초음파를 사용한 버섯에서 베타글루칸 추출

실험실 테스트 또는 생산 목적으로 버섯에서 베타글루칸을 추출하려면 버섯을 잘게 썰고, 분쇄하거나 분쇄하고, 초음파를 이용한 추출과 베타글루칸을 침전시켜야 합니다. 다음은 베타글루칸 추출 과정에 대한 간략한 개요와 함께 실험실 규모 실험을 위한 부피 및 중량의 예시입니다. 특정 조건과 측정은 버섯의 종류와 필요한 베타글루칸 순도에 따라 달라질 수 있습니다.

재료 및 장비

• 버섯(예: 잘게 썰거나 얇게 썬 버섯 100g)
• 차가운 증류수(예: 500mL)
• 블렌더 또는 그라인더
• 유리 비커 또는 플라스크
• 여과지 또는 진공 여과 설정
• 원심분리기(옵션)
• 침전을 위한 알코올(예: 에탄올)
• 냉장고
• 건조 오븐

베타글루칸 추출 프로토콜

1. 버섯(예: 차가버섯 또는 사자버섯)을 갈아서 부수십시오.’ 갈기 버섯)을 약 1-3mm의 굵은 입자로 만듭니다. 예를 들어, 100g의 말린 버섯 입자를 사용하십시오.
2. 그런 다음 버섯 입자를 유리 비커나 플라스크에 추가합니다.
3. 다음으로 추출할 버섯 입자가 들어있는 비커에 증류수 500mL를 넣습니다. 물과 버섯의 비율은 특정 버섯 종류와 입자 크기에 따라 달라질 수 있습니다.
4. 슬러리를 교반 한 후 초음파 실험실 균질화 기 (예 : 100 % 진폭에서 22mm sonotrode가있는 UP400St 또는 100 % 진폭에서 14mm sonotrode가있는 UP200Ht)를 사용하여 혼합물을 초음파 처리하고 90 °C 이하의 온도를 유지하십시오. 낮은 온도는 추출 중에 베타글루칸과 같은 열에 민감한 화합물을 보존하는 데 도움이 됩니다. UP400St를 사용할 때 약 5-10분 동안, UP200Ht를 사용할 때 각각 10-분 동안 초음파 처리합니다. 온도와 추출 시간은 사용되는 초음파 전력에 따라 달라질 수 있습니다. 물론 더 큰 볼륨은 더 긴 초음파 처리 시간이 필요합니다.
5. 여과지를 통해 초음파 처리 된 혼합물을 여과하거나 진공 여과 설정을 사용하여 고체 버섯 잔류 물에서 액체 (추출 된 베타 글루칸 포함)를 분리하십시오.
6. 그런 다음 알코올(예: 에탄올)을 첨가하여 액체에서 베타글루칸을 침전시킵니다. 일반적으로 침전을 위해 2-3량의 알코올을 사용할 수 있습니다.
7. 그 후, 베타글루칸이 침전될 수 있도록 혼합물을 냉장고에 몇 시간 동안 보관하십시오.
8. 침전 후에는 액체를 조심스럽게 디캔팅하고 베타글루칸 침전물을 수집할 수 있습니다.
9. 마지막으로 베타글루칸을 낮은 온도(예: 40-50°C)의 오븐에서 모든 알코올이 제거되고 건조 분말이 될 때까지 건조시킵니다.

버섯은 특성에 변화가 있습니다. 따라서 베타글루칸 추출 과정은 특정 버섯 종, 버섯의 상태(건조 또는 신선), 입자 크기 및 추출 온도와 같은 요인에 따라 달라질 수 있습니다. 추출 절차를 최적화하려면 고체 대 액체 비율 변경, 온도 조정, 다양한 용매 탐색, 다양한 초음파 처리 기간 및 진폭 설정 테스트를 포함하여 다양한 매개 변수로 실험하는 것이 좋습니다.

베타글루칸의 초음파 보조 효소 추출

초음파 보조 효소 추출은 효소와 초음파의 조합을 사용하여 버섯에서 베타글루칸을 추출하는 데 사용되는 방법입니다. 이 과정은 버섯의 세포벽을 파괴하고 베타글루칸의 방출을 촉진하여 추출 효율성을 향상시킵니다.

버섯에서 베타글루칸 추출의 스케일업

요구 사항을 충족하는 베타글루칸 추출 프로토콜을 확립한 후에는 추출 공정을 확장하는 것이 간단한 작업이 될 수 있습니다.

배치 추출 스케일 업

배치 추출 방법을 사용하여 확장할 계획이라면 고체 대 액체 비율 및 기타 모든 파라미터를 일정하게 유지하면서 배치 볼륨을 늘리는 것이 좋습니다. 동일한 초음파 균질화기를 계속 사용하는 경우 초음파 처리 시간을 비례 적으로 늘려야합니다. 1리터를 초과하는 배치의 경우 입자 현탁액을 유지하고 추출 균일성을 개선하기 위해 느린 교반기를 통합하는 것을 고려할 수 있습니다. 아래 이미지는 실험실 교반기와 함께 UP400St 초음파 균질화기를 사용하는 8 리터 배치 추출 설정을 보여줍니다.

인라인 버섯 추출

버섯에서 더 많은 양의 베타 글루칸을 지속적으로 추출하는 데 관심이있는 사람들을 위해 Hielscher 초음파는 식물 재료 추출을 위해 설계된 플로우 셀 반응기를 제공합니다. 이에 해당되는 경우, 당사에 직접 연락하여 자세한 정보를 문의하시기 바랍니다. 당사의 기술 팀은 귀하의 특정 요구 사항에 가장 적합한 설정을 결정하는 데 기꺼이 도움을 드릴 것입니다. 그러나 특정 버섯 종에 대해 앞서 언급한 실험실 규모의 실험을 수행하는 것은 정확한 공정 요구 사항을 이해하는 데 매우 중요할 수 있습니다. 아래 이미지는 시간당 약 50-200 리터의 버섯 용매 슬러리에서 베타 글루칸을 추출하기위한 UIP4000hdT 초음파 균질화기가있는 대형 플로우 셀 반응기를 보여줍니다.

버섯 종의 경험적 베타글루칸 농도

아래에서 다양한 버섯 종에서 추출한 경험적 베타글루칸 농도 목록을 찾을 수 있습니다.

버섯 종	총 1,3-1,6-β-D-글루칸 (g/100g 건조 질량)
볼레투스 피노필루스	9,8%
Suillus granulatus	13,3%
크레이트렐루스 코르누코피오이데스(Craterellus cornucopioides)	4,5%
수일루스 바리에가투스	13,7%
Hydnum repandum	4,1%
자이로포러스 시안센스	14,3%
트리콜로놉시스 루틸란스	10,2%
아가리쿠스 비스포루스 (portobello)	4%
아가리쿠스 비스포루스(크레미니)	4%
Auricularia auricular-judae (아귀큘라리아 auricular-judae)	16,8%

분석된 야생 성장 및 재배 버섯의 1,3-1,6-β-D-글루칸 함량, 출처:Mirończuk-Chodakowska et al. (2017): 야생 성장 식용 폴란드 버섯 종의 1,3-1,6-β-D-글루칸 함량의 정량적 평가. Rocz Panstw, Zakl, Hig, 2017; 68(3):281-290.