Ekstraksi beta-glukan dari jamur menggunakan ultrasonikasi
Bahan dan Peralatan
- Jamur (misalnya, 100g jamur cincang atau irisan)
- Air suling dingin (misalnya, 500mL)
- Blender atau penggiling
- Gelas kimia atau labu
- Kertas saring atau pengaturan filtrasi vakum
- Centrifuge (opsional)
- Alkohol (misalnya, etanol) untuk presipitasi
- Kulkas
- Oven pengeringan
Protokol Ekstraksi Beta-Glukan
- Menggiling atau menghancurkan jamur (misalnya, Chaga atau Lion’ Jamur surai) menjadi partikel kasar sekitar 1 hingga 3 milimeter. Misalnya, gunakan 100g partikel jamur kering.
- Kemudian tambahkan partikel jamur ke gelas kimia atau labu.
- Selanjutnya, tambahkan 500mL air suling ke gelas kimia yang mengandung partikel jamur yang akan diekstraksi. Rasio air-jamur dapat bervariasi tergantung pada jenis jamur tertentu dan ukuran partikel.
- 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 melestarikan senyawa yang peka terhadap panas, seperti beta-glukan selama ekstraksi. Sonikasi selama sekitar 5 hingga 10 menit saat menggunakan UP400St dan selama 10 hingga menit saat menggunakan UP200Ht. Harap dicatat bahwa suhu dan waktu ekstraksi dapat bervariasi tergantung dari daya ultrasonik yang digunakan. Tentu saja, volume yang lebih besar akan membutuhkan waktu sonikasi yang lebih lama.
- Saring campuran sonikasi melalui kertas saring atau gunakan pengaturan filtrasi vakum untuk memisahkan cairan (mengandung beta-glukan yang diekstraksi) dari residu jamur padat.
- Kemudian endapkan beta-glukan dari cairan dengan menambahkan alkohol (misalnya, etanol). Biasanya, Anda dapat menggunakan 2-3 volume alkohol untuk presipitasi.
- Setelah itu, simpan campuran dalam lemari es selama beberapa jam untuk memungkinkan beta-glukan mengendap.
- Setelah presipitasi, Anda dapat menuang cairan dengan hati-hati dan mengumpulkan endapan beta-glukan.
- Akhirnya, keringkan beta-glukan dalam oven pada suhu rendah (misalnya, 40-50 ° C) sampai semua alkohol dihilangkan dan Anda mendapatkan bubuk kering.
Jamur menunjukkan variasi dalam 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-cair, menyesuaikan suhu, menjelajahi berbagai pelarut, dan menguji beragam durasi sonikasi dan pengaturan amplitudo.
Ultrasonically dibantu ekstraksi enzimatik beta-glukan
Ultrasonically dibantu ekstraksi enzimatik adalah metode yang digunakan untuk mengekstrak beta-glucans 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 skala ekstraksi batch
Jika Anda berencana untuk meningkatkan skala menggunakan metode ekstraksi batch, sebaiknya tingkatkan volume batch sambil menjaga rasio padat-ke-cair dan semua parameter lainnya konstan. Jika Anda terus menggunakan homogenizer ultrasonik yang sama, pastikan untuk secara proporsional meningkatkan waktu sonikasi. 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 dalam kombinasi dengan pengaduk laboratorium.
Pengaturan Ekstraksi Jamur Batch 8L dengan UP400St Sonicator
Filtrasi Vakum Ekstrak Beta-Glukan setelah Sonikasi
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 dapat 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 sekitar 50 hingga 200 liter bubur jamur-pelarut per jam.
UIP4000hdT Ultrasonic Homogenizer untuk 50 hingga 200L Bubur Jamur-Pelarut 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 | Konten Beta Glucan (% berat) |
|---|---|
| Termitomyces fuliginosus R. Heim | 1% |
| Boletus raksasa R. Heim | 3% |
| Russula densifolia Secr. mantan Gillet | 25% |
| Russula cyanoxantha (Schaeff.) Fr. | 29% |
| Russula alboareolata Hongo | 42% |
| Russula emetica (Schaeff.) Pers. | 10% |
| Russula delica Fr. | 38% |
| Pycnoporus cinnabarinus (Jacq.) P. Karst. | 35% |
| Amanita hemibapha (Berk. & Broome) Sacc. | 5% |
| Amanita princeps Pojok & Bas | 9% |
| Amanita caesarea (Scop.) Pers. | 4% |
| Heimiella retispora (Pat. & C.F. Baker) Boedijn | 19% |
| Cortinarius claricolor var. turmalis (Fr.) Quadr | 13% |
| Termitomyces tylerianus Otieno | 12% |
| Termitomyces microcarpus (Berk. & Broome) R. Heim | 8% |
| Termitomyces eurhizus (Berk.) R. Heim | 7% |
| Polyporellus varius (Pers.) P. Karst. | 2% |
| Pycnoporus coccineus (Fr.) Bondartsev & Penyanyi | 45% |
| Lentinus squarrosulus Mont. | 2% |
| Daedaleopsis confragosa (Bolton) J. Schröt | 3% |
| Pycnoporus sanguineus (L.) Fr. | 35% |
| Amanita hemibapha (Berk. & Broome) Sacc. | 5% |
| Amanita virgineoides Bas | 1% |
| Agaricus silvaticus Schaeff. | 3% |
| Klorofilum molibdit (G. Mey.) Massee | 3% |
| Ganoderma lucidum (Curtis) P. Karst. | 33% |
| Amauroderma rugosum (Blume & T. Nees) Torrend | 4% |
| Suillus bovinus var. bovinus (Pers.) Kuntze | 1% |
| Clitocybe suaveolens (Schumach.) P. Kumm. S | 9% |
| Cleroderma verrucosum (Banteng.) Pers. | 9% |
| Heimiella retispora (Pat. & C.F. Baker) | 19% |
| Edode Lentinula (Berk.) Pegler | 34% |
| Pycnoporus cinnabarinus (Jacq.) P. Karst. | 35% |
konsentrasi beta-glukan spesies jamur liar, Sumber: Boonyanuphap, Jaruntorn & Hansawasdi, Chanida. (2010). Distribusi spasial Beta glukan yang mengandung komunitas jamur liar di hutan kering subtropis, Thailand. Keragaman jamur. 46. 29-42. 10.1007/s13225-010-0067-8.
Kuantifikasi Konsentrasi Ekstrak Beta-Glukan Jamur
Konsentrasi beta-glukan setelah ekstraksi dapat diukur dengan menggunakan berbagai metode, tergantung pada jenis beta-glukan dan persyaratan spesifik analisis. Metode umum untuk mengukur konsentrasi beta-glukan tercantum di bawah ini. Tentu saja, pilihan metode tergantung pada faktor-faktor seperti akurasi yang diperlukan dan peralatan yang tersedia.
-
Metode Gravimetri
- Prinsip: Metode ini didasarkan pada pengendapan beta-glukan dengan etanol, diikuti dengan pengeringan dan penimbangan endapan.
- Prosedur: Sampel dilarutkan dalam air, diolah dengan etanol untuk mengendapkan beta-glukan, dan kemudian endapan dikumpulkan, dikeringkan, dan ditimbang.
- Keuntungan: Sederhana dan banyak digunakan.
- Keterbatasan: Kurang tepat dibandingkan dengan metode lain.
-
Metode Kolorimetri
- Prinsip: Metode ini melibatkan reaksi warna dengan reagen spesifik yang menghasilkan perubahan warna sebanding dengan konsentrasi beta-glukan.
-
Contoh:
- Metode Fenol-Asam Sulfat: Metode ini melibatkan perlakuan sampel dengan asam sulfat pekat dan fenol, yang mengubah larutan menjadi oranye. Intensitas warna sebanding dengan konsentrasi beta-glukan.
- Metode Anthrone: Reagen Anthrone bereaksi dengan beta-glukan untuk menghasilkan warna biru-hijau, dan intensitas warna diukur.
- Keuntungan: Sensitif dan cocok untuk analisis throughput tinggi.
- Keterbatasan: Gangguan dari senyawa lain dan kebutuhan untuk reagen tertentu.
-
Alat Tes Enzimatik
- Prinsip: Tes enzimatik menggunakan enzim seperti β-glucanase untuk memecah beta-glukan menjadi gula sederhana, dan gula yang dilepaskan dikuantifikasi.
- Keuntungan: Sangat spesifik dan akurat.
- Keterbatasan: Membutuhkan peralatan dan reagen khusus.
-
Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (HPLC)
- Prinsip: HPLC memisahkan dan mengukur senyawa berdasarkan interaksinya dengan kolom kromatografi.
- Prosedur: Beta-glukan dihidrolisis menjadi monosakarida, dan gula yang dihasilkan dipisahkan dan diukur dengan HPLC.
- Keuntungan: Sangat akurat dan cocok untuk sampel kompleks.
- Keterbatasan: Membutuhkan peralatan dan keahlian khusus.
-
Immunoassay Spesifik
- Prinsip: Immunoassay menggunakan antibodi khusus untuk beta-glukan untuk mengukur konsentrasi mereka.
-
Contoh:
- ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay): Dalam metode ini, antibodi terkait-enzim menghasilkan perubahan warna ketika berikatan dengan beta-glukan.
- Tes Aliran lateral: Ini adalah tes cepat yang memberikan hasil yang terlihat pada strip tes.
- Keuntungan: Spesifisitas dan sensitivitas tinggi.
- Keterbatasan: Membutuhkan antibodi spesifik dan mungkin lebih mahal.