Ekstraksi beta-glukan dari jamur menggunakan ultrasonication

Mengekstraksi beta-glukan dari jamur untuk pengujian laboratorium atau tujuan produksi melibatkan kombinasi memotong, menggiling, atau menghancurkan jamur, ekstraksi berbantuan ultrasonik, dan pengendapan beta-glukan. Berikut adalah garis besar yang disederhanakan dari proses ekstraksi beta-glukan, bersama dengan contoh volume dan bobot untuk eksperimen skala laboratorium. Harap dicatat, bahwa kondisi dan pengukuran spesifik dapat bervariasi tergantung pada jenis jamur dan kemurnian beta-glukan yang diperlukan.

Bahan dan Peralatan

• Jamur (misalnya, 100g jamur cincang atau irisan)
• Air suling dingin (misalnya, 500mL)
• Blender atau penggiling
• Gelas kimia atau labu kaca
• Kertas saring atau pengaturan filtrasi vakum
• Centrifuge (opsional)
• Alkohol (misalnya, etanol) untuk pengendapan
• Kulkas
• Oven pengering

Protokol Ekstraksi Beta-Glukan

1. Giling atau hancurkan jamur (misalnya, Chaga atau Singa’ Jamur surai) menjadi partikel kasar sekitar 1 hingga 3 milimeter. Misalnya, gunakan 100g partikel jamur kering.
2. Kemudian tambahkan partikel jamur ke gelas kimia atau labu kaca.
3. Selanjutnya, tambahkan 500mL air suling ke dalam gelas kimia yang berisi partikel jamur yang akan diekstraksi. Rasio air-ke-jamur dapat bervariasi tergantung pada jenis jamur dan ukuran partikel tertentu.
4. Setelah Anda mengaduk bubur, sonikasi campuran menggunakan homogenizer laboratorium ultrasonik (misalnya, UP400St dengan sonotrode 22mm pada amplitudo 100% atau UP200Ht dengan sonotrode 14mm pada amplitudo 100%) dan pertahankan suhu di bawah 90 °C. Suhu yang lebih rendah membantu mengawetkan senyawa yang sensitif terhadap panas, seperti beta-glukan selama ekstraksi. Sonicate selama sekitar 5 hingga 10 menit saat menggunakan UP400St dan masing-masing selama 10 hingga menit saat menggunakan UP200Ht. Harap dicatat bahwa suhu dan waktu ekstraksi dapat bervariasi tergantung pada daya ultrasonik yang digunakan. Tentu saja, volume yang lebih besar akan membutuhkan waktu sonikasi yang lebih lama.
5. Saring campuran sonikasi melalui kertas saring atau gunakan pengaturan filtrasi vakum untuk memisahkan cairan (mengandung beta-glukan yang diekstraksi) dari residu jamur padat.
6. Kemudian mengendapkan beta-glukan dari cairan dengan menambahkan alkohol (misalnya, etanol). Biasanya, Anda dapat menggunakan 2-3 volume alkohol untuk pengendapan.
7. Setelah itu, simpan campuran di lemari es selama beberapa jam agar beta-glukan mengendap.
8. Setelah pengendapan, Anda dapat menuangkan cairan dengan hati-hati dan mengumpulkan endapan beta-glukan.
9. Terakhir, keringkan beta-glukan dalam oven pada suhu rendah (misalnya, 40-50°C) sampai semua alkohol dihilangkan dan Anda mendapatkan bubuk kering.

Jamur menunjukkan variasi karakteristiknya. Oleh karena itu, proses ekstraksi beta-glukan dapat berbeda berdasarkan faktor-faktor seperti spesies jamur tertentu, keadaan jamur (kering atau segar), ukuran partikel, dan suhu ekstraksi. Untuk mengoptimalkan prosedur ekstraksi Anda, pertimbangkan untuk bereksperimen dengan parameter yang berbeda, termasuk memvariasikan rasio padat-ke-cairan, menyesuaikan suhu, menjelajahi berbagai pelarut, dan menguji beragam durasi sonikasi dan pengaturan amplitudo.

Ekstraksi Beta-Glukan yang Dibantu Ultrasonik

Ekstraksi enzimatik berbantuan ultrasonik adalah metode yang digunakan untuk mengekstrak beta-glukan dari jamur menggunakan kombinasi enzim dan gelombang ultrasonik. Proses ini meningkatkan efisiensi ekstraksi dengan memecah dinding sel jamur dan memfasilitasi pelepasan beta-glukan.

Peningkatan Ekstraksi Beta-Glukan dari Jamur

Setelah Anda menetapkan protokol ekstraksi beta-glukan yang memenuhi kebutuhan Anda, meningkatkan proses ekstraksi bisa menjadi upaya yang mudah.

Peningkatan Ekstraksi Batch

Jika Anda berencana untuk meningkatkan skala menggunakan metode ekstraksi batch, kami sarankan untuk meningkatkan volume batch sambil menjaga rasio padat-ke-cairan dan semua parameter lainnya tetap konstan. Jika Anda terus menggunakan homogenizer ultrasonik yang sama, pastikan untuk meningkatkan waktu sonikasi secara proporsional. Untuk batch yang melebihi 1 liter, Anda mungkin ingin mempertimbangkan untuk memasukkan pengaduk lambat untuk mempertahankan suspensi partikel dan meningkatkan keseragaman ekstraksi. Gambar di bawah ini menunjukkan pengaturan ekstraksi batch 8 liter menggunakan homogenizer ultrasonik UP400St yang dikombinasikan dengan pengaduk laboratorium.

Ekstraksi Jamur Inline

Bagi mereka yang tertarik untuk terus mengekstraksi beta-glukan dalam jumlah besar dari jamur, Hielscher Ultrasonics menawarkan reaktor sel aliran yang dirancang untuk ekstraksi bahan botani. Jika ini berlaku untuk Anda, kami mendorong Anda untuk menghubungi kami secara langsung untuk informasi lebih lanjut. Tim teknis kami akan dengan senang hati membantu menentukan pengaturan yang paling sesuai untuk kebutuhan spesifik Anda. Namun, melakukan percobaan skala laboratorium yang disebutkan sebelumnya dengan spesies jamur spesifik Anda bisa sangat berharga dalam memahami persyaratan proses yang tepat. Gambar di bawah ini menunjukkan reaktor sel aliran besar dengan homogenizer ultrasonik UIP4000hdT untuk mengekstraksi beta-glukan pada sekitar 50 hingga 200 liter bubur pelarut jamur per jam.

Konsentrasi Beta-Glukan Empiris Spesies Jamur

Di bawah ini, Anda akan menemukan daftar konsentrasi beta-glukan empiris yang diekstraksi dari berbagai spesies jamur.

Spesies Jamur	Total 1,3-1,6-β-D-glukan (g/100g massa kering)
Boletus pinophilus	9,8%
Suillus granulatus	13,3%
Craterellus cornucopioides	4,5%
Suillus variegatus	13,7%
Hydnum repandum	4,1%
Gyroporus cyanescens	14,3%
Tricholomopsis rutilans	10,2%
Agaricus bisporus (portobello)	4%
Agaricus bisporus (cremini)	4%
Auricularia auricular-judae	16,8%

Kandungan 1,3-1,6-β-D-glukan dalam jamur yang ditanam dan dibudidayakan secara liar yang dianalisis, Sumber:Mirończuk-Chodakowska et al. (2017): Evaluasi kuantitatif kandungan 1,3-1,6-β-D-glukan pada spesies jamur Polandia yang dapat dimakan yang tumbuh liar. Rocz Panstw Zakl Hig 2017; 68(3):281-290.