao je SPG u koncentraciji od 2,2 ± 0,2 g/L, što odgovara gotovo nultom gubitku proizvoda.

Sonikacija značajno poboljšava shizophyllan.

Ultrazvučna obrada bujona kulture S.commune, koja je dobivena uzgojem gljiva u bioreaktoru 144 sata. Učinak razdoblja ultrazvučne obrade (izražen kao unos specifične energije u Ws/mL) na brzinu dubinske filtracije bujona kulture (crni stupac) i koncentraciju schizophyllana (SPG) u filtratu (sivi stupac). Uvjeti ultrazvuka: Ultrazvučni procesor UIP2000hd (20 kHz, 2000 W), sonotroda BS2d22, pojačivač B2-1.4, amplituda 100%, brzina protoka 50 mL/s.
(slika i studija: ©Smirnou et al., 2017.)

Ultrazvuk se koristi za smanjenje molekularne težine shizofilana, bioaktivnog spoja dobivenog iz gljive

AFM slika (na vrhu) i topografski profil (na dnu) denaturiranog ultrazvučnog shizofilana. Mjerenje u polukontaktnom načinu rada s rezolucijom 512 × 512 px2. Uvjeti: pozlaćena, konstanta opruge 15,3 N/m, kut vrha konusa < 22°.
(slika i studija: ©Smirnou et al., 2017.)

Zahtjev za informacije




Imajte na umu naše politika privatnosti.




Zaključak: U svom zaključku istraživački tim rezimira da je ultrazvučna obrada učinkovita tehnologija za proizvodnju shizofilana niske molekularne težine, koji se potom može koristiti u kozmetici i medicini. Ultrazvučna obrada, kada se primjenjuje na potpunu juhu kulture s micelijem, donosi određene prednosti proizvodnji shizofilana. Smanjuje gubitke proizvoda tijekom daljnje obrade i omogućuje proizvodnju visoko pročišćenog polisaharida zahvaljujući učinkovitoj upotrebi ultrafiltracije.
Osim toga, istraživači su otkrili da je ultrazvučna obrada schizophyllana lako skalabilna. Jedna jedinica ultrazvučnog dezintegratora pilot postrojenja UIP2000hdT obradila je 1 litru bujona kulture u 110 s u načinu protoka. Produktivnost sustava može se lako povećati sekvencijalnim spajanjem dodatnih ultrazvučnih jedinica.

 
Pročitajte više o jednostavnom povećanju ekstrakcije gljiva!
 

Visokoučinkovita ultrazvučna oprema za preradu gljivičnog glukana

UIP4000hdT je ultrazvučni inline mikser snage 4000 W.Fragmentacija polisaharida kao što su glukani kao i drugi bioaktivni spojevi kao što su hitin i hitozan mogu se pouzdano procesirati s Hielscher ultrazvučnom opremom visokih performansi. Naši ultrazvučni uređaji mogu isporučiti visoke amplitude, nude preciznu kontrolu nad procesnim parametrima i mogu raditi 24/7 pod velikim opterećenjem iu zahtjevnim okruženjima. Asortiman opreme Hielscher Ultrasonics pouzdano ispunjava ove zahtjeve. Osim izvanrednih ultrazvučnih performansi, Hielscher ultrasonicators ima visoku energetsku učinkovitost, što je značajna ekonomska prednost – osobito kada se zapošljava u komercijalnoj velikoj proizvodnji.
Hielscher ultrasonicators su sustavi visokih performansi koji se mogu opremiti priborom kao što su sonotrode, pojačivači, reaktori ili protočne ćelije kako bi se na optimalan način uskladili s vašim potrebama procesa. S digitalnim zaslonom u boji, opcijom unaprijed postavljenih pokreta ultrazvuka, automatskim snimanjem podataka na integriranu SD karticu, daljinskim upravljanjem preglednikom i mnogim drugim značajkama, osigurana je najviša kontrola procesa i lakoća korištenja. U kombinaciji s robusnošću i velikim kapacitetom nosivosti, Hielscher ultrazvučni sustavi vaš su pouzdan radni konj u proizvodnji. Smanjenje molekularne težine β-glukana kao što je schizophyllan zahtijeva snažan ultrazvuk kako bi se dobilo ciljano cijepanje i konačni proizvod schizophyllan visoke kvalitete, koji se može koristiti za farmaceutske primjene.
 
Pronađite više informacija o ultrazvučnoj ekstrakciji beta-glukana iz gljiva, uključujući upute korak po korak ovdje!
 
Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:

Volumen serije Protok Preporučeni uređaji
1 do 500 ml 10 do 200 ml/min UP100H
10 do 2000 ml 20 do 400 ml/min UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
10 do 100l 2 do 10L/min UIP4000hdT
na 10 do 100L/min UIP16000
na veći klaster od UIP16000

Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!

Pitajte za više informacija

Molimo upotrijebite donji obrazac kako biste zatražili dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, primjeni i cijeni. Bit će nam drago razgovarati s vama o vašem procesu i ponuditi vam ultrazvučni sustav koji odgovara vašim zahtjevima!









Imajte na umu naše politika privatnosti.




Ultrazvučni homogenizatori visokog smicanja koriste se u laboratorijskoj, stolnoj, pilotskoj i industrijskoj obradi.

Hielscher Ultrasonics proizvodi visokoučinkovite ultrazvučne homogenizatore za aplikacije miješanja, disperziju, emulzifikaciju i ekstrakciju u laboratorijskim, pilotskim i industrijskim razmjerima.



Literatura / Reference

Činjenice koje vrijedi znati

shizofilan – Gljivični β-glukan

Schizophyllan, također poznat kao sizofiran, SPG, sonifilan, sizofilan, je neutralni izvanstanični polisaharid koji proizvodi gljiva Schizophyllum commune Fries, vrsta gljive Basidiomycetes. Schizophyllan je topljivi beta-D-glukan, čiji točan mehanizam djelovanja još nije u potpunosti razjašnjen, ali ovaj specifični β-glukan pokazuje imunomodulatorno i antitumorsko djelovanje. Iako točan mehanizam djelovanja sizofiran tek treba u potpunosti razjasniti, čini se da ovo sredstvo stimulira imunološki sustav povećanjem proizvodnje citokina, aktiviranjem makrofaga i Langerhansovih stanica i pojačavanjem aktivnosti polimorfonuklearnih leukocita (PML) i prirodnih stanica ubojica (NK). Utvrđeno je da je sizofiran prilično neučinkovit protiv raka želuca, ali je produžio vrijeme preživljavanja pacijenata s rakom glave i vrata. Kod raka grlića maternice, Sizofiran je produžio preživljenje i vrijeme do recidiva za slučajeve stadija II, ali ne i stadija III, te je pokazao dodatnu učinkovitost kada se ubrizgava izravno u tumorsku masu. Sonifilan se koristi kao modifikator biološkog odgovora (BRM) s terapijom zračenjem za liječenje raka u Japanu. Lansiran je za rak grlića maternice u Južnoj Koreji 1998.


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija do industrijska veličina.

Bit će nam drago razgovarati o vašem procesu.

Let's get in contact.