Schizophyallan은 면역 조절 특성을 가진 곰팡이 β 글루칸입니다. 매우 적극적인 의약 효과의 경우, schizophyllan 향상 된 생체 이용률을 표시 하기 위해 낮은 분자량 이 있어야 합니다. 초음파는 스키조필란의 분자량을 감소시키는 것으로 입증되었습니다. 신뢰할 수 있고 효과적인 방법으로, 초음파 처리는 저분자 량 schizophyllan의 생산을 위해 쉽게 적용 될 수있다.

시조필룸 버섯

Schizophyllum 버섯의 종장장우 후 부패 하는 나무에 자연에서 성장. 과일 몸은 다음과 같은 건기에서 수집됩니다. Schizophyllum 종은 글루칸과 같은 생화학 화합물이 풍부하므로 특히 열대 국가에서 음식과 의약품으로 소비됩니다. 면역 조절, 항진균, 항신플라스틱 및 항바이러스 특성으로 인해 스플리트길 버섯이라고도 불리는 Schizophyllum commune는 생명 공학 및 제약 회사를 유치했습니다.
시즈피란, 소니필란 또는 시조필란이라고도 불리는 다당류 스키조필란은 매우 효과적인 생리활성 β 글루칸 스키조필란을 제공하는 스키조필룸 버섯에서 발견되는 주요 β 글루칸입니다.
Schizophyllum 버섯 나무에 자연에서 성장, 균 세포 또한 발효 국물에 배양 될 수 있습니다. 제약 및 화장품 응용 분야에서 저분자 량 스키조필란은 높은 분자량 스키조필란보다 훨씬 효과적입니다. 이것은 낮은 분자량 schizophyllan 훨씬 더 나은 생체 이용률 및 흡수 율을 보여줍니다 사실에 기인합니다. 고분자량 스키조필란은 수성 용액의 점도가 높기 때문에 응용 분야에서 종종 문제가 됩니다.
초음파 크기 감소는 schizophyllan의 분자량을 낮추는 매우 효과적이고 신뢰할 수있는 기술로, 따라서 β 글루칸 분자의 품질을 증가시다.

저분자 체량 스치조필란 생산을 위한 프로토콜

분자량 스키조필란이 생체 이용률과 적용 특성을 대폭 더 잘 입증하기 때문에 스미르누 연구팀은 β 글루칸 분자 스키조필란의 분열과 크기 감소를 위한 초음파 검사를 했습니다.

스키조필란의 초음파

β-1.3(1.6)-글루칸 스키조필란(SPG)은 자당류를 기판으로 사용하여 생물반응기에서 S. 코뮌 곰팡이를 침수하여 생산하였다.
재배가 끝난 후, 배양국물을 탈염수로 희석하여 스키조필란 농도 2 g/L로 희석하고 초음파처리 초음파 프로세서 UIP2000hdT (Hielscher 초음파 GmbH, 독일) 다음 매개 변수 및 조건에서 재활용 모드에서 : 중간 흐름 50 mL / s, 주파수 20 kHz, 출력 2000 W, 소노로드 유형 BS2d22, 부스터 유형 B2-1.4 및 진폭 100 %. 초음파 처리의 시작 부분에 배양 국물 온도는 25 ° C이었다. 초음파 배양 국물(특정 에너지 입력 100 Ws/mL)은 40°C에서 1.5바 압력하에서 세이츠 HS800 깊이 필터를 통해 여과되었다. 화학적 특성화를 위한 초음파 식 스키조필란(uSPG)은 실험실 온도에서 3배의 이소프로필 알코올을 가진 여과물로부터 침전되었으며, 면역학적 연구를 위한 12h uSPG 용액60°C에서 건조하였다: (1) 초음파 배양 국물 여과는 0.1m2 Pall Centramate T 시리즈 PES 카세트(100 kDa 컷오프)를 통해 분과하였다 0.8 bar에서 및 변기 전도까지 계속20cm (2) 용액은 uSPG 농도 1g/L로 분전포에 의해 농축되었고 120°C/20분에서 오토클레이브하여 멸균하였다. 변성 uSPG는 NaOH가 농도 0.2 M의 배양 국물에 첨가되었고 알칼리화 용액이 투과 사전 실험실 온도에서 30분 동안 배양되었다는 점을 제외하고는 유사한 방식으로 제조되었다.

분석 방법

균셀륨 수율은 중력으로 추정되었다: 배양 국물은 물 1:4로 희석되었다, 원심 분리 10000 × g 20 분 동안 25 ° C, 침전물은 물의 삼중량으로 세척하고, 60 ° C에서 건조하고 가중하였다. Schizophyllan은 24시간 동안 60°C에서 건조된 이소프로필 알코올의 3배량으로 상수에서 침전되었고 그 수율은 중력적으로 결정되었다. 배양국내 pO2는 광학 프로브 해밀턴-비시퍼름 DO 120(해밀턴, 스위스)에 의해 측정되었다.
배양국 역학점도는 4°C에서 스핀들 1L 및 2L로 HAAKE Visco 테스터 6L, 30rpm의 회전 속도를 측정하였다. 여과 속도는 500mL 배양국의 여과 시간에서 200× 200mm Seitz HS800(Pall, 미국) 깊이 필터를 1.5바 압력 및 40°C로 계산하였다.
uSPG 분자량은 HPLC 시스템 얼라이언스(Waters)에 대한 SEC-MALLS에 의해 측정되었으며, 시리즈 연결 PL 아쿠아겔 OH60 및 PL 아쿠아겔 OH40 컬럼을 사용하여 측정되었으며, 검출기 미니던 트레오스(Wyatt)는 uSPG 농도 1g/L로 디아필로 농축되어 120°C/20분에서 오토클레이빙으로 멸균하였다. 변성 uSPG는 NaOH가 농도 0.2 M의 배양 국물에 첨가되었고 알칼리화 용액이 투과 사전 실험실 온도에서 30분 동안 배양되었다는 점을 제외하고는 유사한 방식으로 제조되었다.

결과 :
초음파 처리는 SPG 하류 처리를 용이하게 하기 위하여 균셀륨을 가진 S. commune 144-h 배양 국물에 직접 적용되었습니다.
소닉 치조필란의 특성: 초음파 처리된 스키조필란(uSPG)은 알코올에 의해 배양국여분으로 침전되고 특징지어졌다. SEC-MALLS는 uSPG의 Mw가 약 1MDa로 추정했습니다. 액체 발효에서 schizophyllan의 평균 분자량은 약 5 MDa이고 고체 재배에서는 최대 10 MDa에 도달 할 수 있습니다. 초음파 처리된 스키조필란의 분자량을 토착 처리되지 않은 스키조필란의 분자량과 비교하면, 5-10배 감소된 분자량은 초음파로 인해 관찰될 수 있다.
초음파 처리 된 다당류 uSPG는 단백질 0.7 %와 점화 후 잔류물이 1.0 %w / w를 함유했습니다. uSPG 가수 분해는 99% 이상포도당으로 구성되었다. 분석 결과 초음파 처리가 β-글루칸 백본을 무작위로 갈라지고 측면 가지가 그대로 유지되어 스키조필란의 크기와 분자량을 감소시키는 것을 나타냅니다. 본질적으로 단백질 및 내독신 무료 uSPG에 대한 면역학적 연구는 초음파처리된 저Mw 스키조필란이 면역 조절 활성을 뚜렷하게 나타냈다는 것을 보여주었습니다.

점도 감소: 초음파는 배양 국물의 점도의 상당한 감소를 초래했다. 초음파 동안, 문화 국물 점도는 비선형 변경 : 점도 감소는 초음파 의 시작 부분에 급속했다, 그러나 나중에 느려졌다. 특정 에너지 입력 100 Ws/mL은 배양 국물 점도를 거의 7배 감소시키기에 충분했다.

개선된 여과: 초음파 처리 된 배양 국물은 고분자 SPG를 가진 처리되지 않은 배양 국물 (특정 에너지 입력 0 Ws/mL)보다 더 빨리 필터를 통해 흘려나. 게다가, 초음파는 여과 도중 제품 손실을 현저하게 감소했습니다. 고분자 SPG(특정 에너지 입력 0 Ws/mL)를 함유한 처리되지 않은 배양 국물의 여과는 0.3± 0.07 g/L SPG를 함유하고 있으며, 깊이 여과 전 SPG 농도는 2g/L이었다. 대조적으로, 100 Ws/mL 초음파 배양의 여과는 둘 다 농도2.2 ± 0.2 g/L에 SPG를 포함, 이는 거의 제로 제품 손실에 해당.

결론: 그들의 결론에서 연구 팀은 초음파 처리가 다음 화장품과 의학에서 사용할 수있는 저분자 체중 schizophyllan의 제조를위한 효과적인 기술임을 재개한다. 초음파는 균사체와 함께 완전한 배양 국물에 적용하면 schizophyllan 생산에 일정한 이점을 제공합니다. 다운스트림 가공 중 제품 손실을 줄이고 초여여의 효율적인 사용으로 인해 고도로 정제된 다당류의 생산을 가능하게 합니다.
또한, 연구원은 schizophyllan의 초음파 처리가 쉽게 확장 할 수 있다는 것을 발견했다. 파일럿 플랜트 초음파 분리기 UIP2000hdT의 1부는 유동 모드에서 110초로 1리터의 배양국을 처리했다. 추가 초음파 장치의 순차적 연결에 의해 시스템의 생산성을 쉽게 높일 수 있습니다.

곰팡이 글루칸 처리를위한 고성능 초음파 장비

글루칸과 같은 다당류의 단편화뿐만 아니라 치틴과 키토산과 같은 다른 생리 활성 화합물은 Hielscher의 고성능 초음파 장비로 안정적으로 처리 될 수 있습니다. 당사의 초음파 장치는 높은 진폭을 제공하고 공정 매개 변수에 대한 정밀한 제어 가능성을 제공하며 무거운 부하 및 까다로운 환경에서 24/7을 작동시킬 수 있습니다. Hielscher 초음파의 장비 범위는 이러한 요구 사항을 안정적으로 충족시다. 뛰어난 초음파 성능 외에도 Hielscher 초음파 는 높은 에너지 효율성을 자랑하며 이는 상당한 경제적 이점입니다. – 특히 상업용 대규모 생산에 고용될 때.
Hielscher 초음파 는 최적의 방식으로 공정 요구에 맞게 sonotrodes, 부스터, 원자로 또는 유동 셀과 같은 액세서리를 장착 할 수있는 고성능 시스템입니다. 견고함과 무거운 하중 베어링 용량과 결합된 Hielscher 초음파 시스템은 생산에 있어 신뢰할 수 있는 작업마 β입니다.

아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.