Սխտորի ուլտրաձայնային էքստրակցիա՝ առանց լուծիչի
Սխտորը (Allium sativum) հարուստ է ծծմբաօրգանական միացություններով (օրինակ՝ ալիցին, գլուտաթիոն), որոնք նպաստում են առողջության համար բազմաթիվ օգտակար ազդեցությունների դրսևորմանը։ Ուլտրաձայնային էքստրակցիան հուսալի և արդյունավետ մեթոդ է սխտորի բարձր խտությամբ էքստրակտներ ստանալու համար։ Ուլտրաձայնային մշակումը էքստրակցիայի շատ կարճ ժամանակահատվածում ապահովում է բարձրորակ, ամբողջական սպեկտրով էքստրակտների բարձր ելք։
Գերազանց որակի սխտորի էքստրակտներ՝ ուլտրաձայնային էքստրակցիայի միջոցով
Սխտորից ալիցինի և ծծմբաօրգանական միացությունների էքստրակցիայի համար զոնդային տիպի ուլտրաձայնային սարքի օգտագործումն առաջարկում է մի շարք առավելություններ, այդ թվում՝ սխտորի էքստրակտի բարձր ելք և բարձր որակ, արագ մշակում և առանց լուծիչի, շրջակա միջավայրի համար բարենպաստ մոտեցում։ Այս գործոնները համատեղ նպաստում են ուժեղացված կենսաակտիվությամբ և կայուն բաղադրությամբ սխտորի բարձրորակ էքստրակտների արտադրությանը՝ այս մեթոդը դարձնելով նախընտրելի այն հետազոտողների և արդյունաբերական ձեռնարկությունների համար, որոնք ձգտում են սխտորից ստանալ բարձրակարգ արտադրանք։
Ստորև մանրամասն քննարկում ենք ուլտրաձայնի օժանդակությամբ սխտորի էքստրակցիայի օգտակար ազդեցությունները․
- Նախ՝ զոնդային տիպի ուլտրաձայնային սարքն օգտագործում է ուլտրաձայնային ալիքներ, որոնք տիտանե զոնդի՝ այսպես կոչված սոնոտրոդի միջոցով փոխանցվում են էքստրակցիայի միջավայրին։ Ուլտրաձայնային ալիքների մեխանիկական էներգիան հեղուկում առաջացնում է կավիտացիոն պղպջակներ՝ հանգեցնելով դրանց արագ փլուզմանը։ Այս գործընթացի ընթացքում առաջանում են ինտենսիվ տեղային միկրոտուրբուլենտություն, ինչպես նաև ճնշման և ջերմաստիճանի փոփոխություններ։ Այս ուժերը նպաստում են սխտորի բջջապատերի քայքայմանը։ Այդ քայքայումը հեշտացնում է բջիջներում պարփակված ալիցինի և այլ ծծմբաօրգանական միացությունների ազատումը՝ հանգեցնելով արդյունավետ էքստրակցիայի։
- Երկրորդ՝ զոնդային տիպի ուլտրաձայնային մշակման վերահսկելի և ճշգրիտ բնույթը հնարավորություն է տալիս էքստրակցիայի գործընթացը հարմարեցնել կոնկրետ պահանջներին։ Էքստրակտ արտադրողները, ինչպես նաև հետազոտողները կարող են կարգավորել այնպիսի պարամետրեր, ինչպիսիք են ուլտրաձայնային մշակման տևողությունը, ամպլիտուդը և ջերմաստիճանը՝ էքստրակցիայի պայմաններն օպտիմալացնելու համար՝ այդպիսով առավելագույնի հասցնելով ալիցինի և ծծմբաօրգանական միացությունների ելքը և նվազագույնի հասցնելով զգայուն միացությունների քայքայումը։ Վերահսկման այս մակարդակը վճռորոշ է կայուն բաղադրությամբ և ազդեցության ուժով բարձրորակ էքստրակտներ ստանալու համար։
- Բացի այդ, ուլտրաձայնային մշակման գործընթացը համեմատաբար արագ է էքստրակցիայի ավանդական մեթոդների՝ մացերացիայի կամ Սոքսլետի էքստրակցիայի համեմատ։ Այս արդյունավետությունը ոչ միայն խնայում է ժամանակը, այլև օգնում է պահպանել էքստրակցված միացությունների թարմությունն ու կենսաակտիվությունը։ Էքստրակցիայի ավելի կարճ տևողությունը նվազեցնում է սխտորի էքստրակտի ենթարկվելը ջերմության և թթվածնի ազդեցությանը, որոնք կարող են քայքայել զգայուն ծծմբաօրգանական միացությունները։
- Ավելին, ուլտրաձայնային էքստրակցիան համատեղելի է ցանկացած լուծիչի հետ, այդ թվում՝ այնպիսի մեղմ և շրջակա միջավայրի համար բարենպաստ լուծիչների, ինչպիսիք են ջուրը, էթանոլի ջրային լուծույթը կամ սպիրտը։ Սա հատկապես կարևոր է, երբ սխտորի էքստրակտն արտադրվում է որպես սննդային հավելում, համային նյութ, սննդակարգային հավելումներ, նուտրացևտիկներ կամ դեղագործական պատրաստուկներ օգտագործելու համար, երբ անհրաժեշտ է խուսափել լուծիչներով կամ այլ քիմիական նյութերով աղտոտման վտանգից՝ վերջնական արտադրանքի մաքրությունն ու անվտանգությունն ապահովելու նպատակով։
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատոր UIP2000hdT(2kW) անընդհատ խառնվող պարբերական ռեակտորով
Ալիցինի ուլտրաձայնային էքստրակցիա ջրային միջավայրում
Ալիցինը սխտորի էքստրակտում ամենաառատ թիոսուլֆինատային մոլեկուլն է։ Ալիցինն ունի հակաբակտերիալ, հակավիրուսային, հակասնկային, հակապրոտոզոային, հակաքաղցկեղային և հիպոգլիկեմիկ ազդեցություններ, ինչպես նաև հայտնի է սրտանոթային համակարգի առողջությանն ու իմունային համակարգին աջակցելու հատկությամբ։ Սխտորի դեղաբանական ակտիվությունները հիմնականում կապված են թիոլ պարունակող սպիտակուցների հետ թիոլ–դիսուլֆիդային փոխանակման ռեակցիաների հետ։
Ծծմբաօրգանական միացությունների բարձր պարունակությամբ սխտորի բարձր խտությամբ էքստրակտներ արտադրելու համար ուլտրաձայնային էքստրակցիան հուսալի և արդյունավետ մեթոդ է սխտորից թիոլներ և այլ կենսաակտիվ նյութեր առանձնացնելու համար։ Ուլտրաձայնային մշակումը թիոլներն ազատում է սխտորի բջիջների ներսից և հնարավորություն է տալիս պատրաստել սխտորի կենսամոլեկուլների ամբողջական սպեկտրով էքստրակտ։ Սխտորի ուլտրաձայնային էքստրակցիայի համար որպես լուծիչ կարելի է օգտագործել ջուրը, որը ոչ թունավոր է, էժան և շրջակա միջավայրի համար բարենպաստ։
Սխտորի պճեղի լայնական կտրվածքը ուլտրաձայնային մշակումից առաջ և հետո
Հետազոտությունը և լուսանկարները՝ Bose et al. 2014
UP200Ht ուլտրաձայնային սարք սխտորից ալիցինի, ծծմբաօրգանական միացությունների և ֆիտոքիմիական նյութերի էքստրակցիայի համար։
Ալիցինի ուլտրաձայնային էքստրակցիայի ընթացակարգեր
Սխտորի ուլտրաձայնային էքստրակցիայի համար մշակվել են մի շարք ընթացակարգեր։ Գիտական ուսումնասիրություններում մի քանի հետազոտական խմբեր ցույց են տվել, որ ուլտրաձայնային մշակումը ապահովում է սխտորից ալիցինի, ալիինի, ծծմբաօրգանական միացությունների և այլ ֆիտոքիմիական նյութերի բարձր ելքեր։
Arzanlou et al. (2010) հաղորդում են սխտորի պճեղներից ալիցինի ուլտրաձայնային էքստրակցիայի մասին՝ ջուրը որպես լուծիչ օգտագործելով։ Նրանք օգտագործել են ձեռքով ճզմված սխտորի պճեղներ՝ 20g քանակությամբ։ Մացերացված սխտորը նրանք ուլտրաձայնով մշակել են 600mL թորած ջրում՝ 5 min տևողությամբ՝ օգտագործելով Hielscher UP200S (200watts) սարքը՝ 100 % ամպլիտուդով։ Ջերմությունը հեռացնելու համար օգտագործվել է սառցային բաղնիք։ Ուլտրաձայնային էքստրակցիայից հետո սխտորի խյուսը քամվել է հինգ շերտ թանզիֆի միջով։ Կախույթը տեղափոխվել է 50mL տարողությամբ փորձանոթի մեջ և ցենտրիֆուգվել 1258g արագացմամբ՝ 4ºC ջերմաստիճանում, 20 min տևողությամբ՝ մնացած մասնիկները հեղուկից առանձնացնելու համար։ Վերնստվածքային հեղուկը տեղափոխվել է ստերիլ 50mL տարողությամբ փորձանոթի մեջ, և փորձանոթը հերմետիկ փակվել է պահպանման համար։
Bose et al. (2014) համեմատել են զոնդային ուլտրաձայնային էքստրակցիան ավանդական մացերացիայի, ուլտրաձայնային բաղնիքում մշակման և միկրոալիքային էքստրակցիայի հետ։ Արդյունքները ցույց են տվել, որ զոնդային ուլտրաձայնային էքստրակցիան ապահովել է ալիցինի ամենաբարձր ելքերը։
Ismail et al. (2014) հաղորդում են սխտորի սոխուկներից ծծումբ պարունակող կենսամոլեկուլների՝ ցիստեինի և գլուտաթիոնի արդյունավետ ուլտրաձայնային էքստրակցիայի մասին։ Սխտորի սոխուկներից թիոլներ էքստրակցելու համար նրանք կիրառել են ջրային հիմքով ուլտրաձայնային էքստրակցիա՝ օգտագործելով UP100H սարքը՝ ամպլիտուդի 100% կարգավորմամբ։ Նրանք պարզել են, որ բաց քիմիական բաժակում էքստրակցիայի ժամանակ սխտորի օպտիմալ կոնցենտրացիան 10% (w/v) էր։ Թիոլների քանակական որոշումը կատարվել է Էլմանի ռեագենտի մեթոդով։ Նրանք ստացել են էքստրակտի ելք՝ 0,170mM թիոլներ։ Հետազոտողները եզրակացնում են, որ ջրային հիմքով ուլտրաձայնային էքստրակցիան սխտորից թիոլների առանձնացման պարզ, անվտանգ և ծախսարդյունավետ մեթոդ է։
- Առանց լուծիչի / ջրային հիմքով
- Էքստրակցիայի բարձր ելք
- Բարձրորակ էքստրակտներ
- Ոչ ջերմային
- Ամբողջական սպեկտրով էքստրակտներ
- Արագ գործընթաց
- Կանաչ, շրջակա միջավայրի համար բարենպաստ
- Պարզ և անվտանգ շահագործում
- Տեխնիկական սպասարկման փոքր պահանջ
- Ներդրումների արագ վերադարձ
Բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնային սարքեր՝ սխտորի էքստրակցիայի համար
Hielscher Ultrasonics էքստրակցիոն համակարգերն ամբողջ աշխարհում օգտագործվում են սննդի և դեղագործական արդյունաբերության մեջ՝ որպես սննդային հավելանյութեր, սննդային հավելումներ և բուժամիջոցներ կիրառվող բարձրորակ բուսական էքստրակտների առևտրային արտադրության համար։ Անկախ նրանից՝ ձեր նպատակն է արտադրել սխտորի էքստրակտների փոքր խմբաքանակեր, թե մշակել բարձրորակ բուսական էքստրակտների մեծ քանակություններ, Hielscher Ultrasonics ընկերությունն ունի ձեզ համար իդեալական ուլտրաձայնային էքստրակտորը։
Մրցակցային առավելություններ՝ ուլտրաձայնային էքստրակցիայի շնորհիվ
Սխտորի նման բուսական հումքից կենսաակտիվ միացությունների ուլտրաձայնային էքստրակցիայի հիմնական առավելություններից են էքստրակցիայի և մշակման զգալիորեն կրճատված տևողությունը, ջրային հիմքով էքստրակցիայով կամ լուծիչների նվազեցված օգտագործմամբ և աննշանորեն փոքր CO2 արտանետումներով պայմանավորված՝ շրջակա միջավայրի համար բարենպաստ լինելը, օգտագործվող էներգիայի փոքր քանակությունը, ինչպես նաև ուլտրաձայնային համակարգերի պարզ և անվտանգ շահագործումը։
Գործընթացի ստանդարտացում՝ Hielscher Ultrasonics ընկերության հետ
Սննդամթերքում կամ դեղագործական արտադրանքներում օգտագործվող մզվածքները պետք է արտադրվեն Պատշաճ արտադրական գործունեության (GMP) կանոններին և մշակման ստանդարտացված տեխնիկական պահանջներին համապատասխան։ Hielscher Ultrasonics ընկերության թվային ուլտրաձայնային սարքերը հագեցած են խելացի ծրագրային ապահովմամբ, որը հեշտացնում է ուլտրաձայնային մշակման գործընթացի ճշգրիտ կարգավորումն ու վերահսկումը։ Տվյալների ավտոմատ գրանցման համակարգը ներկառուցված SD քարտում ամսաթվի և ժամի նշումով գրանցում է ուլտրաձայնային գործընթացի բոլոր պարամետրերը, օրինակ՝ ուլտրաձայնային էներգիան (ընդհանուր և զուտ էներգիան), ամպլիտուդը, ջերմաստիճանը և ճնշումը (երբ տեղադրված են ջերմաստիճանի և ճնշման տվիչներ)։ Սա թույլ է տալիս վերանայել ուլտրաձայնով մշակված յուրաքանչյուր խմբաքանակի տվյալները։ Միաժամանակ ապահովվում են վերարտադրելիությունն ու արտադրանքի մշտապես բարձր որակը։ Hielscher ընկերության բոլոր ուլտրաձայնային սարքերի ամրությունը թույլ է տալիս աշխատել 24/7 ռեժիմով՝ մեծ ծանրաբեռնվածությամբ և խիստ պայմաններում։
Ստորև բերված աղյուսակը պատկերացում է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մոտավոր մշակման հզորության մասին․
| Խմբաքանակի ծավալը | Ծավալային հոսքի արագությունը | Առաջարկվող սարքերը |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | ավելի մեծ | համախումբ՝ UIP16000 |
Կապվե՛ք մեզ հետ։ / Հարցրե՛ք մեզ։
Գրականություն / Հղումներ
- Arzanlou M., Bohlooli S. (2010): Inhibition of streptolysin O by allicin — an active component of garlic. Journal of Medical Microbiology Volume 59, Issue 9, 2010. 1044-1049.
- Ghasemi, Kamran; Bolandnazar, Sahebali; Tabatabaei, Seyed Jalal; Pirdashti, Hemmatollah; Arzanlou, Mohsen; Ebrahimzadeh, Mohammad; Fathi, Hamed (2015): Antioxidant properties of garlic as affected by selenium and humic acid treatments. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science 43, 2015. 1-9.
- Nur Izzah Ismail, Yumi Zuhanis Has-Yun Hashim, Parveen Jamal, Hamzah MohdSalleh, Rashidi Othman (2014): Ultrasonic-Assisted Extraction of Thiols from Garlic Bulbs. Advances in Environmental Biology, 8(3) Special 2014. 725-728.
- Sankhadip Bose, Bibek Laha, Subhasis Banerjee (2014): Quantification of allicin by high performance liquid chromatography‐ultraviolet analysis with effect of post‐ultrasonic sound and microwave radiation on fresh garlic cloves. Pharmacognosy Magazine Vol 10, Issue 38. April-June 2014, S288-S293.
Արժե իմանալ
Սխտորը և դրա օգտակար ազդեցությունները առողջության վրա
Սխտորը հարուստ է կենսամոլեկուլներով, որոնք պայմանավորում են դրա արդյունավետությունը որպես դեղաբույս և սննդային հավելում։ 200 տարբեր միացություններ նպաստում են առողջության վրա սխտորի բազմաթիվ օգտակար ազդեցություններին։ Սխտորի պճեղներում բացառիկ բարձր է օրգանական ծծմբային միացությունների պարունակությունը, ինչպիսիք են ալիինը, ալիցինը և γ-գլուտամիլցիստեինային միացությունները, օրինակ՝ γ-գլուտամիլ-S-ալիլցիստեինը, γ-գլուտամիլ-S-տրանս-1-պրոպենիլցիստեինը։ Սխտորը պարունակում է առնվազն չորս անգամ ավելի շատ ծծումբ, քան ծծմբով հարուստ այլ բանջարեղենները, օրինակ՝ սոխը, բրոկոլին և ծաղկակաղամբը։ Այս ծծումբ պարունակող միացություններն են սխտորին հաղորդում սուր հոտն ու համը։
Ծծումբ պարունակող կենսամոլեկուլները կոչվում են սուլֆհիդրիլային միացություններ և պատկանում են թիոլների խմբին։ Դրանք առկա են մարդու օրգանիզմի բոլոր հյուսվածքներում ու բջիջներում և վճռորոշ դեր են խաղում բազմաթիվ կենսական կենսաքիմիական ռեակցիաներում։ Ցիստեինը և գլուտաթիոնը (GHS) սխտորում առկա երկու կարևոր թիոլներ են։ Ցիստեինը ծծումբ պարունակող ամինաթթու է, որն ունի քիմիապես խիստ ռեակցունակ սուլֆհիդրիլային խումբ։ Գլուտաթիոնը (GHS)՝ գլուտամատ, ցիստեին և գլիցին ամինաթթուներից կազմված տրիպեպտիդը, մարդու օրգանիզմում ամենատարածված ցածր մոլեկուլային զանգվածով սուլֆհիդրիլային միացությունն է։ Գլուտաթիոնը գործում է որպես գերհակաօքսիդանտ և կենսական գործառույթ է կատարում մարդու օրգանիզմում (օրինակ՝ իմունային համակարգում)։
Ալիցին
Ալիցինը սխտորի ամենակարևոր կենսամոլեկուլներից մեկն է, որն ունի առողջությանը նպաստող տարբեր ազդեցություններ։ Ալիցինը առկա չէ սխտորի անվնաս պճեղում, այլ սինթեզվում է, երբ սխտորը կտրատվում կամ ճզմվում է։ Սխտորի հյուսվածքը տրորելիս ակտիվանում է ալիինազ կոչվող ֆերմենտը։ Ալիինազը սկսում է ալիին ամինաթթվի փոխակերպումը ալիցինի և այլ ալիլթիոսուլֆինատների։ Ալիցինի առաջացումն արագ գործընթաց է, որն ավարտվում է սխտորի թարմ սոխուկը ճզմելուց հետո մի քանի վայրկյանի ընթացքում։
Ուլտրաձայնային էքստրակցիա – ակուստիկ կավիտացիայի աշխատանքի սկզբունքը
Ուլտրաձայնային էքստրակցիայի (հայտնի է նաև որպես սոնոէքստրակցիա) աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է ակուստիկ կավիտացիայի երևույթի վրա։ Ուլտրաձայնով առաջացած կավիտացիան ստեղծում է սահքի մեծ ուժեր, միկրոտուրբուլենտ հոսքեր, հեղուկի շիթեր և տեղայնորեն սահմանափակված՝ ջերմաստիճանի ու ճնշման ծայրահեղ տարբերություններ։ Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնի մեխանիկական ազդեցությունները քայքայում են բջջապատերը, նպաստում լուծիչի ներթափանցմանը բջջի ներս և մեծացնում զանգվածափոխանակությունը։ Որպես ոչ ջերմային էքստրակցիայի մեթոդ՝ ուլտրաձայնային մշակումը կանխում է կենսաակտիվ միացությունների ջերմային քայքայումը։ Ուլտրաձայնային գործընթացի պարամետրերը կարող են ճշգրիտ կարգավորվել՝ հումքին և թիրախային նյութերին համապատասխան, ինչի շնորհիվ ապահովվում է մզվածքի գերազանց որակ։
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն արտադրում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր չափերից մինչև արդյունաբերական չափեր։