Extracția cu ultrasunete a pigmenților din spirulină

Extracția cu ultrasunete s-a dovedit a fi extrem de eficientă pentru izolarea extractelor de microalge de calitate superioară. Pigmenții din spirulină, precum ficocianina, sunt cunoscuți drept superaliment, care contribuie la beneficii pentru sănătate datorită conținutului ridicat de antioxidanți, vitamine și proteine. Pentru a produce suplimente foarte concentrate, precum pulberi și tablete, pigmenții albaștri trebuie extrași din alga spirulina.

Spirulina

Arthrospira platensis (A. platensis) și Arthrospira maxima (A. maxima) sunt cunoscute sub denumirea de spirulină. Spirulinele sunt alge albastre-verzi, bogate în aminoacizi și antioxidanți. Având o încărcătură mare de nutrienți, precum proteine, enzime, minerale și vitaminele A, K, B12, fier și mangan, acestea sunt clasificate drept superaliment. Genul de alge Arthrospira are un conținut deosebit de ridicat de proteine. Conținutul său de proteine variază între 53 și 68% din greutatea uscată și oferă întregul spectru al tuturor aminoacizilor esențiali. În plus, Arthrospira conține cantități mari de acizi grași polinesaturați (PUFA), care reprezintă aprox. 1,5 până la 2% din conținutul total de lipide de 5 până la 6%. Acești PUFA conțin acidul γ-linolenic (GLA), un acid gras esențial Omega-6. Alți compuși bioactivi din Arthrospira includ vitamine, minerale, precum și pigmenți fotosintetici.
Notă: Din punct de vedere științific, Spirulina platensis (S. platensis) și Spirulina maxima (S. maxima) sunt denumite corect Arthrospira platensis (A. platensis) și Arthrospira maxima (A. maxima). Ambele specii au fost odinioară clasificate în genul Spirulina și sunt cunoscute până astăzi, în limbaj colocvial, sub denumirea de spirulină. Deși introducerea a două genuri separate, Arthrospira și Spirulina, este acum general acceptată, termenul spirulină este adesea folosit ca termen-umbrelă.

Extracția spirulinei cu ultrasunete

Dezintegratoarele celulare cu ultrasunete (numite și extractoare cu ultrasunete) sunt bine cunoscute pentru capacitatea lor de a deschide celulele în vederea eliberării materialului intracelular. Atunci când unde ultrasonice intense sunt cuplate în fluide, apare fenomenul de cavitație acustică. Forțele de cavitație distrug pereții celulari și intensifică transferul de masă, astfel încât compușii bioactivi țintă sunt transportați din celulă în lichid.

Extracția cu ultrasunete din celule: secțiunea transversală microscopică (TS) arată mecanismele de acțiune în timpul extracției cu ultrasunete din celule (mărire 2000x) [sursă: Vilkhu et al. 2011]

Protocol de extracție

Prabuthas et al. (2011) au dezvoltat următorul protocol de extracție pentru a obține un extract de ficocianină de înaltă calitate: extracția ficocianinei a fost evaluată în funcție de concentrația de ficocianină, folosind apă distilată și soluție 1% de CaCl2. Alga marină spirulina este utilizată sub formă uscată, deoarece biomasa umedă este utilizată imediat de bacterii și începe să se degradeze din cauza compoziției sale nutriționale. Prin urmare, pentru a evita aceste probleme, se recomandă utilizarea biomasei algale uscate. Extracția a fost realizată prin amestecarea a 0,1g de biomasă uscată cu o cantitate de solvent, iar sonicarea a fost efectuată cu durata și amplitudinea stabilite conform designului experimental. Suspensiile de probă au fost sonicate cu ajutorul unui dezintegrator celular cu ultrasunete UP50H de la Hielscher, urmate de centrifugare timp de 15 min la 13.500rpm într-o centrifugă refrigerată. S-a investigat conținutul de ficocianină și de proteine în timpul extracției cu diferiți solvenți, și anume clorură de calciu și apă distilată.
Cantitatea maximă de ficocianină, 0,3116mg/ml, a fost obținută în soluția de clorură de calciu, urmată de 0,299mg/ml în apă distilată. Cantitatea maximă de proteine, 63,63%, a fost obținută în solventul apă distilată, iar 54,69% în soluția de clorură de calciu. Astfel, soluția de CaCl2 s-a dovedit a fi cel mai bun solvent pentru extracția ficocianinei asistată de ultrasunete.

Extractoare cu ultrasunete de înaltă performanță pentru extracția spirulinei

Hielscher este partenerul dumneavoastră cu experiență îndelungată atunci când vine vorba de extracția puternică și fiabilă cu ultrasunete a compușilor bioactivi din biomasa vegetală și fitobiomasă. Toate extractoarele cu ultrasunete pot funcționa 24/7 și sunt potrivite pentru producția comercială de extracte dietetice. Gama noastră de produse acoperă întregul spectru, de la biodezintegratoare mai mici ținute în mână până la ultrasonicatoare pilot și sisteme industriale cu ultrasunete. Diverse accesorii, precum diferite sonotrode și reactoare cu celulă de flux, permit adaptarea optimă la cerințele procesului dumneavoastră. Toate procesoarele cu ultrasunete Hielscher sunt robuste, ușor de operat și concepute pentru a oferi ușurință în utilizare. Ultrasonicatoarele noastre cu control digital sunt prevăzute cu un card SD încorporat pentru înregistrarea automată a datelor de sonicare.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație privind capacitatea aproximativă de procesare a ultrasonicatoarelor noastre:

Personalul nostru bine instruit asigură un nivel ridicat de servicii pentru clienți și consultanță profesională.
Contactați-ne astăzi! Vă recomandăm cu plăcere cel mai potrivit extractor cu ultrasunete pentru aplicația dumneavoastră.