Ultraschallproduktioun vu héich gereinegt Schizophyllan β-Glukanen

Schizophyallan ass e Pilz β-Glukan mat immunmoduléierende Eegeschaften. Fir héich aktiv medizinesch Effekter muss Schizophyllan e klengt Molekulargewiicht hunn fir eng verbessert Bioverfügbarkeet ze weisen. Ultrasonication ass bewisen datt d'molekulare Gewiicht vu schizophyllan reduzéiert gëtt. Als zouverlässeg an effizient Method kann d'Sonicatioun einfach fir d'Produktioun vu schizophyllan mat nidderegen molekulare Gewiicht applizéiert ginn.

Schizophyllum Champignonen

D'Pilz Schizophyllum Gemeng enthält de β-Glukan Schizpphyllan, och bekannt als Sizofiran, SPG, Sonifilan, SizofilanSpezies vum Schizophyllum Champignon wuessen an der Natur op zerfallende Beem no verreenten Saisonen. D'Fruuchtkierper ginn an der nächster dréchener Saison gesammelt. Schizophyllum Arten si räich u biochemesche Verbindungen wéi Glukane a ginn dofir besonnesch an tropesche Länner als Liewensmëttel a Medizin verbraucht. Wéinst senge immunomodulatory, antifungal, antineoplastic an antiviral Eegeschafte, Schizophyllum Commune, och bekannt als Splitgill Pilz, huet ugezunn Biotech an pharmazeuteschen Firmen.
De Polysaccharid Schizophyllan, och bekannt als Sizofiran, Sonifilan oder Sizofilan, ass den Haapt β-Glukan, deen a Schizophyllum Champignonen fonnt gëtt, déi den héich effektiven bioaktiven β-Glucan Schizophyllan ubidden.
Schizophyllum commune Pilze wuessen an der Natur op Beem, de Mycellium kann och a Fermentatiounsbouillon kultivéiert ginn. Fir pharmazeutesch a kosmetesch Uwendungen ass Schizophyllan mat nidderegen molekulare Gewiicht vill méi effizient wéi Schizophyllan mat héichmolekulare Gewiicht. Dëst ass wéinst der Tatsaach datt Schizophyllan mat nidderegen molekulare Gewiicht wesentlech besser Bioverfügbarkeet an Absorptiounsraten weist. Zousätzlech ass Schizophyllan mat héije molekulare Gewiicht dacks problematesch an Uwendungen well et zu enger héijer Viskositéit vu senge wässerleche Léisungen resultéiert.
Ultrasonic Gréisst Reduktioun ass eng héich effektiv an zouverlässeg Technik fir d'Molekülgewiicht vu Schizophyllan ze senken, doduerch d'Qualitéit vum β-Glukanmolekül ze erhéijen.

Informatiounen ufroen




Notéiert eis Privatsphär Politik.


Ultrasonic Prozessor UIP2000hdT fir d'Gréisst Reduktioun vun schizophyllan (sizofiran, SPG, sonifilan, sizofilan).

Den Ultraschall UIP2000hdT gouf erfollegräich benotzt fir d'molekulare Gewiicht vu schizophyllan ze reduzéieren, e Pilz β-Glukan

Protokoll fir d'Produktioun vu Low Molecular Weight Schizophyllan

Zënter Molekulargewiicht Schizophyllan weist drastesch besser Bioverfügbarkeet an Uwendungseigenschaften, huet d'Fuerschungsteam vu Smirnou Ultraschall fir Spaltung a Gréisstreduktioun vum β-Glukanmolekül Schizophyllan ënnersicht.

Ultraschall vun Schizophyllan

β-1.3(1.6)-Glucan schizophyllan (SPG) gouf duerch ënnerierdesch Kultivatioun vum S. Gemeng Pilz am Bioreaktor mat Saccharose als Substrat produzéiert.
Nom Enn vun der Kultivatioun gouf d'Kulturbouillon mat demineraliséiertem Waasser verdünnt bis zu enger schizophyllan Konzentratioun 2 g / L an ultrasonicéiert mat der Ultraschlächer UIP2000hdT (Hielscher Ultrasonics GmbH, Däitschland) am Recyclingsmodus bei de folgende Parameteren a Bedéngungen: mëttel Flux 50 mL/s, Frequenz 20 kHz, Ausgang 2000 W, Sonotrode Typ BS2d22, Booster Typ B2-1.4 an Amplitude 100%. Kultur Bouillon Temperatur am Ufank vun sonication war 25 ° C. D'ultrasonicated Kultur Bouillon (spezifesch Energie Input 100 Ws / ml) gouf duerch Seitz HS800 Déift Filter ënner 1.5 Bar Drock bei 40 ° C gefiltert. Den ultrasonicated schizophyllan (uSPG) fir chemesch Charakteriséierung gouf aus dem Filtrat mat dräimol Betrag vun Isopropyl Alkohol bei Labo Temperatur ausgefall, an gedréchent bei 60 ° C fir 12h uSPG Léisungen fir immunologesch Studien goufen wéi follegt virbereet: (1) den ultrasonicated Kultur Bouillon Filtrat war diafiltrated duerch 0.1m2 Pall Centramate T-Serie PES Kassett (100 kDa ofgeschnidden) bei 0,8 Bar an diafiltration weider bis retentate conductivity war 20 μS /cm; (2) d'Léisung gouf duerch Diafiltratioun op uSPG Konzentratioun 1 g / L konzentréiert an duerch Autoklavéierung bei 120 ° C / 20 min steriliséiert. Denaturéiert uSPG gouf op eng ähnlech Manéier virbereet, ausser datt NaOH an d'Kulturbouillonfiltrat an der Konzentratioun vun 0,2 M bäigefüügt gouf an d'alkaliséierter Léisung fir 30 min bei Labotemperatur virun der Diafiltratioun inkubéiert gouf.

Analytesch Methoden

Mycelium Ausbezuele gouf gravimetrisch geschat: Kultur Bouillon gouf mat Waasser 1:4 verdünnt, 10000 × g bei 25 ° C fir 20 min centrifugéiert, Ausfäll gouf mat dräimol Waasser gewascht, bei 60 ° C gedréchent a gewiicht. Schizophyllan gouf aus Supernatant mat dräimol Betrag vun Isopropyl Alkohol ausgefall, bei 60 ° C fir 24 Stonnen gedréchent a seng Ausbezuele gouf gravimetrisch bestëmmt. pO2 an der Kultur Bouillon war vun opteschen Sonde Hamilton-Visiferm DO 120 (Hamilton, Schwäiz) gemooss.
Kultur Bouillon dynamesch Viskositéit gouf op HAAKE Visco Tester 6L mat Spindelen 1L an 2L bei 4 ° C a Rotatiounsgeschwindegkeet vun 30 RPM gemooss. Filtratiounsgeschwindegkeet gouf aus der Filtratiounszäit vu 500 ml Kulturbouillon duerch 200 × 200 mm Seitz HS800 (Pall, USA) Déiftfilter bei 1,5 Bar Drock a 40 ° C berechent.
uSPG Molekulare Gewiicht gouf duerch SEC-MALLS op HPLC System Alliance (Waters) gemooss mat Serie-verbonne PL Aquagel OH60 a PL Aquagel OH40 Sailen, an Detektor miniDAWN TREOS (Wyatt) gouf duerch Diafiltratioun op uSPG Konzentratioun 1 g / L konzentréiert a steriliséiert duerch Autoklave bei 120°C/20 min. Denaturéiert uSPG gouf op eng ähnlech Manéier virbereet, ausser datt NaOH an d'Kulturbouillonfiltrat an der Konzentratioun vun 0,2 M bäigefüügt gouf an d'alkaliséierter Léisung fir 30 min bei Labotemperatur virun der Diafiltratioun inkubéiert gouf.

Ultraschall Reduktioun vum Molekulare Gewiicht vum Pilz β-Glukan schizophyllan (Sizofiran, SPG, Sonifilan, Sizofilan)

UIP2000hdT fir d'Reduktioun vum schizophyllan Molekulare Gewiicht


Ultrasonication ass eng héich efficace Method fir d'Produktioun vun pharmazeuteschen Grad niddereg molekulare Gewiicht schizophyllan.

Ultraschall UP400St (400W, 24kHz) fir schizophyllan Veraarbechtung

Resultat:
D'Ultraschallbehandlung gouf direkt op S. commune 144-h Kulturbouillon mat Myselium applizéiert fir SPG Downstream Veraarbechtung ze erliichteren.
Charakteristike vu Sonicated Schizophyllan: Ultrasonicated schizophyllan (uSPG) gouf aus Kultur Bouillon Filtrat duerch Alkohol ausgefällt a charakteriséiert. SEC-MALLS geschätzte Mw vun uSPG op ongeféier 1 MDa ze sinn. D'Duerchschnëttsmolekulare Gewiicht vu Schizofyllan aus der flësseger Fermentatioun ass ongeféier 5 MDa, wärend an der Solid-State Kultivatioun et bis zu 10 MDa erreechen kann. Vergläicht d'molekulare Gewiicht vun ultrasonicated schizophyllan mat de molekulare Gewiichter vun gebierteg onbehandelt schizophyllan, e 5- bis 10-fach reduzéiert molekulare Gewiicht kann duerch Ultrasonication observéiert ginn.
De sonicated Polysaccharide uSPG enthält 0,7% w/w Protein an 1,0% w/w Rescht no der Zündung. uSPG Hydrolysat bestoung aus Glukos mat méi wéi 99%. D'analytesch Resultater weisen datt d'Sonicatioun de β-Glukan-Réckgrat zoufälleg spalt an d'Säitzweige bleiwen intakt an doduerch d'Gréisst an d'molekulare Gewiicht vum Schizophyllan reduzéieren. Immunologesch Studien iwwer wesentlech Protein- an Endotoxin-fräi uSPG hunn gewisen datt ultrasonicéiert Low-Mw Schizofyllan immunmodulatoresch Aktivitéit ausgeschwat huet.

Ultrasonication gëtt erfollegräich applizéiert fir d'Molekülgewiicht vu Schizofyllan ze reduzéieren andeems d'Molekül mat akustescher Kavitatioun spalt.

AFM Imaging (uewen) an topographesch Profil (um ënnen) vun gebierteg ultrasonicated schizophyllan. Miessung am Semi-Kontakt Modus mat Opléisung 512 × 512 pxs2. Konditiounen: Goldbeschichtung, Fréijoerskonstant 15,3 N/m, Tippkegelwénkel <22°.

Reduzéiert Viskositéit: Ultrasonication huet zu enger wesentlecher Ofsenkung vun der Kultur Bouillon Viskositéit gefouert. Wärend der Ultraschall huet d'Kulturbouillon d'Viskositéit net-linear geännert: d'Viskositéitsreduktioun war séier am Ufank vun der Ultraschallung, awer méi spéit huet se verlangsamt. Spezifesch Energie Input 100 Ws / ml war genuch Kultur Bouillon Viskositéit bal 7 Mol ze reduzéieren.

Den Ultrasonicator UIP2000hdT gëtt benotzt fir effektiv d'Gréisst vun der Pilzverbindung schizophyllan ze reduzéieren

Ultrasonication vun S.commune Kultur Bouillon, déi duerch Pilzkultivatioun am Bioreaktor fir 144h kritt gouf. Effekt vun der Ultraschallperiod (ausgedréckt als spezifesch Energieinput am Ws / ml) op d'Geschwindegkeet vun der Kulturbout Déiftfiltratioun (schwaarz Kolonn), a Schizophyllan (SPG) Konzentratioun am Filtrat (groer Kolonn). Konditioune vun Ultraschall: Ultraschallprozessor UIP2000hd (20 kHz, 2000W), Sonotrode BS2d22, Booster B2-1.4, Amplitude 100%, Flowrate 50 mL/s.
(Bild a Studie: ©Smirnou et al., 2017)

Verbesserte Filtratioun: D'Ultraschall-behandelt Kulturbouillon fléisst méi séier duerch de Filter wéi déi onbehandelt Kulturbouillon (spezifesch Energieinput 0 Ws / ml) mat héichmolekulare SPG. Ausserdeem huet d'Ultraschall wesentlech de Produktverloscht während der Filtratioun reduzéiert. D'Filtrate vun onbehandelt Kultur Bouillon mat héich-molekulare SPG (spezifesch Energie Input 0 Ws /ml) enthält 0,3 ± 0,07 g /L SPG, iwwerdeems SPG Konzentratioun virun Déift filtration war 2 g /L. Am Géigesaz, huet d'Filtrat vun 100 Ws / mL ultrasonicéiert Kultur souwuel SPG an der Konzentratioun 2.2 ± 0.2 g / L enthalen, wat bal null Produktverloscht entsprécht.

Sonication verbessert Shizophyllan wesentlech.

Ultrasonication vun S.commune Kultur Bouillon, déi duerch Pilzkultivatioun am Bioreaktor fir 144h kritt gouf. Effekt vun der Ultraschallperiod (ausgedréckt als spezifesch Energieinput am Ws / ml) op d'Geschwindegkeet vun der Kulturbout Déiftfiltratioun (schwaarz Kolonn), a Schizophyllan (SPG) Konzentratioun am Filtrat (groer Kolonn). Konditioune vun Ultraschall: Ultraschallprozessor UIP2000hd (20 kHz, 2000W), Sonotrode BS2d22, Booster B2-1.4, Amplitude 100%, Flowrate 50 mL/s.
(Bild a Studie: ©Smirnou et al., 2017)

Ultrasonication gëtt benotzt fir d'Molekülgewiicht vu Schizofyllan ze reduzéieren, eng bioaktiv Verbindung aus Champignonen

AFM Imaging (uewen) an topographesch Profil (um ënnen) vun denaturéiert ultrasonicated schizophyllan. Miessung am Semi-Kontakt Modus mat Opléisung 512 × 512 pxs2. Konditiounen: Goldbeschichtung, Fréijoerskonstant 15,3 N/m, Tippkegelwénkel < 22°.
(Bild a Studie: ©Smirnou et al., 2017)

Informatiounen ufroen




Notéiert eis Privatsphär Politik.


Conclusioun: An hirer Conclusioun geet d'Fuerschungsteam weider datt d'Ultraschallveraarbechtung eng effizient Technologie ass fir d'Fabrikatioun vu schizophyllan mat nidderegen molekulare Gewiicht, deen dann a Kosmetik a Medizin benotzt ka ginn. Ultrasonication, wann se op komplette Kulturbouillon mat Myselium applizéiert ginn, bréngt gewësse Virdeeler fir d'Schizophyllanproduktioun. Et reduzéiert Produktverloschter wärend der Downstream Veraarbechtung a mécht d'Produktioun vun héich gereinegt Polysaccharid méiglech wéinst der effizienter Notzung vun der Ultrafiltratioun.
Zousätzlech hunn d'Fuerscher festgestallt datt d'Ultraschallveraarbechtung vu Schizophyllan liicht skalierbar ass. Eng Eenheet vum Pilotplanz Ultraschall-Desintegrator UIP2000hdT huet 1 Liter Kulturbouillon an 110 s am Flowmodus veraarbecht. Produktivitéit vum System kann einfach duerch sequenziell Verbindung vun zousätzlech Ultraschall Eenheeten erhéicht ginn.

High-Performance Ultrasonic Ausrüstung fir Pilz Glucan Veraarbechtung

Den UIP4000hdT ass e 4000 Watt mächtegen Ultraschall Inline Mixer.D'Fragmentatioun vu Polysacchariden wéi Glukane wéi och aner bioaktiv Verbindungen wéi Chitin a Chitosan kënnen zouverlässeg Prozesser mat Hielscher's High-Performance Ultrasonic Ausrüstung sinn. Eis Ultraschaller kënnen héich Amplituden liwweren, bitt präzis Kontrollbarkeet iwwer d'Prozessparameter a kënnen 24/7 ënner schwéierer Belaaschtung an an erfuerderlechen Ëmfeld operéiert ginn. Hielscher Ultrasonics Ausrüstungspalette erfëllt dës Ufuerderungen zouverlässeg. Nieft aussergewéinlecher Ultraschallleistung hunn Hielscher Ultraschaller mat héijer Energieeffizienz, wat e wesentleche wirtschaftleche Virdeel ass. – besonnesch wann se op kommerziell grouss-Skala Produktioun Employéen.
Hielscher Ultraschaller sinn héich performant Systemer déi mat Accessoiren wéi Sonotroden, Boosteren, Reaktoren oder Flowzellen ausgestatt kënne ginn, fir Äre Prozessbedürfnisser op eng optimal Manéier ze passen. Mat digitale Faarfdisplay, d'Optioun fir d'Sonicatioun virzestellen, automatesch Datenopnam op enger integréierter SD Kaart, Fernbrowser Kontroll a vill méi Features, héchste Prozesskontrolle a Benotzerfrëndlechkeet si gesuergt. Gepaart mat Robustheet a schwéierer Belaaschtungskapazitéit, Hielscher Ultraschallsystemer sinn Är zouverléisseg Aarbechtspäerd an der Produktioun. D'Reduktioun vum Molekulare Gewiicht vu β-Glukanen wéi Schizophyllan erfuerdert mächteg Ultraschall fir déi geziilt Spaltung ze kréien an e final Schizophyllan Produkt vu qualitativ héichwäerteg, wat fir pharmazeutesch Uwendungen benotzt ka ginn.

D'Tabellner ënnert Iech en Indikatioun vun der ongeféieren Veraarbechtkapazitéit vun eisem Ultraschall:

Konte gefouert QShortcut Duerchflossrate recommandéiert Comments
1 bis 500mL 10 bis 200mL / min UP100H
10 bis 2000mL 20 bis 400mL / min UP200Ht, An UP400St
0.1 bis 20L 0.2 bis 4L / min UIP2000hdT
10 bis 100L 2 bis 10L / min UIP4000hdT
na 10 bis 100L / min UIP16000
na méi grouss Stärekoup vun UIP16000

Kontaktéiert eis! / Frot eis!

Frot méi Informatiounen

W.e.g. benotzt d'Form hei ënnen fir zousätzlech Informatiounen iwwer Ultrasonic Prozessoren, Uwendungen a Präis ze froen. Mir freeën eis Äre Prozess mat Iech ze diskutéieren an Iech en Ultrasonic System unzebidden, deen Är Ufuerderungen entsprécht!










Ultrasonic High-Shear Homogenisatoren ginn am Labo, Bench-Top, Pilot an Industrieveraarbechtung benotzt.

Hielscher Ultrasonics fabrizéiert performant Ultraschall-Homogeniséierer fir Uwendungen, Dispersioun, Emulgatioun an Extraktioun am Labo, Pilot an industrieller Skala ze vermëschen.



Literatur / Referenzen

Fakten Wësse wat weess

Schizophyllan – Pilz β-Glukan

Schizophyllan, och bekannt als sizofiran, SPG, sonifilan, sizofilan, ass en neutralt extrazelluläre Polysaccharid produzéiert vum Pilz Schizophyllum commune Fries, eng Spezies vu Basidiomycetes Pilz. Schizophyllan ass e soluble Beta-D-Glukan, deem säi genaue Mechanismus vun der Handlung nach net voll opgekläert ass, awer dëse spezifesche β-Glukan weist immunomoduléierend an antitumor Effekter. Och wann de genaue Mechanismus vun der Handlung vum Sizofiran nach net komplett opgekläert ass, schéngt dësen Agent den Immunsystem ze stimuléieren andeems d'Zytokinproduktioun erhéicht gëtt, Makrophagen a Langerhans Zellen aktivéiert an d'Aktivitéit vu polymorphonuklearen Leukozyten (PML) an natierleche Killer (NK) Zellen verbessert. Sizofiran war zimlech effikass géint gastric Kriibs fonnt, mä verlängert Iwwerliewe Zäit an Patienten mat Kapp an Hals Kriibs. Am Gebärmutterkriibs huet de Sizofiran d'Iwwerliewe verlängert an d'Zäit fir d'Wiederhuelung fir Stuf II Fäll awer net Stuf III, a weist zousätzlech Effektivitéit wann se direkt an d'Tumormass injizéiert ginn. Sonifilan gëtt als biologesche Äntwertmodifikateur (BRM) mat Stralungstherapie fir Kriibsbehandlung a Japan benotzt. Et gouf 1998 fir Gebärmutterkriibs a Südkorea gestart.


Héich performant Ultraschall! D'Produktpalette vun Hielscher deckt de ganze Spektrum vum kompakten Labo Ultraschall iwwer Bench-Top-Eenheeten op voll-industriell Ultraschallsystemer.

Hielscher Ultrasonics fabrizéiert performant Ultraschall Homogeniséierer aus Labo ze industriell Gréisst.