Ultrazvuková extrakcia pigmentov spiruliny

Ultrazvuková extrakcia sa osvedčila ako vysoko účinná metóda izolácie extraktov z mikrorias vynikajúcej kvality. Pigmenty spiruliny, ako je fykocyanín, sú známe ako superpotravina, ktorá vďaka vysokému obsahu antioxidantov, vitamínov a bielkovín prispieva k priaznivým účinkom na zdravie. Na výrobu vysoko koncentrovaných výživových doplnkov, ako sú prášky a tablety, sa musia modré pigmenty extrahovať z rias spiruliny.

Spirulina

Arthrospira platensis (A. platensis) a Arthrospira maxima (A. maxima) sú známe pod označením spirulina. Spirulina sú modrozelené riasy bohaté na aminokyseliny a antioxidanty. Vďaka vysokému obsahu živín, ako sú bielkoviny, enzýmy, minerály a vitamíny A, K, B12, železo a mangán, sa zaraďujú medzi superpotraviny. Rod rias Arthrospira má mimoriadne vysoký obsah bielkovín. Ich obsah sa pohybuje od 53 do 68% sušiny a poskytuje celé spektrum všetkých esenciálnych aminokyselín. Arthrospira navyše obsahuje veľké množstvo polynenasýtených mastných kyselín (PUFAs), ktoré predstavujú približne 1,5 až 2% celkového obsahu lipidov vo výške 5 až 6%. Tieto PUFAs zahŕňajú kyselinu γ-linolénovú (GLA), esenciálnu omega-6 mastnú kyselinu. Medzi ďalšie bioaktívne zlúčeniny rodu Arthrospira patria vitamíny, minerály a fotosyntetické pigmenty.
Poznámka: Z vedeckého hľadiska sa Spirulina platensis (S. platensis) a Spirulina maxima (S. maxima) správne označujú ako Arthrospira platensis (A. platensis) a Arthrospira maxima (A. maxima). Oba druhy boli kedysi zaradené do rodu Spirulina a dodnes sú bežne známe pod názvom spirulina. Hoci je rozdelenie na dva samostatné rody Arthrospira a Spirulina v súčasnosti všeobecne akceptované, pojem spirulina sa často používa ako súhrnné označenie.

Ultrazvuková extrakcia spiruliny

Ultrazvukové dezintegrátory buniek (označované aj ako ultrazvukové extraktory) sú dobre známe svojou schopnosťou otvárať bunky s cieľom uvoľniť vnútrobunkový materiál. Pri prenose intenzívnych ultrazvukových vĺn do kvapalín dochádza k javu akustickej kavitácie. Kavitačné sily narúšajú bunkové steny a zlepšujú prenos hmoty, takže sa cieľové bioaktívne zlúčeniny prenášajú z bunky do kvapaliny.

Ultrazvuková extrakcia z buniek: mikroskopický priečny rez (TS) znázorňuje mechanizmus pôsobenia pri ultrazvukovej extrakcii z buniek (zväčšenie 2000x) [zdroj: Vilkhu et al. 2011]

Extrakčný protokol

Prabuthas et al. (2011) vypracovali nasledujúci extrakčný protokol na získanie vysokokvalitného extraktu fykocyanínu: Extrakcia fykocyanínu sa hodnotila z hľadiska koncentrácie fykocyanínu pri použití destilovanej vody a 1% roztoku CaCl2. Morská riasa spirulina sa používa v sušenej forme, pretože vlhkú biomasu okamžite využívajú baktérie a v dôsledku svojho nutričného zloženia sa začína rozkladať. Aby sa predišlo týmto problémom, odporúča sa používať sušenú biomasu rias. Extrakcia sa uskutočnila zmiešaním 0,1g sušenej biomasy s množstvom rozpúšťadla, pričom čas a amplitúda sonikácie sa nastavili podľa experimentálneho plánu. Suspenzie vzoriek sa sonikovali pomocou ultrazvukového dezintegrátora buniek UP50H od spoločnosti Hielscher a následne sa centrifugovali 15 min pri 13 500rpm v chladenej centrifúge. Pri extrakcii sa skúmal obsah fykocyanínu a bielkovín s použitím rôznych rozpúšťadiel, ktorými boli roztok chloridu vápenatého a destilovaná voda.
Najvyššie množstvo fykocyanínu, 0,3116mg/ml, sa získalo v roztoku chloridu vápenatého, po ktorom nasledovalo 0,299mg/ml v destilovanej vode. Najvyššie množstvo bielkovín, 63,63%, sa získalo pri použití destilovanej vody ako rozpúšťadla a 54,69% v roztoku chloridu vápenatého. Roztok CaCl2 sa tak ukázal ako najlepšie rozpúšťadlo na extrakciu fykocyanínu za pomoci ultrazvuku.

Vysokovýkonné ultrazvukové extraktory na extrakciu spiruliny

Hielscher je váš partner s dlhoročnými skúsenosťami v oblasti výkonnej a spoľahlivej ultrazvukovej extrakcie bioaktívnych látok z rastlinnej a inej fytobiomasy. Všetky ultrazvukové extraktory môžu pracovať 24/7 a sú vhodné na komerčnú výrobu extraktov na výživové účely. Náš sortiment pokrýva celé spektrum od menších ručných biodezintegrátorov cez poloprevádzkové ultrazvukové zariadenia až po priemyselné ultrazvukové systémy. Rôzne príslušenstvo, ako sú rozličné sonotródy a prietokové reaktory, umožňuje optimálne prispôsobenie požiadavkám vášho procesu. Všetky ultrazvukové procesory Hielscher sú robustné, jednoducho sa obsluhujú a sú navrhnuté tak, aby boli používateľsky prívetivé. Naše digitálne riadené ultrazvukové zariadenia sa dodávajú so zabudovanou kartou SD na automatické zaznamenávanie údajov o sonikácii.
Nasledujúca tabuľka poskytuje predstavu o približnej spracovateľskej kapacite našich ultrazvukových zariadení:

Náš dobre vyškolený personál zabezpečuje vysokú úroveň služieb zákazníkom a odborné poradenstvo.
Kontaktujte nás ešte dnes! Radi vám odporučíme najvhodnejší ultrazvukový extraktor pre vašu aplikáciu.