実験室試験または生産目的のためにキノコからベータグルカンを抽出するには、キノコの粉砕、粉砕または粉砕、超音波支援抽出、およびベータグルカンの沈殿の組み合わせが含まれます。ここでは、ベータグルカン抽出プロセスの概要と、ラボスケールの実験の体積と重量の例を示します。特定の条件と測定値は、キノコの種類と必要なベータグルカンの純度によって異なる場合があることに注意してください。

資機材

• きのこ(例:きのこのみじん切りまたはスライスしたもの100g)
• 冷蒸留水(例:500mL)
• ブレンダーまたはグラインダー
• ガラスビーカーまたはフラスコ
• ろ紙または真空ろ過のセットアップ
• 遠心分離機(オプション)
• 沈殿用のアルコール(エタノールなど)
• 冷蔵庫
• 乾燥炉

ベータグルカン抽出プロトコル

1. キノコを挽くかつぶす(例:チャーガやライオン’ たてがみキノコ)を約1〜3ミリメートルの粗い粒子にします。たとえば、乾燥キノコ粒子100gを使用します。
2. 次に、きのこの粒子をガラスビーカーまたはフラスコに加えます。
3. 次に、抽出するキノコ粒子を入れたビーカーに蒸留水500mLを加える。水とキノコの比率は、特定のキノコの種類と粒子サイズによって異なる場合があります。
4. スラリーを攪拌した後、超音波ラボホモジナイザー(例えば、100%振幅で22mmソノトロードを有するUP400Stまたは100%振幅で14mmソノトロードを有するUP200Ht)を用いて混合物を超音波処理し、90°C未満の温度を維持する。 低温は、抽出中にベータグルカンなどの熱に敏感な化合物を保存するのに役立ちます。UP400Stを使用する場合は約5〜10分間、UP200Htを使用する場合は10〜分間超音波処理します。温度と抽出時間は、使用する超音波パワーによって異なる可能性があることに注意してください。もちろん、より大きなボリュームは、より長い超音波処理時間が必要になります。
5. 超音波処理された混合物を濾紙で濾過するか、または固体キノコ残渣から液体(抽出されたβ-グルカンを含む)を分離するために真空濾過設定を使用する。
6. 次いで、アルコール(例えば、エタノール)を添加することによって液体からβ−グルカンを沈殿させる。通常、沈殿には2〜3容量のアルコールを使用できます。
7. その後、混合物を冷蔵庫に数時間保存して、ベータグルカンを沈殿させます。
8. 沈殿後、液体を注意深くデカントしてベータグルカン沈殿物を集めることができます。
9. 最後に、すべてのアルコールが除去され、乾燥粉末が得られるまで、低温(40〜50°Cなど)のオーブンでベータグルカンを乾燥させます。

キノコは特性にばらつきがあります。したがって、ベータグルカンの抽出プロセスは、特定のキノコ種、キノコの状態(乾燥または新鮮)、粒子サイズ、抽出温度などの要因によって異なる場合があります。抽出手順を最適化するには、固液比の変化、温度の調整、様々な溶媒の探索、多様な超音波処理時間と振幅設定のテストなど、さまざまなパラメータを試すことを検討してください。

ベータグルカンの超音波支援酵素抽出

超音波支援酵素抽出は、酵素と超音波の組み合わせを使用してキノコからベータグルカンを抽出するために使用される方法です。このプロセスは、キノコの細胞壁を破壊し、ベータグルカンの放出を促進することにより、抽出の効率を高めます。

キノコからのβ-グルカン抽出のスケールアップ

要件を満たすベータグルカン抽出プロトコルを確立したら、抽出プロセスのスケールアップは簡単な作業になります。

バッチ抽出のスケールアップ

バッチ抽出法を使用してスケールアップする場合は、固液比と他のすべてのパラメーターを一定に保ちながら、バッチ量を増やすことをお勧めします。同じ超音波ホモジナイザーを使用し続ける場合は、超音波処理時間を比例的に増加させるようにしてください。1リットルを超えるバッチの場合は、粒子懸濁液を維持し、抽出の均一性を向上させるために、低速スターラーを組み込むことを検討することをお勧めします。下の画像は、実験室の攪拌機と組み合わせてUP400St超音波ホモジナイザーを利用した8リットルのバッチ抽出セットアップを示しています。

インラインキノコ抽出

キノコから大量のベータグルカンを連続的に抽出することに興味がある人のために、ヒールシャー超音波は植物材料抽出のために設計されたフローセル反応器を提供しています。これがあなたに当てはまる場合は、詳細について直接私たちに連絡することをお勧めします。当社の技術チームは、お客様の特定のニーズに最適なセットアップの決定を喜んでお手伝いします。ただし、特定のキノコ種で前述のラボスケールの実験を実施することは、正確なプロセス要件を理解する上で非常に貴重です。下の画像は、毎時約50〜200リットルのキノコ溶媒スラリーでベータグルカンを抽出するためのUIP4000hdT超音波ホモジナイザーを備えた大型フローセル反応器を示しています。

キノコ種のβ-グルカン濃度の経験的

以下に、さまざまなキノコ種から抽出された経験的なベータグルカン濃度のリストを示します。

キノコの種	ベータグルカン含有量(重量%)
シロアリミセス・フリギノサス・R・ハイム	1%
ポルチーニの巨像R.ハイム	3%
ルッスラデンシフォリアセクル。元ジレ	25%
ルスラシアノキサンタ(シェフ)神父。	29%
ルッスラ・アルボアレオラータ本郷	42%
Russula emetica (Schaeff.) Pers.	10%
ルスラデリカ神父。	38%
ピクノポルス・シナバリヌス (Jacq.) P. Karst.	35%
テングタケ属(バーク。 & ブルーム)サック。	5%
テングタケ プリンセプス コーナー & バス	9%
テングタケ属(スコップ)	4%
ヘイミエラ・レティスポラ(パット。 & C.F.ベイカー)ボーディン	19%
コルティナリウス・クラリカラー var. turmalis (Fr.) Quadr	13%
Termitomyces tylerianus Otieno	12%
シロアリミセスマイクロカルパス(バーク。 & ブルーム)R.ハイム	8%
シロアリミセス・ユーリズス(バーク) R.ハイム	7%
ポリポレルス・ヴァリウス(パース)P.カルスト。	2%
ピクノポルス・コクシネウス(神父)ボンダルツェフ & 歌手	45%
レンティヌススクアロスルスモン。	2%
ダイダレオプシス・コンフラゴサ(ボルトン)J.シュレット	3%
ピクノポルス・サンギネウス (L.) 神父	35%
テングタケ属(バーク。 & ブルーム)サック。	5%
テングタケ属バス	1%
アガリクスシルバティカスシェフ。	3%
クロロフィラムモリブダイト(G.マッシー	3%
霊芝(カーティス)P.カルスト。	33%
アマウロデルマ・ルゴスム(ブルーメ) & T.ニース)トーレンド	4%
Suillus bovinus var. bovinus (Pers.) Kuntze	1%
Clitocybe suaveolens (Schumach.) P. Kumm.S	9%
クレロデルマ疣贅(雄牛)	9%
ヘイミエラ・レティスポラ(パット。 & C.F.ベイカー)	19%
レンティヌラエドデス(バーク)ペグラー	34%
ピクノポルス・シナバリヌス (Jacq.) P. Karst.	35%

野生キノコ種のベータグルカン濃度 出典:ブーンヤヌファップ、ジャルントーン & ハンサワディ、チャニダ。(2010). タイの亜熱帯乾燥林における野生キノコ群集を含むベータグルカンの空間分布.真菌の多様性。46. 29-42. 10.1007/s13225-010-0067-8。