Ультразвуковая экстракция пигментов спирулины

Доказано, что ультразвуковая экстракция высокоэффективна для выделения экстрактов микроводорослей превосходного качества. Пигменты спирулины, такие как фикоцианин, известны как суперфуд и оказывают благоприятное воздействие на здоровье благодаря высокому содержанию антиоксидантов, витаминов и белков. Для производства высококонцентрированных добавок, таких как порошки и таблетки, необходимо извлечь синие пигменты из водорослей спирулины.

Спирулина

Arthrospira platensis (A. platensis) и Arthrospira maxima (A. maxima) известны под названием спирулина. Спирулина – это сине-зелёные водоросли, богатые аминокислотами и антиоксидантами. Благодаря высокому содержанию питательных веществ, таких как белки, ферменты, минералы, витамины A, K, B12, железо и марганец, их относят к суперфудам. Род водорослей Arthrospira отличается особенно высоким содержанием белка. Оно составляет от 53 до 68% сухой массы, причём белок содержит полный спектр всех незаменимых аминокислот. Кроме того, Arthrospira содержит большое количество полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), составляющее приблизительно от 1,5 до 2% общего содержания липидов, которое составляет от 5 до 6%. Эти ПНЖК включают γ-линоленовую кислоту (GLA), незаменимую жирную кислоту омега-6. К другим биоактивным соединениям Arthrospira относятся витамины, минералы, а также фотосинтетические пигменты.
Примечание: с научной точки зрения Spirulina platensis (S. platensis) и Spirulina maxima (S. maxima) правильно называются Arthrospira platensis (A. platensis) и Arthrospira maxima (A. maxima). Оба вида ранее относили к роду Spirulina, и до сих пор в обиходе они известны под названием спирулина. Хотя выделение двух отдельных родов Arthrospira и Spirulina теперь общепринято, термин «спирулина» часто используется как обобщающее название.

Ультразвуковая экстракция спирулины

Ультразвуковые разрушители клеток, также называемые ультразвуковыми экстракторами, хорошо известны своей способностью вскрывать клетки для высвобождения внутриклеточного материала. При передаче интенсивных ультразвуковых волн в жидкости возникает явление акустической кавитации. Кавитационные силы разрушают клеточные стенки и усиливают массоперенос, благодаря чему целевые биоактивные соединения переходят из клетки в жидкость.

Ультразвуковая экстракция из клеток: микроскопический поперечный срез (TS) показывает механизм действия при ультразвуковой экстракции из клеток (увеличение 2000x) [источник: Vilkhu et al. 2011]

Протокол экстракции

Prabuthas et al. (2011) разработали следующий протокол экстракции для получения высококачественного экстракта фикоцианина: экстракцию фикоцианина оценивали по его концентрации при использовании дистиллированной воды и 1% раствора CaCl2. Морскую водоросль спирулину используют в высушенном виде, поскольку влажная биомасса из-за своего питательного состава сразу же потребляется бактериями и начинает разлагаться. Поэтому во избежание этих проблем рекомендуется использовать высушенную биомассу водорослей. Экстракцию проводили путём смешивания 0,1g высушенной биомассы с некоторым количеством растворителя; продолжительность и амплитуду обработки ультразвуком задавали в соответствии с планом эксперимента. Суспензии образцов обрабатывали ультразвуком с помощью ультразвукового разрушителя клеток UP50H компании Hielscher, затем центрифугировали в течение 15 min при 13 500rpm в охлаждаемой центрифуге. Исследовали содержание фикоцианина и белка при экстракции с использованием различных растворителей: раствора хлорида кальция и дистиллированной воды.
Максимальное количество фикоцианина, 0,3116mg/ml, было получено в растворе хлорида кальция, а следующее по величине, 0,299mg/ml, – в дистиллированной воде. Максимальное количество белка, 63,63%, было получено при использовании дистиллированной воды в качестве растворителя, а в растворе хлорида кальция оно составило 54,69%. Таким образом, раствор CaCl2 был признан лучшим растворителем для экстракции фикоцианина с применением ультразвука.

Высокопроизводительные ультразвуковые экстракторы для экстракции спирулины

Hielscher – ваш партнёр с многолетним опытом в области мощной и надёжной ультразвуковой экстракции биоактивных веществ из растительной и фитобиомассы. Все ультразвуковые экстракторы могут работать 24/7 и подходят для коммерческого производства экстрактов для пищевых добавок. Наш ассортимент охватывает весь спектр оборудования: от небольших ручных разрушителей биологических структур до пилотных ультразвуковых аппаратов и промышленных ультразвуковых систем. Различные принадлежности, такие как разнообразные сонотроды и реакторы с проточными ячейками, позволяют оптимально адаптировать оборудование к требованиям вашего процесса. Все ультразвуковые процессоры Hielscher отличаются прочностью, простотой эксплуатации и удобством использования. Наши ультразвуковые аппараты с цифровым управлением оснащены встроенной SD-картой для автоматического протоколирования данных обработки ультразвуком.
Приведённая ниже таблица даёт представление о приблизительной производительности наших ультразвуковых аппаратов:

Наш квалифицированный персонал обеспечивает высокий уровень обслуживания клиентов и профессиональное консультирование.
Свяжитесь с нами сегодня! Мы будем рады порекомендовать вам наиболее подходящий ультразвуковой экстрактор для вашей задачи.