Ուլտրաձայնային կոլագենի արդյունահանում մեդուզայից
- Մեդուզաների կոլագենը բարձրորակ կոլագեն է, որը եզակի է, բայց նման հատկություններ ունի I, II, III և V տիպի կոլագենի հետ:
- Ուլտրաձայնային արդյունահանումը զուտ մեխանիկական տեխնիկա է, որը մեծացնում է բերքատվությունը, արագացնում է գործընթացը և արտադրում է բարձր մոլեկուլային քաշի կոլագեն:
Մեդուզայի ուլտրաձայնային հեռացում
Մեդուզան հարուստ է հանքանյութերով և սպիտակուցներով, իսկ կոլագենը այս ժելատինային ծովային արարածների հիմնական սպիտակուցն է: Մեդուզան օվկիանոսներում հայտնաբերված գրեթե առատ աղբյուր է: Հաճախ դիտվում է որպես ժանտախտ, մեդուզաների օգտագործումը կոլագենի արդյունահանման համար օգտակար է երկու առումներով՝ արտադրելով գերազանց կոլագեն, օգտագործելով կայուն բնական աղբյուր և հեռացնելով մեդուզայի ծաղկումը:
Ուլտրաձայնային արդյունահանումը մեխանիկական արդյունահանման մեթոդ է, որը կարելի է ճշգրիտ վերահսկել և հարմարեցնել մշակված հումքին: Ուլտրաձայնային արդյունահանումը հաջողությամբ կիրառվել է մեդուզայից կոլագենի, գլիկոպրոտեինների և այլ սպիտակուցների մեկուսացման համար:
Ընդհանուր առմամբ, մեդուզայից մեկուսացված սպիտակուցները ցուցադրում են ուժեղ հակաօքսիդիչ ակտիվություն և, հետևաբար, արժեքավոր ակտիվ միացություններ են սննդի, հավելումների և դեղագործական արդյունաբերության համար:
Արդյունահանման համար կարող են օգտագործվել ամբողջ մեդուզան, մեսոգլեան (= մեդուզայի հովանոցի հիմնական մասը) կամ բերան-բազուկները:
Ուլտրաձայնային արդյունահանումը արդյունավետ և արագ տեխնիկա է մեդուզայից մեծ քանակությամբ կոլագենի արտադրության համար:
- սննդի / դեղագործական կարգի կոլագեն
- բարձր մոլեկուլային քաշ
- ամինաթթուների կազմը
- ավելացել է բերքատվությունը
- Արագ վերամշակում
- Հեշտ է գործել
Ուլտրաձայնային-թթու & Ուլտրաձայնային-ֆերմենտային արդյունահանում
Ուլտրաձայնային արդյունահանումը կարող է օգտագործվել տարբեր թթվային լուծույթների հետ համատեղ՝ մեդուզաներից թթվային լուծվող կոլագենը (ASC) ազատելու համար: Ուլտրաձայնային կավիտացիան նպաստում է մեդուզայի սուբստրատի և թթվային լուծույթի միջև զանգվածի տեղափոխմանը` կոտրելով բջիջների կառուցվածքները և թթուները լցնելով հիմքի մեջ: Այսպիսով, կոլագենը, ինչպես նաև այլ թիրախային սպիտակուցներ տեղափոխվում են հեղուկ:
Հետագա քայլում մեդուզայի մնացած սուբստրատը մշակվում է ֆերմենտներով (այսինքն՝ պեպսինով) ուլտրաձայնային ազդեցության տակ՝ պեպսինով լուծվող կոլագենը (PSC) մեկուսացնելու համար: Sonication-ը հայտնի է ֆերմենտների ակտիվությունը բարձրացնելու իր ունակությամբ: Այս ազդեցությունը հիմնված է պեպսինի ագրեգատների ուլտրաձայնային ցրման և ապաագլոմերացիայի վրա: Համասեռորեն ցրված ֆերմենտներն առաջարկում են մեծացած մակերես զանգվածի փոխանցման համար, որը կապված է ֆերմենտների ավելի բարձր ակտիվության հետ: Ավելին, հզոր ուլտրաձայնային ալիքները բացում են կոլագենի մանրաթելերը, որպեսզի կոլագենն ազատվի:
Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ ուլտրաձայնային օգնությամբ ֆերմենտային (պեպսինի) արդյունահանումը հանգեցնում է ավելի բարձր եկամտաբերության և արդյունահանման ավելի կարճ գործընթացի:
Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային սարքեր կոլագենի արտադրության համար
Hielscher Ultrasonics-ը հզոր ուլտրաձայնային համակարգեր է մատակարարում լաբորատորիայից մինչև նստարանային և արդյունաբերական մասշտաբով: Օպտիմալ արդյունահանման արդյունք ապահովելու համար պահանջկոտ պայմաններում հուսալի ձայնագրումը կարող է շարունակաբար իրականացվել: Բոլոր արդյունաբերական ուլտրաձայնային պրոցեսորները կարող են ապահովել շատ բարձր ամպլիտուդներ: Մինչև 200 մկմ ամպլիտուդները հեշտությամբ կարող են շարունակաբար աշխատել 24/7 աշխատանքի ընթացքում: Նույնիսկ ավելի բարձր ամպլիտուդների համար մատչելի են հարմարեցված ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ: Hielscher-ի ուլտրաձայնային սարքավորումների ամրությունը թույլ է տալիս 24/7 աշխատել ծանր պարտականությունների ժամանակ և պահանջկոտ միջավայրերում:
Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մոտավոր մշակման հզորությունը.
| Խմբաքանակի ծավալը | Հոսքի արագություն | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 0.5-ից 1.5մլ | ԱԺ | VialTweeter |
| 1-ից 500 մլ | 10-ից 200 մլ / րոպե | UP100H |
| 10-ից 2000 մլ | 20-ից 400 մլ / րոպե | UP200Ht, UP400 Փ |
| 0.1-ից 20լ | 0.2-ից 4լ/րոպե | UIP2000hdT |
| 10-ից 100 լ | 2-ից 10 լ / րոպե | UIP4000hdT |
| ԱԺ | 10-ից 100 լ / րոպե | UIP16000 |
| ԱԺ | ավելի մեծ | կլաստերի UIP16000 |
Կապ մեզ հետ: / Հարցրեք մեզ:
Բարձր հզորության ուլտրաձայնային պրոցեսորներ լաբորատորիա օդաչուին և արդյունաբերական սանդղակ.
Գրականություն/Հղումներ
- Nicholas MH Khonga, Fatimah Md. Yusoff, B. Jamilah, Mahiran Basri, I. Maznah, Kim Wei Chan, Nurdin Armania, Jun Nishikawa (2018). Բարելավված կոլագենի արդյունահանումը մեդուզայից (Acromitus hardenbergi) ֆիզիկական առաջացած լուծույթի բարձրացմամբ: Սննդի քիմիա հատոր. 251, 15 Հունիս 2018. 41-50.
- Guoyan Ren, Bafang Li, Xue Zhao, Yongliang Zhuang, Mingyan Yan (2008): Ուլտրաձայնային օգնությամբ արդյունահանման տեխնոլոգիա մեդուզաների (Rhopilema esculentum) բերանից գլիկոպրոտեինի արդյունահանման համար: Գյուղատնտեսական ճարտարագիտության չինական ընկերության գործարքները 2008-02 թթ.
- Guoyan Ren, Bafang Li, Xue Zhao, Yongliang Zhuang, Mingyan Yan, Hu Hou, Xiukun Zhang, Li Chen (2009). Մեդուզաների (Rhopilema esculentum) բերանի բազուկներից գլիկոպրոտեինների արդյունահանման մեթոդների ցուցադրում բարձր արդյունավետության հեղուկ քրոմատագրմամբ: Journal of Ocean University of China 2009, Volume 8, Issue 1. 83–88.
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
կոլագեն
Կոլագենը թելքավոր սպիտակուց է՝ եռակի պարուրաձև կառուցվածքով և հիմնական չլուծվող մանրաթելային սպիտակուցը արտաբջջային մատրիցում և շարակցական հյուսվածքում: Գոյություն ունի կոլագենի առնվազն 16 տեսակ, բայց դրանցից շատերը (մոտ 90%) պատկանում են I, II տիպին, և III տեսակ. Կոլագենը մարդու օրգանիզմում ամենաառատ սպիտակուցն է, որը գտնվում է ոսկորների, մկանների, մաշկի և ջլերի մեջ: Կաթնասունների մոտ այն ապահովում է ամբողջ մարմնի սպիտակուցի 25-35%-ը: Հետևյալ ցանկը տալիս է հյուսվածքների օրինակներ, որտեղ կոլագենի տեսակներն ամենաշատն են. I տիպ՝ ոսկոր, դերմիս, ջիլ, կապաններ, եղջերաթաղանթ; II տիպ - աճառ, ապակենման մարմին, միջուկ pulposus; III տիպ - մաշկ, անոթային պատ, հյուսվածքների մեծ մասի ցանցաթելեր (թոքեր, լյարդ, փայծաղ և այլն); Տիպ IV- նկուղային թաղանթներ, տիպ V- հաճախ համատեղ բաշխվում է I տիպի կոլագենի հետ, հատկապես եղջերաթաղանթում: Սա, բնականաբար, նպաստեց ստանդարտ առատ կոլագենի (կոլագեններ I–V) առևտրային շահագործմանը՝ դրանք մեկուսացնելով և մաքրելով դրանք, հիմնականում մարդու, եղջերավորի և խոզի հյուսվածքներից, սովորական, բարձր եկամտաբեր արտադրական գործընթացներով, ինչը հանգեցրեց բարձրորակ կոլագենի խմբաքանակների: (Silva et al., Mar. Drugs 2014, 12)
Էնդոգեն կոլագենը բնական կոլագեն է, որը սինթեզվում է մարմնի կողմից, մինչդեռ էկզոգեն կոլագենը սինթետիկ է և կարող է առաջանալ արտաքին աղբյուրից, ինչպիսիք են հավելումները: Կոլագենը հայտնվում է մարմնում, հատկապես մաշկի, ոսկորների և շարակցական հյուսվածքների մեջ: Օրգանիզմում կոլագենի արտադրությունը նվազում է տարիքի հետ և այնպիսի գործոնների ազդեցության հետ, ինչպիսիք են ծխելը և ուլտրամանուշակագույն լույսը: Բժշկության մեջ կոլագենը կարող է օգտագործվել կոլագենի վերքերի վիրակապման մեջ՝ մաշկի նոր բջիջները վերքի տեղամասեր ներգրավելու համար:
Կոլագենը լայնորեն օգտագործվում է հավելումների և դեղագործության մեջ, քանի որ այն կարող է ներծծվել: Սա նշանակում է, որ այն կարող է քայքայվել, փոխակերպվել և հետ վերցնել մարմնին: Այն կարող է նաև ձևավորվել սեղմված պինդ նյութերի կամ ցանցանման գելերի: Գործառույթների լայն շրջանակը և բնական տեսքը այն դարձնում են կլինիկական բազմակողմանի և հարմար մի շարք բժշկական նպատակների համար: Բժշկական օգտագործման համար կոլագենը կարելի է ստանալ խոշոր եղջերավոր կենդանիներից, խոզերից, ոչխարներից և ծովային օրգանիզմներից:
Կենդանիներից կոլագենի մեկուսացման չորս հիմնական մեթոդ կա՝ աղի, ալկալային, թթվային և ֆերմենտային մեթոդ:
Թթվային և ֆերմենտային մեթոդները առավել հաճախ օգտագործվում են համակցված բարձրորակ կոլագենի արտադրության համար: Քանի որ կոլագենի մասերը թթվային լուծվող կոլագենն է (ASC), իսկ մյուս մասերը պեպսինում լուծվող կոլագենն են (PSC), թթվային բուժմանը հաջորդում է ֆերմենտային պեպսինի արդյունահանումը: Թթվային կոլագենի արդյունահանումն իրականացվում է օրգանական թթուների միջոցով, ինչպիսիք են քլորաքացախը, կիտրոնը կամ կաթնաթթունը: Պեպսինում լուծվող կոլագենը (PSC) թթվային կոլագենի արդյունահանման գործընթացի մնացած նյութից ազատելու համար չլուծված նյութը մշակվում է պեպսին ֆերմենտով, որպեսզի մեկուսացնեն պեպսին լուծվող կոլագենը (PSC): PSC-ն սովորաբար կիրառվում է 0,5 մ քացախաթթվի հետ միասին: Պեպսինը սովորական ֆերմենտ է, քանի որ այն կարող է պահպանել կոլագենի կառուցվածքը` ճեղքվելով սպիտակուցային շղթայի N-տերմինալին և ոչ խխունջ պեպտիդին:
Կոլագենն օգտագործվում է սննդային հավելումների (nutraceuticals), կոսմետիկ արտադրանքի և բժշկության մեջ։ Կաթնասունների և ծովային (ձկան) կոլագենը հասանելի է շուկայում և կարելի է գնել ցանկացած քանակությամբ: Մեդուզաների կոլագենը կոլագենի նոր ձև է, որը մարդու համար կենսահամատեղելի է և ոչ կաթնասունների համար (առանց հիվանդությունների): Մեդուզաների կոլագենը չի համապատասխանում կոլագենի որևէ կոնկրետ տեսակի (IV տիպ), սակայն այն ցուցադրում է կոլագենի I, II և V տեսակների տարբեր հատկություններ:
Գլիկոպրոտեիններ
Գլիկոպրոտեինները հայտնաբերված են բազմաթիվ օրգանիզմներում՝ բակտերիայից մինչև մարդ և ունեն տարբեր գործառույթներ: Այս սպիտակուցները, որոնք ունեն կարճ օլիգոսաքարիդ շղթաներ, ներգրավված են բազմաթիվ բջջային իրադարձություններում հորմոնների, վիրուսների և այլ նյութերի կողմից բջիջների մակերեսի ճանաչման մեջ: Բացի այդ, բջջային մակերեսի անտիգենները ծառայում են որպես արտաբջջային մատրիցային տարրի, ստամոքս-աղիքային և միզասեռական տրակտի մուկինի սեկրեցիա: Պլազմայի գրեթե բոլոր գնդային սպիտակուցները, բացի ալբումինից, արտազատվող ֆերմենտներից և սպիտակուցներից, ունեն գլիկոպրոտեինային կառուցվածք: Բջջային թաղանթը կազմված է սպիտակուցների, լիպիդների և ածխաջրերի մոլեկուլներից։ Մյուս կողմից, գլիկոպրոտեինների դերը բջջային թաղանթում ազդում է սպիտակուցների քանակի և բաշխման վրա։ Այս սպիտակուցները մասնակցում են թաղանթից նյութ անցմանը: Գլիկոլիպիդների և գլիկոպրոտեինների քանակը և բաշխումը տալիս է բջիջների առանձնահատկություն:
Գլիկոպրոտեինները պատասխանատու են բջիջների ճանաչման, բջջային թաղանթի ընտրովի թափանցելիության և հորմոնների կլանման համար: Գլիկոպրոտեինների ածխաջրային մասում կա մոնոսաքարիդների 7 հիմնական տեսակ։ Այս մոնոսաքարիդները միավորվում են տարբեր հաջորդականության և կապի տարբեր կառուցվածքների հետ, ինչի արդյունքում առաջանում են ածխաջրային շղթայի մեծ թվով կառուցվածքներ: Գլիկոպրոտեինը կարող է պարունակել մեկ N-կապակցված օլիգոսաքարիդ կառուցվածք կամ կարող է պարունակել մեկից ավելի տեսակի օլիգոսաքարիդ: N-կապակցված օլիգոսաքարիդները կարող են լինել նույն կամ տարբեր կառուցվածքների կամ կարող են լինել նաև O-կապակցված օլիգոսաքարիդներում: Օլիգոսաքարիդային շղթաների քանակը տատանվում է կախված սպիտակուցից և ֆունկցիայից:
Սիալաթթուները գլիկոպրոտեիններում՝ գլիկոկալիքսի տարր, կարևոր դեր են խաղում բջիջների ճանաչման գործում։ Եթե սիալաթթուները որևէ պատճառով ոչնչացվում են, մեմբրանի գլիկոկալիքս կառուցվածքը խախտվում է, և բջիջը չի կարող կատարել նշված առաջադրանքների մեծ մասը: Բացի այդ, կան որոշ կառուցվածքային գլիկոպրոտեիններ: Դրանք ֆիբրոնեկտիններ, լամինիններ, պտղի ֆիբրոնեկտիններ են, և նրանք բոլորն ունեն տարբեր առաքելություններ մարմնում: Նաև էուկարիոտիկ գլիկոպրոտեիններում կան որոշ մոնոսաքարիդներ հիմնականում հեքսոզային և ամինոհեքսոզային տիպերում: Նրանք կարող են օգնել սպիտակուցի ծալմանը, բարելավել սպիտակուցի կայունությունը և ներգրավված են բջջային ազդանշանների մեջ: