Ультразвуковая экстракция пигментов спирулины

Доказано, что ультразвуковая экстракция обладает высокой эффективностью для выделения экстрактов микроводорослей высшего качества. Пигменты спирулины, такие как фикоцианин, известны как суперпродукты, которые способствуют пользе для здоровья благодаря высокому содержанию антиоксидантов, витаминов и белков. Для производства высококонцентрированных добавок, таких как порошки и таблетки, синие пигменты должны быть извлечены из водорослей спирулины.

Спирулина

Arthrospira platensis (A. platensis) и Arthrospira maxima (A. maxima) известны под термином спирулина. Спирулина – это сине-зеленые водоросли, которые богаты аминокислотами и антиоксидантами. Благодаря высокому содержанию питательных веществ, таких как белки, ферменты, минералы и витамины A, K, B12, железо и марганец, они относятся к категории суперпродуктов. Водоросль рода Arthrospira отличается особенно высоким содержанием белков. Содержание белка колеблется от 53 до 68% по сухому весу и предлагает полный спектр всех незаменимых аминокислот. Кроме того, артроспира содержит большое количество полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), что составляет примерно от 1,5 до 2% от общего содержания липидов от 5 до 6%. Эти ПНЖК содержат γ-линоленовую кислоту (ГЛК), незаменимую жирную кислоту Омега-6. К другим биологически активным соединениям Arthrospira относятся витамины, минералы, а также фотосинтетические пигменты.
Примечание: С научной точки зрения, Spirulina platensis (S. platensis) и Spirulina maxima (S. maxima) правильно называть Arthrospira platensis (A. platensis) и Arthrospira maxima (A. maxima). Оба вида когда-то были отнесены к роду Спирулина и до сегодняшнего дня известны в разговорной речи под названием спирулина. Несмотря на то, что введение двух отдельных родов Arthrospira и Spirulina в настоящее время является общепринятым, термин «спирулина» часто используется в качестве зонтичного термина.

Ультразвуковая экстракция спирулиной

Ультразвуковые разрушители клеток (также называемые ультразвуковыми экстракторами) хорошо известны своей способностью открывать клетки для высвобождения внутриклеточного материала. Когда интенсивные ультразвуковые волны соединяются с жидкостями, возникает явление акустической кавитации. Кавитационные силы разрушают клеточные стенки и усиливают массоперенос, так что биологически активные целевые соединения транспортируются из клетки в жидкость.

Ультразвуковая экстракция из клеток: микроскопический поперечный срез (ТС) показывает механизм действий 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 с точки зрения концентрации фикоцианина с использованием дистиллированной воды и 1% раствора CaCl2. Морские водоросли спирулина используются в сушеном виде, так как влажная биомасса сразу же утилизируется бактериями и начинает разлагаться из-за своего питательного состава. Следовательно, чтобы избежать этих проблем, рекомендуется использовать биомассу из высушенных водорослей. Экстракцию проводили путем смешивания 0,1 г высушенной биомассы с количеством растворителя, ультразвук проводили по времени и амплитуде в соответствии с планом эксперимента. Суспензии образцов обрабатывали ультразвуком с помощью ультразвукового разрушителя ячеек Hielscher UP50H с последующим центрифугированием в течение 15 мин при 13500 об/мин с использованием охлаждаемой центрифуги. Содержание фикоцианина и белка при экстракции различными растворителями исследовали хлорид кальция и дистиллированную воду.
Максимальное количество фикоцианина, 0,3116 мг/мл, было получено в растворе хлорида кальция с последующим содержанием 0,299 мг/мл в дистиллированной воде. Максимальное количество белка, 63,63%, было получено в растворителе дистиллированной воды и 54,69% в растворе хлорида кальция. Таким образом, был найден раствор CaCl2, который является оптимальным растворителем для экстракции фикоцианина с помощью ультразвука.

Высокопроизводительные ультразвуковые экстракторы для экстракции спирулины

Hielscher является Вашим многолетним опытным партнером, когда речь идет о мощной и надежной ультразвуковой экстракции биоактивных веществ из растительной и фитобиомассы. Все ультразвуковые экстракторы могут работать в режиме 24/7 и подходят для коммерческого производства диетических экстрактов. Наш ассортимент продукции охватывает весь спектр от небольших ручных биоразрушителей до пилотных ультразвуковых аппаратов и промышленных ультразвуковых систем. Различные аксессуары, такие как различные сонотроды и реакторы с проточной ячейкой, обеспечивают оптимальную адаптацию к вашим технологическим требованиям. Все ультразвуковые процессоры Hielscher надежны, просты в эксплуатации и удобны в использовании. Наши ультразвуковые аппараты с цифровым управлением поставляются со встроенной SD-картой для автоматического протоколирования данных ультразвуковой обработки.
В таблице ниже приведена примерная производительность обработки наших ультразвуковых аппаратов:

Наш хорошо обученный персонал обеспечивает высокий уровень обслуживания клиентов и профессиональные консультации.
Свяжитесь с нами сегодня! Мы рады порекомендовать Вам наиболее подходящий ультразвуковой экстрактор для Вашего применения.