ლემნას ცილის ექსტრაქცია

ლემნა (Lemna minor) არის სწრაფმზარდი წყლის მცენარე, მდიდარი ცილებითა და სხვა საკვები ნივთიერებებით. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია გამოიყენება, როგორც მაღალეფექტური და საიმედო დამუშავების ტექნოლოგია ცილების, ლიპიდებისა და ფიტონუტრიენტების გამოსათავისუფლებლად ლემნიდან. ულტრაბგერითი დამუშავება საშუალებას იძლევა, ლემნა მარტივად და სწრაფად დამუშავდეს საკვებად ვარგისი პროდუქტების მისაღებად.

ლემნა კვებითი მიზნებისთვის

ლემნა (გვარი Lemna) ყვავილოვანი წყლის მცენარეა და ცნობილ ყვავილოვან მცენარეებს შორის ყველაზე პატარაა. ასევე ცნობილია სახელებით Wolffia, წყლის ოსპი ან წყლის ლინზები. ლემნა იზრდება მტკნარ წყალში და მთელ მსოფლიოში გვხვდება. ლემნას ჯგუფში ცნობილია სხვადასხვა გვარი, როგორიცაა Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffiella და Wolffia. რადგან Lemna სწრაფად იზრდება და მისი ზომა ყოველდღიურად შეიძლება გაორმაგდეს, მან კვების, სასურსათო უსაფრთხოებისა და ფუნქციური საკვების სფეროებში მომუშავე მეცნიერებისა და კვების ტექნოლოგების ინტერესი გამოიწვია. სამხრეთ-აღმოსავლეთ აზიის ზოგიერთ რეგიონში ლემნა დიდი ხანია ცნობილია საკვები ნივთიერებების მაღალი კონცენტრაციით და ცილის მაღალი შემცველობის გამო (მშრალი მასის 45%-ზე მეტი) მას „მცენარეულ ხორცის ბურთულას“ უწოდებენ. ლემნას აქვს სრულფასოვანი ცილოვანი პროფილი (ქათმის კვერცხის მსგავსად) და შეიცავს ცხრავე შეუცვლელ და ექვს პირობითად შეუცვლელ ამინომჟავას.

ლიპიდები და ცილები ლემნიდან

ლემნა შეიცავს 20–35% ცილას, 4–7% ცხიმს და 4–10% სახამებელს მშრალი წონის მიხედვით. საინტერესოა, რომ ამინომჟავების განაწილება ლემნაში ახლოსაა WHO-ს რეკომენდაციებთან, მაგალითად, 4,8% ლიზინი, 2,7% მეტიონინი და ცისტეინი და 7,7% ფენილალანინი და ტიროზინი. პოლიუჯერი ცხიმოვანი მჟავების შემცველობა იყო 48-დან 71%-მდე, ხოლო n3 ცხიმოვანი მჟავების მაღალმა შემცველობამ განაპირობა ხელსაყრელი n6/n3 თანაფარდობა – 0,5 ან ნაკლები. (Appenroth et al. 2017)

ლემნას ნიმუშების SEM გამოსახულებები: ზედა რიგში ნაჩვენებია ლემნას საკონტროლო ნიმუშების დაუზიანებელი უჯრედები
ქვედა რიგში ნაჩვენებია ლემნას ნიმუშები, რომლებსაც ექსტრაქცია ჩაუტარდა ულტრაბგერითი აპარატის UP400ST გამოყენებით. უჯრედებში აშკარად ჩანს ულტრაბგერითი დამუშავებით გამოწვეული მექანიკური რღვევა.
კვლევა და სურათები: ©2023 Inguanez et. al.

ლემნას ულტრაბგერითი ექსტრაქცია

ულტრაბგერითი ექსტრაქცია გამოიყენება ლემნას კომპონენტების, განსაკუთრებით ცილებისა და ლიპიდების, საკვებ პროდუქტებად გამოსაყოფად. Lemna-ს ცილოვანი ფქვილი და ლიპიდები ეფექტურად გამოიყოფა და იზოლირდება წყლის მცენარე ლემნიდან.

როგორ გამოიყენება ულტრაბგერითი დამუშავება ლემნას ექსტრაქციისთვის?

Lemna-ს მოსავლის აღების შემდეგ ზედმეტ წყალს აცილებენ (მაგ., ცენტრიფუგირებით). ულტრაბგერითი ექსტრაქციისთვის სასურველია ბიომასით მდიდარი (ანუ Lemna-ს მაღალი კონცენტრაციის მქონე) სუსპენზია, რადგან ის ულტრაბგერით პროცესს უფრო ეფექტურს ხდის. ლემნას სუსპენზია შეიძლება შედგებოდეს ლემნასა და წყლისგან ან სხვა შერჩეული გამხსნელისგან. ეს სუსპენზია შემდეგ მიეწოდება ულტრაბგერით რეაქტორს, სადაც აკუსტიკური კავიტაცია შლის უჯრედულ მატრიცას და ათავისუფლებს უჯრედშიდა კომპონენტებს წყლის ან გამხსნელის საფუძველზე მომზადებულ საექსტრაქციო გარემოში.

აირჩიეთ თქვენი ექსტრაქციის გამხსნელი

ულტრაბგერითი ექსტრაქცია თავსებადია (თითქმის) ნებისმიერი სახის გამხსნელთან. სამეცნიერო კვლევებში ლემნას კომპონენტებს გამოყოფდნენ ისეთი გამხსნელების გამოყენებით, როგორიცაა პოლარული გამხსნელი ეთანოლი, ასევე არაპოლარული გამხსნელების სხვადასხვა ნარევით, მათ შორის მეთანოლი-ეთანოლი, ქლოროფორმი-ეთანოლი, ჰექსანი-ეთანოლი, დიეთილის ეთერი-ეთანოლი და პეტროლეინის ეთერი-ეთანოლი, სხვადასხვა მოცულობითი თანაფარდობით.
სწორი გამხსნელი ულტრაბგერით დამუშავებასთან კომბინაციაში აძლიერებს ლემნას ბიომასიდან ფიტონუტრიენტების გამოთავისუფლებას. ულტრაბგერითი დამუშავება ახდენს მცენარის უჯრედული სტრუქტურების ჰომოგენიზაციასა და რღვევას, რაც იწვევს უჯრედების დაშლასა და დეზინტეგრაციას. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ფართოდ გამოიყენება მცენარეული, სოკოებისა და წყალმცენარეების ექსტრაქტების წარმოებისთვის.

ულტრაბგერითი ექსტრაქციის მექანიზმი

სითხეებში ან სუსპენზიებში შეყვანილი მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა იწვევს ენერგეტიკულად ინტენსიურ ეფექტებს, როგორიცაა აკუსტიკური კავიტაცია, ძვრა და ვიბრაცია. მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერის ეს ეფექტები წარმატებით გამოიყენება უჯრედული სტრუქტურების დაშლისა და რღვევისთვის. გარდა ამისა, ულტრაბგერითი დამუშავება შლის ლიპიდების, ცილებისა და ნახშირწყლების მოლეკულურ ბმებს, რის შედეგადაც სამიზნე მაკრონუტრიენტები და ფიტოქიმიური ნივთიერებები გამოთავისუფლდება მცენარეული ნედლეულის, მაგალითად, ლემნას უჯრედების შიგნიდან. ამგვარად, ულტრაბგერითი დამუშავება მნიშვნელოვნად აძლიერებს ექსტრაქციას და ამცირებს მის ხანგრძლივობას.

ულტრაბგერითი ექსტრაქტორები ლემნას ცილებისა და ლიპიდებისთვის

Hielscher Ultrasonics-ის მაღალეფექტური ულტრაბგერითი ექსტრაქციის სისტემები გამოიყენება მთელ მსოფლიოში R&D-ის, მცირე, საშუალო და სრულად კომერციული წარმოების დონეებზე. მაღალეფექტური ულტრაბგერითი ექსტრაქტორები აძლიერებს ექსტრაქციის პროცესს და ზრდის მაღალი ხარისხის ექსტრაქტების გამოსავლიანობასა და წარმოების საერთო ეფექტურობას. Hielscher Ultrasonics გთავაზობთ ექსტრაქციის აღჭურვილობას ნებისმიერი მოცულობისა და პროცესის წარმადობისთვის. მცენარეული ექსტრაქციის სფეროში 25 წელზე მეტი ხნის გამოცდილებით, Hielscher Ultrasonics თქვენი საიმედო პარტნიორია მაღალეფექტური ულტრაბგერითი ექსტრაქციისთვის!