Շիզոֆիալանը իմունոմոդուլացնող հատկություն ունեցող սնկային β-գլյուկան է: Բարձր ակտիվ բուժիչ ազդեցությունների համար շիզոֆիլանը պետք է ունենա ցածր մոլեկուլային քաշ, որպեսզի ցույց տա բարելավված կենսահասանելիություն: Ապացուցված է, որ Ultrasonication-ը նվազեցնում է շիզոֆիլանի մոլեկուլային քաշը: Որպես հուսալի և արդյունավետ մեթոդ, sonication-ը հեշտությամբ կարող է կիրառվել ցածր մոլեկուլային քաշի շիզոֆիլանի արտադրության համար:

Շիզոֆիլում սնկով և ուլտրաձայնային բետա-գլյուկանի արդյունահանում

Schizophyllum սնկերի տեսակները բնության մեջ աճում են անձրևային սեզոններից հետո քայքայվող ծառերի վրա: Պտղատու մարմինները հավաքվում են հաջորդ չոր սեզոնին։ Schizophyllum տեսակները հարուստ են կենսաքիմիական միացություններով, ինչպիսիք են գլյուկանները, և, հետևաբար, սպառվում են հատկապես արևադարձային երկրներում որպես սնունդ և դեղամիջոց: Շնորհիվ իր իմունոմոդուլացնող, հակասնկային, հականեոպլաստիկ և հակավիրուսային հատկությունների, Schizophyllum commune-ը, որը նաև հայտնի է որպես Splitgill սունկ, գրավել է կենսատեխնոլոգիական և դեղագործական ընկերություններին:
Պոլիսաքարիդ շիզոֆիլանը, որը նաև հայտնի է որպես sizofiran, sonifilan կամ sizofilan, հիմնական β-գլյուկանն է, որը հայտնաբերված է Schizophyllum սնկով, որն առաջարկում է բարձր արդյունավետ կենսաակտիվ β-գլյուկան շիզոֆիլան:
Schizophyllum commune սնկերը բնության մեջ աճում են ծառերի վրա, միցելիումը կարող է նաև մշակվել խմորման արգանակում: Դեղագործական և կոսմետիկ կիրառությունների համար ցածր մոլեկուլային քաշի շիզոֆիլանը շատ ավելի արդյունավետ է, քան բարձր մոլեկուլային քաշի շիզոֆիլանը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ցածր մոլեկուլային քաշի շիզոֆիլանը ցույց է տալիս զգալիորեն ավելի լավ կենսամատչելիություն և կլանման արագություն: Բացի այդ, բարձր մոլեկուլային քաշի շիզոֆիլանը հաճախ խնդրահարույց է կիրառման մեջ, քանի որ դա հանգեցնում է իր ջրային լուծույթների բարձր մածուցիկության:
Ուլտրաձայնային չափի կրճատումը շատ արդյունավետ և հուսալի տեխնիկա է շիզոֆիլանի մոլեկուլային քաշը նվազեցնելու համար՝ դրանով իսկ բարձրացնելով β-գլյուկանի մոլեկուլի որակը:

Ցածր մոլեկուլային շիզոֆիլանի արտադրության արձանագրություն

Քանի որ մոլեկուլային քաշի շիզոֆիլանը ցույց է տալիս կտրուկ ավելի լավ կենսամատչելիություն և կիրառական հատկություններ, Սմիրնուի հետազոտական թիմը հետազոտել է ուլտրաձայնային ախտորոշումը β-գլյուկան մոլեկուլի շիզոֆիլանի կտրվածքի և չափի կրճատման համար:

Շիզոֆիլանի ուլտրաձայնային հետազոտություն

β-1.3(1.6)-գլյուկան շիզոֆիլանը (SPG) արտադրվել է բիոռեակտորում S. commune բորբոս սուզվող աճեցմամբ՝ օգտագործելով սախարոզա որպես սուբստրատ:
Մշակման ավարտից հետո կուլտուրայի արգանակը նոսրացվում է դեմինալացված ջրով մինչև շիզոֆիլանի կոնցենտրացիան 2 գ/լ և ուլտրաձայնային է ստացվում Ուլտրաձայնային պրոցեսոր UIP2000hdT (Hielscher Ultrasonics GmbH, Գերմանիա) վերամշակման ռեժիմում հետևյալ պարամետրերով և պայմաններով՝ միջին հոսք 50 մլ/վ, հաճախականություն 20 կՀց, ելքային 2000 Վտ, sonotrode տեսակ BS2d22, ուժեղացուցիչ տեսակ B2-1.4 և 100% ամպլիտուդ։ Մշակույթի արգանակի ջերմաստիճանը sonication-ի սկզբում եղել է 25°C: Մշակույթի ուլտրաձայնային արգանակը (հատուկ էներգիայի մուտքագրում 100 Վտ/մլ) զտվել է Seitz HS800 խորության ֆիլտրի միջոցով 1,5 բար ճնշման տակ 40°C-ում: Քիմիական բնութագրման համար ուլտրաձայնային շիզոֆիլանը (uSPG) նստեցվել է ֆիլտրատից եռակի քանակությամբ իզոպրոպիլային սպիրտով լաբորատոր ջերմաստիճանում և չորացրել 60°C-ում 12 ժամվա ընթացքում իմունոլոգիական ուսումնասիրությունների համար uSPG լուծույթները պատրաստվել են հետևյալ կերպ. Դիֆիլտրացվել է 0,1 մ2 Pall Centramate T-series PES ձայներիզների միջոցով (100 կԴա կտրվածք) 0,8 բարում և դիաֆիլտրացիան շարունակվել է մինչև պահպանվող հաղորդունակությունը կազմել է 20 μS/սմ; (2) լուծույթը խտացվել է դիաֆիլտրացիայի միջոցով մինչև uSPG կոնցենտրացիան 1 գ/լ և մանրէազերծվել է ավտոկլավացման միջոցով 120°C/20 րոպե: Դենատուրացված uSPG-ն պատրաստվել է նույն ձևով, բացառությամբ, որ NaOH-ը ավելացվել է կուլտուրայի արգանակի ֆիլտրատին 0,2 Մ կոնցենտրացիայով, և ալկալացված լուծույթը 30 րոպե ինկուբացվել է լաբորատոր ջերմաստիճանում՝ նախքան դիֆիլտրացիան:

Վերլուծական մեթոդներ

Միցելիումի ելքը գնահատվել է ծանրաչափական եղանակով. կուլտուրայի արգանակը նոսրացվել է ջրով 1:4, ցենտրիֆուգվել 10000 × գ 25°C-ում 20 րոպե, նստվածքը լվանալ եռակի քանակությամբ ջրով, չորացել 60°C-ում և կշռվել: Շիզոֆիլանը նստվածք է ստացել վերևից եռակի քանակությամբ իզոպրոպիլային սպիրտով, չորացրել 60°C-ում 24 ժամ, և դրա ելքը որոշել ծանրաչափական եղանակով: Կուլտուրայի արգանակում pO2-ը չափվել է Hamilton-Visiferm DO 120 օպտիկական զոնդով (Hamilton, Շվեյցարիա):
Կուլտուրայի արգանակի դինամիկ մածուցիկությունը չափվել է HAAKE Visco Tester 6L-ի վրա 1L և 2L spindles-ով 4°C ջերմաստիճանում և 30 rpm պտտման արագությամբ: Զտման արագությունը հաշվարկվել է 500 մլ մշակութային արգանակի ֆիլտրման ժամանակից 200 × 200 մմ Seitz HS800 (Pall, ԱՄՆ) խորության ֆիլտրի միջոցով 1,5 բար ճնշման և 40°C ջերմաստիճանի դեպքում:
uSPG-ի մոլեկուլային քաշը չափվել է SEC-MALLS-ով HPLC համակարգի Alliance (Waters) վրա՝ սերիական միացված PL aquagel OH60 և PL aquagel OH40 սյունակներով, իսկ miniDAWN TREOS (Wyatt) դետեկտորը կենտրոնացվել է դիաֆիլտրացիայի միջոցով մինչև uSPG կոնցենտրացիան 1 գ/լ և ստերիլիզացվել է: ավտոկլավ 120°C/20 րոպե: Դենատուրացված uSPG-ն պատրաստվել է նույն ձևով, բացառությամբ, որ NaOH-ը ավելացվել է կուլտուրայի արգանակի ֆիլտրատին 0,2 Մ կոնցենտրացիայով, և ալկալացված լուծույթը 30 րոպե ինկուբացվել է լաբորատոր ջերմաստիճանում՝ նախքան դիֆիլտրացիան:

արդյունքները:
The Ultrasonication բուժումը կիրառվել է ուղղակիորեն S. commune 144-h մշակույթի արգանակի հետ mycelium հեշտացնելու SPG ներքեւ հոսանքի մշակման.
 
Sonicated Schizophyllan-ի բնութագրերը. Ուլտրաձայնային շիզոֆիլանը (uSPG) կուլտուրայի արգանակի ֆիլտրատից նստեցվել է ալկոհոլով և բնութագրվել: SEC-MALLS-ը uSPG-ի Մվտ գնահատել է մոտ 1 ՄԴա: Հեղուկ խմորումից շիզոֆիլանի միջին մոլեկուլային զանգվածը մոտավորապես 5 ՄԴա է, մինչդեռ պինդ վիճակում մշակման դեպքում այն կարող է հասնել մինչև 10 ՄԴա: Համեմատելով ուլտրաձայնային շիզոֆիլանի մոլեկուլային քաշը բնիկ չբուժված շիզոֆիլանի մոլեկուլային կշիռների հետ՝ ուլտրաձայնային ազդեցության շնորհիվ կարելի է նկատել 5-ից 10 անգամ կրճատված մոլեկուլային քաշ:
The sonicated polysaccharide uSPG պարունակում էր 0,7% w/w սպիտակուց և 1,0% w/w մնացորդ բռնկվելուց հետո: uSPG հիդրոլիզատը բաղկացած է 99%-ից ավելի գլյուկոզայից: Վերլուծական արդյունքները ցույց են տալիս, որ sonication-ը պատահականորեն կտրում է β-գլյուկանի ողնաշարը, իսկ կողային ճյուղերը մնում են անփոփոխ՝ դրանով իսկ նվազեցնելով շիզոֆիլանի չափը և մոլեկուլային քաշը: Հիմնականում սպիտակուցներից և էնդոտոքսիններից զերծ uSPG-ի իմունոլոգիական հետազոտությունները ցույց են տվել, որ ուլտրաձայնային ցածր Մվտ շիզոֆիլլանն ունի ընդգծված իմունոմոդուլացնող ակտիվություն:

 
Նվազեցված մածուցիկություն. Ultrasonication-ը հանգեցրեց մշակույթի արգանակի մածուցիկության զգալի նվազմանը: Ուլտրաձայնային մշակման ընթացքում կուլտուրայի արգանակի մածուցիկությունը փոխվել է ոչ գծային. 100 Վտ/մլ հատուկ էներգիայի ներդրումը բավարար էր կուլտուրայի արգանակի մածուցիկությունը գրեթե 7 անգամ նվազեցնելու համար:

Բարելավված ֆիլտրում. Ուլտրաձայնային մշակված կուլտուրայի արգանակը ֆիլտրի միջով ավելի արագ էր հոսում, քան չմշակված կուլտուրայի արգանակը (հատուկ էներգիայի մուտքագրում 0 Վտ/մլ) բարձր մոլեկուլային SPG-ով: Բացի այդ, Ultrasonication-ը զգալիորեն նվազեցրեց արտադրանքի կորուստը ֆիլտրման ժամանակ: Բարձր մոլեկուլային SPG-ով չմշակված կուլտուրայի արգանակի ֆիլտրատը (հատուկ էներգիայի մուտքագրում 0 Վտ/մլ) պարունակում էր 0,3 ± 0,07 գ/լ SPG, մինչդեռ SPG-ի կոնցենտրացիան խորը ֆիլտրումից առաջ 2 գ/լ էր: Ի հակադրություն, 100 Վտ/մլ ուլտրաձայնային մշակույթի ֆիլտրատը երկուսն էլ պարունակում էր SPG 2,2 ± 0,2 գ/լ կոնցենտրացիայով, ինչը համապատասխանում է արտադրանքի գրեթե զրոյական կորստին:

Եզրակացություն: Իրենց եզրակացության մեջ հետազոտական թիմը վերսկսում է, որ ուլտրաձայնային մշակումը արդյունավետ տեխնոլոգիա է ցածր մոլեկուլային քաշի շիզոֆիլանի արտադրության համար, որն այնուհետ կարող է օգտագործվել կոսմետիկայի և բժշկության մեջ: Ուլտրաձայնային մշակումը, երբ կիրառվում է միցելիումով ամբողջական կուլտուրայի արգանակի վրա, որոշակի առավելություններ է բերում շիզոֆիլանի արտադրությանը: Այն նվազեցնում է արտադրանքի կորուստները վերամշակման ընթացքում և հնարավոր է դարձնում բարձր մաքրված պոլիսախարիդների արտադրությունը՝ ուլտրաֆիլտրացիայի արդյունավետ օգտագործման շնորհիվ:
Բացի այդ, հետազոտողները պարզել են, որ շիզոֆիլանի ուլտրաձայնային մշակումը հեշտությամբ ընդլայնելի է: UIP2000hdT փորձնական գործարանի ուլտրաձայնային դիսինտեգրատորի մեկ միավորը 110 վայրկյանում մշակել է 1 լիտր կուլտուրական արգանակ հոսքի ռեժիմում: Համակարգի արտադրողականությունը հեշտությամբ կարելի է բարձրացնել ուլտրաձայնային լրացուցիչ բլոկների հաջորդական միացմամբ:

 
Կարդացեք ավելին սնկի արդյունահանման պարզ մասշտաբի մասին:
 

Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային սարքավորում սնկային գլյուկանի մշակման համար

Պոլիսաքարիդների մասնատումը, ինչպիսիք են գլյուկանները, ինչպես նաև այլ կենսաակտիվ միացություններ, ինչպիսիք են քիտինը և խիտոզանը, կարող են հուսալիորեն մշակվել Hielscher-ի բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային սարքավորումների միջոցով: Մեր ուլտրաձայնային սարքերը կարող են ապահովել բարձր ամպլիտուդներ, առաջարկում են ճշգրիտ վերահսկելիություն գործընթացի պարամետրերի նկատմամբ և կարող են շահագործվել 24/7 ծանր բեռի տակ և պահանջկոտ միջավայրերում: Hielscher Ultrasonics սարքավորումների տեսականին համապատասխանում է այս պահանջներին հուսալիորեն: Բացի ուլտրաձայնային գերազանց կատարողականությունից, Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը պարծենում են բարձր էներգաարդյունավետությամբ, ինչը զգալի տնտեսական առավելություն է: – հատկապես, երբ օգտագործվում է առևտրային լայնածավալ արտադրությունում:
Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը բարձր արդյունավետության համակարգեր են, որոնք կարող են համալրվել այնպիսի աքսեսուարներով, ինչպիսիք են sonotrodes, boosters, reactors կամ հոսքային բջիջները, որպեսզի համապատասխանեն ձեր գործընթացի կարիքներին օպտիմալ կերպով: Թվային գունավոր էկրանով ապահովված է նախադրյալ ձայնագրման գործարկումները, տվյալների ավտոմատ ձայնագրումը ինտեգրված SD քարտի վրա, բրաուզերի հեռակառավարման և շատ այլ գործառույթներ, գործընթացի ամենաբարձր կառավարումը և օգտագործողի համար հարմարավետությունն ապահովված են: Ուլտրաձայնային Hielscher համակարգերը, որոնք համակցված են ամրության և ծանր կրող հզորության հետ, ձեր հուսալի աշխատանքային ձին են արտադրության մեջ: β-գլյուկանների մոլեկուլային քաշի նվազեցումը, ինչպիսին է շիզոֆիլանը, պահանջում է հզոր ուլտրաձայնային հետազոտություն՝ նպատակային ճեղքվածք ստանալու համար և բարձրորակ շիզոֆիլանի վերջնական արտադրանք, որը կարող է օգտագործվել դեղագործական կիրառություններում:
 
Գտեք ավելի շատ տեղեկատվություն սնկից բետա-գլյուկանի ուլտրաձայնային արդյունահանման մասին, ներառյալ քայլ առ քայլ հրահանգները այստեղ:
 
Ստորեւ ներկայացված աղյուսակը ձեզ ցույց է տալիս մեր ultrasonicators- ի մոտավոր մշակման հզորությունը: