Spirulīnas pigmentu ekstrakcija ar ultraskaņu

Ir pierādīts, ka ekstrakcija ar ultraskaņu ir ļoti efektīva izcilas kvalitātes mikroaļģu ekstraktu izdalīšanai. Spirulīnas pigmenti, piemēram, fikocianīns, ir pazīstami kā superpārtika, kas veicina veselībai labvēlīgu iedarbību, pateicoties augstajam antioksidantu, vitamīnu un olbaltumvielu saturam. Lai ražotu augsti koncentrētus uztura bagātinātājus, piemēram, pulverus un tabletes, no spirulīnas aļģēm jāekstrahē zilie pigmenti.

Spirulīna

Arthrospira platensis (A. platensis) un Arthrospira maxima (A. maxima) ir pazīstamas ar nosaukumu spirulīna. Spirulīnas ir zilaļģes, kas ir bagātas ar aminoskābēm un antioksidantiem. Pateicoties augstajam uzturvielu, piemēram, olbaltumvielu, enzīmu, minerālvielu, A, K un B12 vitamīnu, dzelzs un mangāna saturam, tās tiek klasificētas kā superpārtika. Aļģu ģintij Arthrospira ir īpaši augsts olbaltumvielu saturs. Olbaltumvielas veido no 53 līdz 68% no sausnas masas un nodrošina pilnu visu neaizstājamo aminoskābju spektru. Turklāt Arthrospira satur lielu daudzumu polinepiesātināto taukskābju (PUFAs), kas veido aptuveni 1,5 līdz 2% no kopējā lipīdu satura, kurš ir 5 līdz 6%. Šīs polinepiesātinātās taukskābes ietver γ-linolēnskābi (GLA), kas ir neaizstājama omega-6 taukskābe. Citi Arthrospira bioaktīvie savienojumi ietver vitamīnus, minerālvielas, kā arī fotosintētiskos pigmentus.
Piezīme: zinātniski pareizie Spirulina platensis (S. platensis) un Spirulina maxima (S. maxima) nosaukumi ir Arthrospira platensis (A. platensis) un Arthrospira maxima (A. maxima). Abas sugas agrāk tika klasificētas Spirulina ģintī un sarunvalodā līdz pat šodienai ir pazīstamas ar nosaukumu spirulīna. Lai gan divu atsevišķu ģinšu – Arthrospira un Spirulina – ieviešana tagad ir vispārpieņemta, termins spirulīna bieži tiek lietots kā kopīgs apzīmējums.

Spirulīnas ekstrakcija ar ultraskaņu

Ultraskaņas šūnu sagrāvēji (saukti arī par ultraskaņas ekstraktoriem) ir labi pazīstami ar spēju atvērt šūnas, lai atbrīvotu intracelulāro materiālu. Kad šķidrumos tiek ievadīti intensīvi ultraskaņas viļņi, rodas akustiskās kavitācijas parādība. Kavitācijas spēki sagrauj šūnu sieniņas un uzlabo masas pārnesi, tādējādi bioaktīvie mērķsavienojumi tiek pārnesti no šūnas šķidrumā.

Ekstrakcija no šūnām ar ultraskaņu: mikroskopiskais šķērsgriezums (TS) parāda iedarbības mehānismu ekstrakcijas laikā no šūnām ar ultraskaņu (palielinājums 2000x) [avots: Vilkhu et al. 2011]

Ekstrakcijas protokols

Prabuthas et al. (2011) izstrādāja šādu ekstrakcijas protokolu augstas kvalitātes fikocianīna ekstrakta iegūšanai: fikocianīna ekstrakcija tika novērtēta pēc fikocianīna koncentrācijas, izmantojot destilētu ūdeni un 1% CaCl2 šķīdumu. Jūras aļģes spirulīna tiek izmantotas žāvētā veidā, jo baktērijas nekavējoties sāk izmantot mitro biomasu un tās uzturvielu sastāva dēļ sākas noārdīšanās. Tāpēc, lai izvairītos no šīm problēmām, ieteicams izmantot žāvētu aļģu biomasu. Ekstrakcija tika veikta, sajaucot 0,1g žāvētas biomasas ar šķīdinātāja daudzumu; apstrādes ar ultraskaņu ilgums un amplitūda tika izvēlēti atbilstoši eksperimenta plānam. Paraugu suspensijas apstrādāja ar ultraskaņu, izmantojot Hielscher ultraskaņas šūnu sagrāvēju UP50H, un pēc tam centrifugēja 15 min pie 13 500rpm, izmantojot dzesējamu centrifūgu. Tika pētīts fikocianīna un olbaltumvielu saturs, veicot ekstrakciju ar dažādiem šķīdinātājiem – kalcija hlorīdu un destilētu ūdeni.
Maksimālais fikocianīna daudzums – 0,3116mg/ml – tika iegūts kalcija hlorīda šķīdumā, kam sekoja 0,299mg/ml destilētā ūdenī. Maksimālais olbaltumvielu daudzums – 63,63% – tika iegūts, par šķīdinātāju izmantojot destilētu ūdeni, savukārt kalcija hlorīda šķīdumā tas bija 54,69%. Tādējādi tika konstatēts, ka CaCl2 šķīdums ir labākais šķīdinātājs fikocianīna ekstrakcijai ar ultraskaņas palīdzību.

Augstas veiktspējas ultraskaņas ekstraktori spirulīnas ekstrakcijai

Hielscher ir jūsu partneris ar ilggadēju pieredzi jaudīgā un uzticamā bioaktīvo vielu ekstrakcijā no augu un citas augu izcelsmes biomasas ar ultraskaņu. Visus ultraskaņas ekstraktorus var darbināt 24/7, un tie ir piemēroti uzturā lietojamu ekstraktu komerciālai ražošanai. Mūsu produktu klāsts aptver pilnu spektru – no mazākām rokā turamām bioloģiskā materiāla sagraušanas ierīcēm līdz pilotmēroga ultraskaņas ierīcēm un rūpnieciskām ultraskaņas sistēmām. Dažādi piederumi, piemēram, dažādas sonotrodes un plūsmas šūnu reaktori, ļauj optimāli pielāgot iekārtas jūsu procesa prasībām. Visas Hielscher ultraskaņas apstrādes iekārtas ir izturīgas, vienkārši lietojamas un izstrādātas, domājot par lietošanas ērtumu. Mūsu digitāli vadāmās ultraskaņas ierīces ir aprīkotas ar iebūvētu SD karti apstrādes ar ultraskaņu datu automātiskai reģistrēšanai.
Tālāk redzamā tabula sniedz priekšstatu par mūsu ultraskaņas ierīču aptuveno apstrādes jaudu:

Mūsu labi apmācītie darbinieki nodrošina augsta līmeņa klientu apkalpošanu un profesionālas konsultācijas.
Sazinieties ar mums jau šodien! Mēs labprāt ieteiksim jūsu lietojumam vispiemērotāko ultraskaņas ekstraktoru.