ბეტა-გლუკანების ექსტრაქცია სოკოებიდან ულტრაბგერითი დამუშავების გამოყენებით

ბეტა-გლუკანების ექსტრაქცია სოკოებიდან ლაბორატორიული ტესტირების ან წარმოების მიზნებისთვის მოიცავს სოკოების დაჭრას, დაფქვას ან დაქუცმაცებას, ულტრაბგერითი დამუშავებით გაძლიერებულ ექსტრაქციას და ბეტა-გლუკანების დალექვას. აქ მოცემულია ბეტა-გლუკანების ექსტრაქციის პროცესის გამარტივებული სქემა, ლაბორატორიული ექსპერიმენტისთვის მაგალითური მოცულობებითა და წონებით. გთხოვთ, გაითვალისწინოთ, რომ კონკრეტული პირობები და ზომები შეიძლება განსხვავდებოდეს სოკოს ტიპისა და საჭირო ბეტა-გლუკანის სიწმინდის მიხედვით.

მასალები და აღჭურვილობა

• სოკოები (მაგ., 100g დაჭრილი ან ნაჭრებად დაჭრილი სოკო)
• ცივი დისტილირებული წყალი (მაგ., 500mL)
• ბლენდერი ან საფქვავი
• მინის ჭიქები ან კოლბები
• ფილტრის ქაღალდი ან ვაკუუმური ფილტრაციის სისტემა
• ცენტრიფუგა (სურვილისამებრ)
• ალკოჰოლი (მაგ., ეთანოლი) დალექვისთვის
• მაცივარი
• საშრობი ღუმელი

ბეტა-გლუკანების ექსტრაქციის პროტოკოლი

1. დაფქვით ან დაქუცმაცეთ სოკოები (მაგ., Chaga ან Lion’s Mane სოკო) დაახლოებით 1-დან 3 მილიმეტრამდე ზომის მსხვილ ნაწილაკებად. მაგალითად, გამოიყენეთ 100g გამხმარი სოკოს ნაწილაკები.
2. შემდეგ დაამატეთ სოკოს მარცვლები მინის ჭიქაში ან კოლბაში.
3. შემდეგ დაამატეთ 500mL დისტილირებული წყალი ჭიქაში, რომელიც შეიცავს ექსტრაქციისთვის განკუთვნილ სოკოს ნაწილაკებს. წყლისა და სოკოს თანაფარდობა შეიძლება განსხვავდებოდეს სოკოს კონკრეტული ტიპისა და ნაწილაკების ზომის მიხედვით.
4. სუსპენზიის ამღრევის შემდეგ, ულტრაბგერითი დამუშავება ჩაუტარეთ ნარევს ულტრაბგერითი ლაბორატორიული ჰომოგენიზატორის გამოყენებით (მაგ., UP400St 22mm სონოტროდით 100% ამპლიტუდაზე ან UP200Ht 14mm სონოტროდით 100% ამპლიტუდაზე) და შეინარჩუნეთ ტემპერატურა 90°C-ზე დაბალი. დაბალი ტემპერატურები ხელს უწყობს სითბოს მიმართ მგრძნობიარე ნაერთების, როგორიცაა ბეტა-გლუკანები, შენარჩუნებას ექსტრაქციის დროს. ულტრაბგერითი დამუშავება ჩაუტარეთ დაახლოებით 5-დან 10 წუთამდე UP400St-ის გამოყენებისას და 10-დან წუთამდე UP200Ht-ის გამოყენებისას, შესაბამისად. გთხოვთ, გაითვალისწინოთ, რომ ტემპერატურა და ექსტრაქციის დრო შეიძლება განსხვავდებოდეს გამოყენებული ულტრაბგერითი სიმძლავრის მიხედვით. რა თქმა უნდა, უფრო დიდი მოცულობები უფრო გრძელ ულტრაბგერით დამუშავების დროს მოითხოვს.
5. გადაფილტრეთ ულტრაბგერითი დამუშავების შემდეგ მიღებული ნარევი ფილტრის ქაღალდის საშუალებით ან გამოიყენეთ ვაკუუმური ფილტრაციის სისტემა, რათა გამოყოთ სითხე (ექსტრაქციის შედეგად მიღებული ბეტა-გლუკანების შემცველი) მყარი სოკოს ნარჩენებისგან.
6. შემდეგ, დაალექეთ ბეტა-გლუკანები სითხიდან ალკოჰოლის (მაგ., ეთანოლი) დამატებით. ჩვეულებრივ, დალექვისთვის შეგიძლიათ გამოიყენოთ ალკოჰოლის 2-3 მოცულობა.
7. ამის შემდეგ, შეინახეთ ნარევი მაცივარში რამდენიმე საათის განმავლობაში, რათა ბეტა-გლუკანები დაილექოს.
8. დალექვის შემდეგ, ფრთხილად გადაასხით სითხე და შეაგროვეთ ბეტა-გლუკანების ნალექი.
9. ბოლოს გააშრეთ ბეტა-გლუკანები ღუმელში დაბალ ტემპერატურაზე (მაგ., 40-50°C), სანამ მთელი ალკოჰოლი არ აორთქლდება და მშრალ ფხვნილს არ მიიღებთ.

ვიდეოში ნაჩვენებია სოკო ლომის ფაფარას მაღალეფექტური ექსტრაქცია Hielscher UP200Ht ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორით.

სოკოები ერთმანეთისგან მახასიათებლებით განსხვავდება. ამიტომ ბეტა-გლუკანების ექსტრაქციის პროცესი შეიძლება განსხვავდებოდეს ისეთი ფაქტორების მიხედვით, როგორიცაა სოკოს კონკრეტული სახეობა, სოკოების მდგომარეობა (გამხმარი ან ახალი), ნაწილაკების ზომა და ექსტრაქციის ტემპერატურა. ექსტრაქციის პროცედურის ოპტიმიზაციისთვის განიხილეთ სხვადასხვა პარამეტრით ექსპერიმენტების ჩატარება, მათ შორის მყარი და თხევადი ფაზების თანაფარდობის ცვლილება, ტემპერატურის რეგულირება, სხვადასხვა გამხსნელის შესწავლა და ულტრაბგერითი დამუშავების სხვადასხვა ხანგრძლივობისა და ამპლიტუდის პარამეტრების გამოცდა.

ბეტა-გლუკანების ულტრაბგერითი დამუშავებით გაძლიერებული ფერმენტული ექსტრაქცია

ულტრაბგერითი დამუშავებით გაძლიერებული ფერმენტული ექსტრაქცია არის მეთოდი, რომელიც გამოიყენება ბეტა-გლუკანების სოკოებიდან ექსტრაქციისთვის ფერმენტებისა და ულტრაბგერითი ტალღების კომბინაციის გამოყენებით. ეს პროცესი ზრდის ექსტრაქციის ეფექტურობას სოკოების უჯრედის კედლების დაშლით და ბეტა-გლუკანების გამოყოფის ხელშეწყობით.

ბეტა-გლუკანების ექსტრაქციის მასშტაბის გაზრდა სოკოებიდან

როდესაც დაამუშავებთ ბეტა-გლუკანების ექსტრაქციის პროტოკოლს, რომელიც აკმაყოფილებს თქვენს მოთხოვნებს, ექსტრაქციის პროცესის მასშტაბის გაზრდა შეიძლება იყოს მარტივი საქმე.

პარტიული ექსტრაქციის მასშტაბის გაზრდა

თუ გეგმავთ მასშტაბის გაზრდას პარტიული ექსტრაქციის მეთოდის გამოყენებით, გირჩევთ გაზარდოთ პარტიის მოცულობა ისე, რომ მყარი და თხევადი ფაზების თანაფარდობა და ყველა სხვა პარამეტრი უცვლელი დარჩეს. თუ კვლავ იმავე ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორს გამოიყენებთ, აუცილებლად გაზარდეთ ულტრაბგერითი დამუშავების დრო პროპორციულად. 1 ლიტრზე მეტი მოცულობის პარტიებისთვის განიხილეთ ნელი შემრევის გამოყენება ნაწილაკების შეწონილ მდგომარეობაში შესანარჩუნებლად და ექსტრაქციის ერთგვაროვნების გასაუმჯობესებლად. ქვემოთ მოცემული სურათი აჩვენებს 8-ლიტრიან პარტიული ექსტრაქციის სისტემას, რომელშიც UP400St ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი ლაბორატორიულ შემრევთან ერთად გამოიყენება.

ინლაინ სოკოს ექსტრაქცია

მათ, ვინც დაინტერესებულია სოკოებიდან ბეტა-გლუკანების უფრო დიდი რაოდენობის უწყვეტი ექსტრაქციით, Hielscher Ultrasonics სთავაზობს გამდინარე უჯრედის რეაქტორებს, რომლებიც მცენარეული მასალის ექსტრაქციისთვის არის განკუთვნილი. თუ ეს თქვენთვის აქტუალურია, დამატებითი ინფორმაციისთვის პირდაპირ დაგვიკავშირდით. ჩვენი ტექნიკური გუნდი სიამოვნებით დაგეხმარებათ თქვენი კონკრეტული საჭიროებებისთვის ყველაზე შესაფერისი სისტემის შერჩევაში. თუმცა, ზემოთ ნახსენები ლაბორატორიული ექსპერიმენტის ჩატარება სოკოს თქვენს კონკრეტულ სახეობაზე შეიძლება ფასდაუდებელი იყოს პროცესის ზუსტი მოთხოვნების გასაგებად. ქვემოთ მოცემული სურათი აჩვენებს დიდ გამდინარე უჯრედის რეაქტორს UIP4000hdT ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორით, რომელიც ბეტა-გლუკანების ექსტრაქციისთვის საათში დაახლოებით 50-დან 200 ლიტრამდე სოკოსა და გამხსნელის სუსპენზიას ამუშავებს.

სოკოს სახეობების ემპირიული ბეტა-გლუკანის კონცენტრაცია

ქვემოთ ნახავთ ემპირიული ბეტა-გლუკანის კონცენტრაციის სიას, რომელიც ექსტრაქციის შედეგად მიღებულია სხვადასხვა სოკოს სახეობებიდან.

Mushroom Species	Total 1,3-1,6-β-D-glucan (g/100g dry mass)
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%

1,3-1,6-β-D-glucan content in the analyzed wild-growing and cultivated mushrooms, Source:Mirończuk-Chodakowska et al. (2017): Quantitative Evaluation of 1,3-1,6-Β-D-Glucan Contents in Wild–Growing Species of Edible Polish Mushrooms. Rocz Panstw Zakl Hig 2017;68(3):281-290.