Ultraschallproduktioun vu héich gereinegt Schizophyllan Beta-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 efficace Method, sonication kann einfach fir d'Produktioun vun niddereg molekulare Gewiicht schizophyllan applizéiert ginn.

Schizophyllum Champignonen an Ultraschall Beta-Glukan Extraktioun

Spezies 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 Glukaner 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 Champignon, 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 efficace wéi schizophyllan mat héijer molekulare 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 Schizofyllan ze senken, an doduerch d'Qualitéit vum β-Glukanmolekül ze erhéijen.

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.

Ultrasonication 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 bis zu 2 g/l schizophyllan Konzentratioun verdünnt an Ultraschall mat der Ultraschallprozessor UIP2000hdT (Hielscher Ultrasonics GmbH, Däitschland) am Recyclingsmodus bei de folgende Parameteren a Konditiounen: 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 0,2 M bäigefüügt gouf an d'alkaliséiert 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 24h 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 0,2 M bäigefüügt gouf an d'alkaliséiert Léisung fir 30 min bei Labotemperatur virun der Diafiltratioun inkubéiert gouf.

Resultater:
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 ausgefall 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, während an der Solid-State Kultivatioun et bis zu 10 MDa erreechen kann. Vergläicht d'molekulare Gewiicht vun ultrasonicated schizophyllan mat de molekulare Gewiichter vun nativ 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 vu Schizophyllan reduzéieren. Immunologesch Studien iwwer wesentlech Protein- an Endotoxin-fräi uSPG hunn gewisen datt ultrasonicéiert Low-Mw Schizophyllan immunmodulatoresch Aktivitéit ausgeschwat huet.

 
Reduzéiert Viskositéit: Ultrasonication huet zu enger wesentlecher Ofsenkung vun der Kultur Bouillon Viskositéit gefouert. Wärend der Ultrasonicatioun 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.

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 däitlech 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.

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 während 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.

 
Liest méi iwwer déi einfach Skala-up vun der Champignonextraktioun!
 

High-Performance Ultrasonic Ausrüstung fir Pilz Glucan Veraarbechtung

D'Fragmentatioun vu Polysacchariden wéi Glukanen wéi och aner bioaktiv Verbindungen wéi Chitin a Chitosan kënnen zouverlässeg Prozesser mat Hielscher High-Performance Ultraschallausrüstung sinn. Eis Ultraschaller kënnen héich Amplituden liwweren, bitt präzis Kontrollbarkeet iwwer d'Prozessparameter a kënnen 24/7 ënner schwéierer Belaaschtung an an usprochsvollen Ëmfeld operéiert ginn. Hielscher Ultrasonics Ausrüstungspalette erfëllt dës Ufuerderungen zouverlässeg. Nieft der 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 High-Performance 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 de geziilte Spaltung ze kréien an e final Schizophyllan Produkt vu qualitativ héichwäerteg, wat fir pharmazeutesch Uwendunge benotzt ka ginn.
 
Fannt méi Informatioun iwwer Ultraschall Beta-Glukan Extraktioun vu Champignonen mat Schrëtt-fir-Schrëtt Instruktioune hei!
 
D'Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschaller: