Ekstrakcija beta-glukanov iz gob z ultrazvokom

Ekstrakcija beta-glukanov iz gob za laboratorijsko testiranje ali proizvodne namene vključuje kombinacijo sekljanja, mletja ali drobljenja gob, ultrazvočno podprte ekstrakcije in obarjanja beta-glukanov. Tukaj je poenostavljen oris postopka ekstrakcije beta-glukana, skupaj s primeri volumnov in uteži za laboratorijski poskus. Upoštevajte, da se posebni pogoji in meritve lahko razlikujejo glede na vrsto gobe in zahtevano čistost beta-glukana.

Materiali in oprema

• Gobe (npr. 100 g sesekljanih ali narezanih gob)
• Hladna destilirana voda (npr. 500 ml)
• Mešalnik ali mlinček
• Steklene čaše ali bučke
• Filtrirni papir ali nastavitev vakuumske filtracije
• Centrifuga (neobvezno)
• Alkohol (npr. etanol) za obarjanje
• Hladilnik
• Sušilna pečica

Protokol za ekstrakcijo beta-glukana

1. Gobe zmeljemo ali zdrobimo (npr. Chaga ali Lion’ griva) v grobe delce približno 1 do 3 milimetre. Na primer, uporabite 100 g posušenih delcev gob.
2. Nato dodajte delce gob v stekleno čašo ali bučko.
3. Nato dodajte 500 ml destilirane vode v čašo, ki vsebuje delce gob, ki jih želite ekstrahirati. Razmerje med vodo in gobami se lahko razlikuje glede na določeno vrsto gob in velikost delcev.
4. Ko mešate gnojevko, mešanico sonikirajte z ultrazvočnim laboratorijskim homogenizatorjem (npr. UP400St z 22 mm sonotrodo pri 100% amplitudi ali UP200Ht s 14 mm sonotrodo pri 100% amplitudi) in vzdržujte temperaturo pod 90 °C. Nižje temperature pomagajo ohranjati toplotno občutljive spojine, kot so beta-glukani med ekstrakcijo. Sonikirajte približno 5 do 10 minut, ko uporabljate UP400St in 10 do minut, ko uporabljate UP200Ht. Upoštevajte, da se temperatura in čas ekstrakcije lahko razlikujeta glede na uporabljeno ultrazvočno moč. Seveda bodo večje količine zahtevale daljši čas ultrazvočne obdelave.
5. Sonicirano zmes filtriramo skozi filtrirni papir ali uporabite vakuumsko filtracijsko napravo, da ločite tekočino (ki vsebuje ekstrahirane beta-glukane) od trdnih ostankov gob.
6. Nato oborimo beta-glukane iz tekočine z dodajanjem alkohola (npr. Etanola). Običajno lahko uporabite 2-3 količine alkohola za padavine.
7. Po tem mešanico shranite v hladilniku nekaj ur, da se beta-glukani oborijo.
8. Po padavinah lahko tekočino previdno dekantiramo in zberemo oborino beta-glukana.
9. Na koncu posušite beta-glukane v pečici pri nizki temperaturi (npr. 40-50 °C), dokler ne odstranite vsega alkohola in dobite suh prašek.

Gobe kažejo razlike v svojih značilnostih. Zato se lahko postopek ekstrakcije beta-glukana razlikuje glede na dejavnike, kot so specifične vrste gob, stanje gob (posušenih ali svežih), velikost delcev in temperatura ekstrakcije. Če želite optimizirati postopek ekstrakcije, razmislite o eksperimentiranju z različnimi parametri, vključno s spreminjanjem razmerij med trdnimi snovmi in tekočino, prilagajanjem temperatur, raziskovanjem različnih topil in preizkušanjem različnih trajanj ultrazvočne razbijanja in nastavitev amplitude.

Ultrazvočno podprta encimska ekstrakcija beta-glukana

Ultrazvočno podprta encimska ekstrakcija je metoda, ki se uporablja za ekstrakcijo beta-glukanov iz gob s kombinacijo encimov in ultrazvočnih valov. Ta postopek poveča učinkovitost ekstrakcije z razgradnjo celičnih sten gob in olajšanjem sproščanja beta-glukanov.

Povečanje ekstrakcije beta-glukana iz gob

Ko vzpostavite protokol za ekstrakcijo beta-glukana, ki ustreza vašim zahtevam, je povečanje postopka ekstrakcije lahko enostavno prizadevanje.

Povečanje ekstrakcije serij

Če nameravate povečati velikost z metodo šaržne ekstrakcije, priporočamo, da povečate prostornino serije, hkrati pa ohranite konstantno razmerje med trdno snovjo in tekočino ter vse druge parametre. Če še naprej uporabljate isti ultrazvočni homogenizator, se prepričajte, da sorazmerno povečate čas ultrazvočnega razbijanja. Za serije, ki presegajo 1 liter, boste morda želeli razmisliti o vključitvi počasnega mešalnika, da ohranite suspenzijo delcev in izboljšate enakomernost ekstrakcije. Spodnja slika prikazuje 8-litrsko serijo ekstrakcije z uporabo ultrazvočnega homogenizatorja UP400St v kombinaciji z laboratorijskim mešalom.

Inline ekstrakcija gob

Za tiste, ki jih zanima neprekinjeno pridobivanje večjih količin beta-glukanov iz gob, Hielscher Ultrasonics ponuja reaktorje s pretočnimi celicami, namenjene ekstrakciji botaničnega materiala. Če to velja za vas, vam priporočamo, da se za več informacij obrnete neposredno na nas. Naša tehnična ekipa vam bo z veseljem pomagala pri določitvi najprimernejše nastavitve za vaše specifične potrebe. Vendar pa je izvedba prej omenjenega laboratorijskega poskusa z vašimi določenimi vrstami gob lahko neprecenljiva pri razumevanju natančnih zahtev procesa. Spodnja slika prikazuje velik reaktor pretočnih celic z ultrazvočnim homogenizatorjem UIP4000hdT za ekstrakcijo beta-glukanov pri približno 50 do 200 litrih gnojevke z gobastim topilom na uro.

Empirična koncentracija beta-glukana pri vrstah gob

Spodaj boste našli seznam empirične koncentracije beta-glukana, ki je bila pridobljena iz različnih vrst gob.

Vrste gob	Skupaj 1,3-1,6-β-D-glukan (g/100g suhe mase)
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 auricularia-judae	16,8%

vsebnost 1,3-1,6-β-D-glukana v analiziranih divjih in gojenih gobah, Vir:Mirończuk-Chodakowska et al. (2017): Kvantitativna ocena vsebnosti 1,3-1,6-β-D-glukana v divjih vrstah užitnih poljskih gob. Rocz Panstw Zakl Hig 2017; 68(3):281-290.