Extracția beta-glucanilor din ciuperci folosind ultrasonication

Extragerea beta-glucanilor din ciuperci pentru teste de laborator sau în scopuri de producție implică o combinație de tăiere, măcinare sau zdrobire a ciupercilor, extracție asistată ultrasonically și precipitarea beta-glucanilor. Iată o schiță simplificată a procesului de extracție a beta-glucanului, împreună cu exemple de volume și greutăți pentru un experiment la scară de laborator. Vă rugăm să rețineți că condițiile și măsurătorile specifice pot varia în funcție de tipul de ciupercă și de puritatea beta-glucan necesară.

Materiale și echipamente

• Ciuperci (de exemplu, 100g de ciuperci tocate sau feliate)
• Apă distilată rece (de exemplu, 500 ml)
• Blender sau râșniță
• Pahare de laborator sau baloane din sticlă
• Hârtie de filtru sau o configurație de filtrare în vid
• Centrifugă (opțional)
• Alcool (de exemplu, etanol) pentru precipitare
• Frigider
• Cuptor de uscare

Protocol de extracție beta-glucan

1. Se macină sau se zdrobesc ciupercile (de exemplu, Chaga sau Lion’ Ciupercă de coamă) într-o cantitate de particule grosiere de aproximativ 1 până la 3 milimetri. De exemplu, utilizați 100g de particule de ciuperci uscate.
2. Apoi adăugați particulele de ciuperci într-un pahar sau balon de sticlă.
3. Apoi, adăugați 500 ml de apă distilată în paharul care conține particulele de ciuperci care urmează să fie extrase. Raportul apă-ciupercă poate varia în funcție de tipul specific de ciuperci și de dimensiunea particulelor.
4. După ce ați agitat suspensie, sonicate amestecul folosind un omogenizator de laborator cu ultrasunete (de exemplu, UP400St cu sonotrod 22mm la amplitudine 100% sau UP200Ht cu sonotrod 14mm la 100% amplitudine) și menține o temperatură sub 90 ° C. Temperaturile mai scăzute ajută la conservarea compușilor sensibili la căldură, cum ar fi beta-glucanii în timpul extracției. Sonicate pentru aproximativ 5 pentru a 10 minute atunci când se utilizează UP400St și pentru 10 la minute atunci când se utilizează UP200Ht, respectiv. Vă rugăm să rețineți că temperatura și timpul de extracție pot varia în funcție de puterea cu ultrasunete utilizată. Desigur, volumele mai mari vor necesita timpi mai lungi de sonicare.
5. Filtrați amestecul sonicat prin hârtie de filtru sau utilizați o configurație de filtrare în vid pentru a separa lichidul (care conține beta-glucanii extrași) de reziduurile solide de ciuperci.
6. Apoi precipitați beta-glucanii din lichid adăugând alcool (de exemplu, etanol). De obicei, puteți utiliza 2-3 volume de alcool pentru precipitații.
7. După aceea, depozitați amestecul în frigider timp de câteva ore pentru a permite beta-glucanilor să precipite.
8. După precipitare, puteți decanta lichidul cu atenție și puteți colecta precipitatul beta-glucan.
9. În cele din urmă, uscați beta-glucanii într-un cuptor la o temperatură scăzută (de exemplu, 40-50 ° C) până când tot alcoolul este îndepărtat și obțineți o pulbere uscată.

Ciupercile prezintă variații ale caracteristicilor lor. Prin urmare, procesul de extracție beta-glucan poate diferi în funcție de factori precum speciile specifice de ciuperci, starea ciupercilor (uscate sau proaspete), dimensiunea particulelor și temperatura de extracție. Pentru a optimiza procedura de extracție, ia în considerare experimentarea cu diferiți parametri, inclusiv variația raporturilor solid-lichid, ajustarea temperaturilor, explorarea diferiților solvenți și testarea diverselor durate de sonicare și setări de amplitudine.

Extracție enzimatică asistată ultrasonically de beta-glucan

Extracția enzimatică asistată ultrasonically este o metodă utilizată pentru a extrage beta-glucani din ciuperci folosind o combinație de enzime și unde ultrasonice. Acest proces sporește eficiența extracției prin descompunerea pereților celulari ai ciupercilor și facilitarea eliberării beta-glucanilor.

Extinderea extracției beta-glucanului din ciuperci

Odată ce ați stabilit un protocol de extracție beta-glucan care îndeplinește cerințele dvs., extinderea procesului de extracție poate fi un efort simplu.

Extinderea extracției loturilor

Dacă intenționați să extindeți utilizând o metodă de extracție în lot, vă recomandăm să creșteți volumul lotului, menținând în același timp constante raporturile solid-lichid și toți ceilalți parametri. Dacă continuați să utilizați același omogenizator cu ultrasunete, asigurați-vă că pentru a crește proporțional timpul de sonicare. Pentru loturile care depășesc 1 litru, poate doriți să luați în considerare încorporarea unui agitator lent pentru a menține suspensia particulelor și pentru a îmbunătăți uniformitatea extracției. Imaginea de mai jos prezintă o configurație de extracție lot de 8 litri utilizând un omogenizator cu ultrasunete UP400St în combinație cu un agitator de laborator.

Extracția ciupercilor în linie

Pentru cei interesați în extragerea continuă cantități mai mari de beta-glucani din ciuperci, Hielscher Ultrasonics oferă reactoare cu celule de flux concepute pentru extracția materialului botanic. Dacă acest lucru este valabil pentru dvs., vă încurajăm să ne contactați direct pentru mai multe informații. Echipa noastră tehnică va fi bucuroasă să vă ajute să determinați cea mai potrivită configurație pentru nevoile dvs. specifice. Cu toate acestea, efectuarea experimentului la scară de laborator menționat mai devreme cu speciile dvs. specifice de ciuperci poate fi de neprețuit în înțelegerea cerințelor precise ale procesului. Imaginea de mai jos prezintă un reactor cu celule de flux mare, cu un omogenizator cu ultrasunete UIP4000hdT pentru extragerea beta-glucanilor la aproximativ 50 până la 200 litri de suspensie cu solvent de ciuperci pe oră.

Concentrația empirică de beta-glucan a speciilor de ciuperci

Mai jos, veți găsi o listă a concentrației empirice de beta-glucan care a fost extrasă din diferite specii de ciuperci.

Specii de ciuperci	Total 1,3-1,6-β-D-glucan (g/100g masă uscată)
Boletus pinophilus	9,8%
Suillus granulatus	13,3%
Craterellus cornucopioides	4,5%
Suillus variegatus	13,7%
Hydnum repandum	4,1%
Gyroporus cyanescens	14,3%
Tricholomopsis rutilans	10,2%
Agaricus bisporus (portobello)	4%
Agaricus bisporus (cremini)	4%
Auricularia auricular-judae	16,8%

conținutul de 1,3-1,6-β-D-glucan în ciupercile sălbatice și cultivate analizate; Sursa:Mirończuk-Chodakowska et al. (2017): Evaluarea cantitativă a conținutului de 1,3-1,6-β-D-glucan în speciile sălbatice de ciuperci poloneze comestibile. Rocz Panstw Zakl Hig 2017; 68(3):281-290.