Ekstraktimi me ultratinguj i kolagjenit nga kandilët e detit
- Kolagjeni i kandilëve të detit është një kolagjen me cilësi të lartë, i cili është unik, por shfaq veti të ngjashme me kolagjenin e tipit I, II, III dhe të tipit V.
- Ekstraktimi me ultratinguj është një teknikë thjesht mekanike, e cila rrit rendimentin, përshpejton procesin dhe prodhon kolagjen me peshë të lartë molekulare.
Ekstraktimi me ultratinguj nga kandilët e detit
Kandilët e detit janë të pasur me minerale dhe proteina, dhe kolagjeni është një proteinë kryesore në këto krijesa detare xhelatinoze. Kandilët e detit janë një burim pothuajse i bollshëm që gjendet në oqeane. Shpesh të parë si një murtajë, përdorimi i kandilëve të detit për ekstraktimin e kolagjenit është i dobishëm në të dyja aspektet, duke prodhuar kolagjen të shkëlqyer, duke përdorur një burim natyror të qëndrueshëm dhe duke eliminuar shumimet masive të kandilëve të detit.
Ekstraktimi me ultratinguj është një metodë mekanike ekstraktimi, e cila mund të kontrollohet me saktësi dhe të përshtatet me lëndën e parë që trajtohet. Ekstraktimi me ultratinguj është zbatuar me sukses për të izoluar kolagjenin, glikoproteinat dhe proteina të tjera nga kandilët e detit.
Në përgjithësi, proteinat e izoluara nga kandilët e detit shfaqin aktivitet të fortë antioksidues dhe, për këtë arsye, janë përbërje aktive të vlefshme për industrinë ushqimore, industrinë e suplementeve dhe industrinë farmaceutike.
Për ekstraktim mund të përdoret i gjithë kandili i detit, mezoglea (= pjesa kryesore e ombrellës së kandilit të detit) ose krahët oralë.
Ekstraktimi me ultratinguj është një teknikë efikase dhe e shpejtë për të prodhuar kolagjen nga kandilët e detit në sasi të mëdha.
- kolagjen i cilësisë ushqimore / farmaceutike
- peshë e lartë molekulare
- përbërja e aminoacideve
- rendimente të rritura
- përpunim i shpejtë
- i lehtë për t’u përdorur
Ekstraktimi me ultratinguj dhe acid & ekstraktimi me ultratinguj dhe enzima
Ekstraktimi me ultratinguj mund të përdoret në kombinim me tretësira të ndryshme acide për të çliruar kolagjenin e tretshëm në acid (ASC) nga kandilët e detit. Kavitacioni ultrasonik nxit transferimin e masës ndërmjet substratit të kandilëve të detit dhe tretësirës acide, duke prishur strukturat qelizore dhe duke depërtuar acidet në substrat. Në këtë mënyrë, kolagjeni, si edhe proteinat e tjera të synuara, transferohen në lëng.
Në një hap pasues, substrati i mbetur i kandilëve të detit trajtohet me enzima (domethënë pepsinë) nën veprimin e ultratingujve për të izoluar kolagjenin e tretshëm në pepsinë (PSC). Trajtimi me ultratinguj njihet për aftësinë e tij për të rritur aktivitetin enzimatik. Ky efekt bazohet në shpërndarjen me ultratinguj dhe çaglomerimin e agregateve të pepsinës. Enzimat e shpërndara në mënyrë homogjene ofrojnë një sipërfaqe më të madhe për transferimin e masës, gjë që lidhet me aktivitet më të lartë enzimatik. Për më tepër, valët e fuqishme të ultratingujve hapin fibrilet e kolagjenit, në mënyrë që kolagjeni të çlirohet.
Kërkimet kanë treguar se ekstraktimi enzimatik (me pepsinë) i asistuar nga ultratingujt sjell rendimente më të larta dhe një proces më të shkurtër ekstraktimi.
Pajisje ultrasonike me performancë të lartë për prodhimin e kolagjenit
Hielscher Ultrasonics ofron sisteme të fuqishme ultrasonike, nga shkalla laboratorike te pajisjet për tavolinë pune dhe shkalla industriale. Për të siguruar rezultat optimal të ekstraktimit, trajtimi i besueshëm me ultratinguj në kushte kërkuese mund të kryhet në mënyrë të vazhdueshme. Të gjithë procesorët ultrasonikë industrialë mund të japin amplituda shumë të larta. Amplitudat deri në 200µm mund të mbahen lehtësisht në mënyrë të vazhdueshme gjatë funksionimit 24/7. Për amplituda edhe më të larta, ofrohen sonotroda ultrasonike të personalizuara. Qëndrueshmëria e pajisjeve ultrasonike të Hielscher mundëson funksionim 24/7 nën ngarkesë të rëndë dhe në mjedise kërkuese.
Tabela më poshtë ju jep një ide për kapacitetin e përafërt të përpunimit të pajisjeve tona ultrasonike:
| Vëllimi i serisë | Prurja | Pajisjet e rekomanduara |
|---|---|---|
| 0,5 deri në 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 deri në 500mL | 10 deri në 200mL/min | UP100H |
| 10 deri në 2000mL | 20 deri në 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 deri në 20L | 0,2 deri në 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 deri në 100L | 2 deri në 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 deri në 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | më e madhe | grup pajisjesh UIP16000 |
Na kontaktoni! / Na pyesni!
Procesorë ultrasonikë me fuqi të lartë nga shkalla laboratorike në atë pilot dhe industriale .
Literaturë/Referenca
- Nicholas M.H. Khonga, Fatimah Md. Yusoff, B. Jamilah, Mahiran Basri, I. Maznah, Kim Wei Chan, Nurdin Armania, Jun Nishikawa (2018): Ekstraktim i përmirësuar i kolagjenit nga kandilët e detit (Acromitus hardenbergi) me intensifikim të proceseve të tretshmërisë të nxitura nga veprimi fizik. Food Chemistry Vëll. 251, 15 June 2018. 41–50.
- Guoyan Ren, Bafang Li, Xue Zhao, Yongliang Zhuang, Mingyan Yan (2008): Teknologjia e ekstraktimit të asistuar me ultratinguj për nxjerrjen e glikoproteinës nga krahët gojorë të kandilëve të detit (Rhopilema esculentum). Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering 2008-02.
- Guoyan Ren, Bafang Li, Xue Zhao, Yongliang Zhuang, Mingyan Yan, Hu Hou, Xiukun Zhang, Li Chen (2009): Vlerësimi përzgjedhës i metodave të ekstraktimit të glikoproteinave nga krahët gojorë të kandilëve të detit (Rhopilema esculentum) me anë të kromatografisë së lëngshme me performancë të lartë. Journal of Ocean University of China 2009, Vëllimi 8, Numri 1. 83–88.
Fakte që ia vlen të dini
Kolagjeni
Kolagjeni është një proteinë fibroze me strukturë të helikës së trefishtë dhe proteina kryesore fibroze e patretshme në matricën jashtëqelizore dhe në indin lidhor. Ekzistojnë të paktën 16 lloje kolagjeni, por shumica e tyre (afërsisht 90%) i përkasin tipit I, tipit II dhe tipit III. Kolagjeni është proteina më e bollshme në trupin e njeriut dhe gjendet në kocka, muskuj, lëkurë dhe tendina. Te gjitarët, ai përbën 25–35% të proteinave të të gjithë trupit. Lista e mëposhtme jep shembuj të indeve ku tipat e kolagjenit janë më të bollshëm: Tipi I – kocka, derma, tendinat, ligamentet, kornea; Tipi II – kërci, trupi qelqor, bërthama pulpoze; Tipi III – lëkura, muri i enëve të gjakut, fibrat retikulare të shumicës së indeve (mushkëritë, mëlçia, shpretka etj.); Tipi IV – membranat bazale; Tipi V – shpesh shpërndahet së bashku me kolagjenin e tipit I, veçanërisht në korne. Kjo favorizoi natyrshëm shfrytëzimin tregtar të kolagjeneve të zakonshme e të bollshme (kolagjenet I–V), duke i izoluar dhe pastruar ato, kryesisht nga indet njerëzore, të gjedhëve dhe të derrave, përmes proceseve konvencionale të prodhimit me rendiment të lartë, duke përftuar lote kolagjeni me cilësi të lartë. (Silva et al., Mar. Drugs 2014, 12)
Kolagjeni endogjen është një kolagjen natyror i sintetizuar nga trupi, ndërsa kolagjeni ekzogjen është sintetik dhe mund të vijë nga një burim i jashtëm, siç janë suplementet. Kolagjeni gjendet në trup, veçanërisht në lëkurë, kocka dhe inde lidhore. Prodhimi i kolagjenit në një organizëm zvogëlohet me moshën dhe me ekspozimin ndaj faktorëve si duhanpirja dhe drita UV. Në mjekësi, kolagjeni mund të përdoret në fashat prej kolagjeni për plagët, për të tërhequr qeliza të reja të lëkurës në vendet e plagëve.
Kolagjeni përdoret gjerësisht në suplemente dhe preparate farmaceutike, pasi mund të resorbohet. Kjo do të thotë se ai mund të zbërthehet, të shndërrohet dhe të përthithet sërish nga trupi. Ai mund të formohet gjithashtu në trupa të ngurtë të ngjeshur ose në xhele me strukturë rrjetore. Gama e gjerë e funksioneve dhe prania e tij natyrore e bëjnë të përdorshëm në shumë mënyra në praktikën klinike dhe të përshtatshëm për qëllime të ndryshme mjekësore. Për përdorim mjekësor, kolagjeni mund të përftohet nga gjedhët, derrat, delet dhe organizmat detarë.
Ekzistojnë katër metoda kryesore për izolimin e kolagjenit nga kafshët: precipitimi me kripë, metoda alkaline, metoda acide dhe metoda enzimatike.
Metodat acide dhe enzimatike përdoren më së shpeshti të kombinuara për prodhimin e kolagjenit me cilësi të lartë. Meqenëse disa pjesë të kolagjenit janë kolagjen i tretshëm në acid (ASC) dhe pjesë të tjera janë kolagjen i tretshëm në pepsinë (PSC), trajtimi me acid pasohet nga një ekstraktim enzimatik me pepsinë. Ekstraktimi acid i kolagjenit kryhet duke përdorur acide organike si acidi kloroacetik, citrik ose laktik. Për të çliruar kolagjenin e tretshëm në pepsinë (PSC) nga materiali i mbetur prej procesit të ekstraktimit acid të kolagjenit, lënda e patretur trajtohet me enzimën pepsinë, për të izoluar kolagjenin e tretshëm në pepsinë (PSC). PSC zakonisht përdoret në kombinim me acid acetik 0,5M. Pepsina është një enzimë e zakonshme, pasi është në gjendje të ruajë strukturën e kolagjenit duke kryer çarje në skajin N-terminal të zinxhirit proteinik dhe në peptidin johelikal.
Kolagjeni përdoret në suplemente ushqimore (nutraceutikë), produkte kozmetike dhe mjekësi. Kolagjeni nga gjitarët dhe ai detar (nga peshqit) janë të disponueshëm në treg dhe mund të blihen në çfarëdo sasie. Kolagjeni i kandilave të detit është një formë e re kolagjeni, e cila është biokompatibile me njeriun dhe nuk është me origjinë nga gjitarët (pa sëmundje). Kolagjeni i kandilave të detit nuk përputhet me ndonjë tip të veçantë kolagjeni (tipi I–V), por shfaq vetitë e ndryshme të kolagjenit të tipeve I, II dhe V.
Glikoproteinat
Glikoproteinat gjenden në shumë organizma, nga bakteret te njerëzit, dhe kanë funksione të ndryshme. Këto proteina me zinxhirë të shkurtër oligosakaridikë përfshihen në njohjen e sipërfaqes qelizore nga hormonet, viruset dhe substanca të tjera në shumë ngjarje qelizore. Përveç kësaj, antigjenet e sipërfaqes qelizore shërbejnë si sekretim i mucinës së elementit të matricës jashtëqelizore, traktit gastrointestinal dhe traktit urogjenital. Pothuajse të gjitha proteinat globulare në plazmë, përveç albuminës, enzimave dhe proteinave të sekretuara, kanë strukturë glikoproteinike. Membrana qelizore përbëhet nga molekula proteinash, lipidesh dhe karbohidratesh. Roli i glikoproteinave në membranën qelizore, nga ana tjetër, ndikon në numrin dhe shpërndarjen e proteinave. Këto proteina përfshihen në kalimin nga membrana te substanca. Numri dhe shpërndarja e glikolipideve dhe glikoproteinave i japin qelizës specifikën e saj.
Glikoproteinat janë përgjegjëse për njohjen e qelizave, përshkueshmërinë përzgjedhëse të membranës qelizore dhe marrjen e hormoneve. Në pjesën karbohidratike të glikoproteinave ka 7 lloje kryesore monosakaridesh. Këto monosakaride kombinohen me renditje të ndryshme dhe struktura të ndryshme lidhjesh, duke krijuar një numër të madh strukturash të zinxhirëve karbohidratikë. Një glikoproteinë mund të përmbajë një strukturë të vetme oligosakaridike të lidhur përmes N ose mund të përmbajë më shumë se një lloj oligosakaridi. Oligosakaridet e lidhura përmes N mund të kenë struktura të njëjta ose të ndryshme, ose mund të jenë të pranishme edhe në oligosakaridet e lidhura përmes O. Numri i zinxhirëve oligosakaridikë ndryshon në varësi të proteinës dhe funksionit.
Acidet sialike në glikoproteina, një element i glikokaliksit, luajnë një rol të rëndësishëm në njohjen e qelizave. Nëse acidet sialike shkatërrohen për çfarëdo arsyeje, struktura e glikokaliksit të membranës çrregullohet dhe qeliza nuk mund të kryejë shumicën e detyrave të përcaktuara. Ekzistojnë gjithashtu disa glikoproteina strukturore. Ato janë fibronektinat, lamininat dhe fibronektinat fetale, dhe të gjitha kanë detyra të ndryshme në trup. Gjithashtu, në glikoproteinat eukariote ka disa monosakaride, kryesisht të tipit heksozë dhe aminoheksozë. Ato mund të ndihmojnë në palosjen e proteinave, të përmirësojnë qëndrueshmërinë e proteinës dhe përfshihen në sinjalizimin qelizor.