Ndarja në tri faza e përmirësuar me ultratinguj

• Ndarja në tri faza (TPP) është një teknikë për nxjerrjen, ndarjen dhe pastrimin e përbërësve, p.sh. lipideve, enzimave, polisakarideve dhe biomolekulave të tjera, nga materiali biologjik.
• Ndarja në tri faza e asistuar me ultratinguj e tejkalon ndarjen konvencionale në tri faza me rendiment më të lartë, pastërti të përmirësuar dhe shpejtësi të jashtëzakonshme.
• Ndarja në tri faza me ultratinguj është e zbatueshme për vëllime të vogla dhe të mëdha dhe mund të shkallëzohet lehtësisht për prodhim industrial.

Ndarja në tri faza me ultratinguj

Ndarja në tri faza

Ndarja në tri faza (TPP) është një proces i thjeshtë dhe efikas me një hap për ndarjen, pastrimin dhe përqendrimin e biomolekulave si enzimat, lipidet, polisakaridet etj. nga përzierjet komplekse.
TPP kryhet duke shtuar në mënyrë të njëpasnjëshme një sasi të mjaftueshme kripe (zakonisht sulfat amoni) dhe një tretës organik (kryesisht t-butanol/tert-butanol). Kripëra si sulfati i amonit përdoren në një nivel të caktuar ngopjeje për të precipituar proteinën. Një tretës organik si t-butanoli shtohet për të formuar shtresa me tri faza dhe për të larguar përbërje me masë molekulare të ulët si lipidet, përbërjet fenolike dhe disa detergjentë. Meqenëse t-butanoli ka pikë të lartë vlimi, por është më pak i ndezshëm se etanoli dhe metanoli, t-butanoli është tretësi i parapëlqyer për TPP.
Pas trajtimit të ekstraktit të papërpunuar dhe dekantimit, përzierja ndahet në tri faza të dallueshme: faza e sipërme e tretësit (t-butanol) përmban përbërje jopolare, të cilat ndahen nga faza e poshtme ujore (që përmban përbërje polare) nga një precipitat proteinik në ndërfaqe. Proteinat e dëshiruara shpërndahen në mënyrë selektive në njërën fazë dhe proteinat e tjera ndotëse në fazën tjetër. Kjo shkakton pastrim të pjesshëm dhe përqendrim të proteinës. Procesi i ekstraktimit ndërthur precipitimin kozmotropik të proteinave, precipitimin me kripëzim, precipitimin me bashkëtretës izotonik dhe precipitimin osmolitik.

Ndarja në tri faza e përmirësuar me ultratinguj

Trajtimi me ultratinguj e intensifikon ndjeshëm procesin TPP. Ndarja në tri faza e asistuar me ultratinguj zbatohet me sukses për ndarjen dhe pastrimin e biomolekulave. Një gamë e gjerë biomolekulash janë izoluar me efikasitet më të lartë dhe në kohë më të shkurtër. Për shembull, enzima nga bimët (p.sh. bromelaina, papaina, invertaza, polifenol oksidaza dhe inhibitorët e tripsinës), kafshët (p.sh. tripsina, α-kimotripsina, kimozina, pepsina dhe luciferaza) dhe mikroorganizmat (p.sh. lipaza, α-amilaza, α-galaktosidaza, serratiopeptidaza, ciklodekstrin glikoziltransferaza dhe enzimat fibrinolitike) janë pastruar nëpërmjet TPP me ultratinguj. Një përfitim shtesë i ndarjes në tri faza me ultratinguj është rritja e aktivitetit të enzimave të ndryshme, që sjell rendimente në dukje më të larta (me rreth 100%), pasi enzima ose proteina e synuar precipiton në shtresën e mesme ndërmjet fazës organike dhe asaj ujore.
Ndarja në tri faza me ultratinguj mund të përdoret me efektivitet me mostra të papërpunuara dhe mund të shkallëzohet lehtësisht.

Shembuj të ndarjes në tri faza me ultratinguj (US-TPP)

TPP me ultratinguj për ekstraktimin e astaksantinës

Për ekstraktimin e astaksantinës (AX), trajtimi i kombinuar me TPP dhe ultratinguj duke përdorur sonikatorin Hielscher UP400S është jo vetëm një teknikë e thjeshtë dhe lehtësisht e zbatueshme, por edhe shumë efikase për izolimin e AX nga biomasa bakteriale e Paracoccus NBRC 101723. Variablat e funksionimit të trajtimit me ultratinguj mund të optimizohen për të arritur rezultate optimale ekstraktimi. Parametrat e përpunimit me ultratinguj, si amplituda, koha, temperatura dhe ena e ekstraktimit (madhësia, forma), si dhe madhësia e grimcave të biomasës, ndikojnë ndjeshëm në çlirimin e AX nga biomasa me ultratinguj. Trajtimi me ultratinguj i biomasës së lagësht jep rezultate më të mira se TPP me ultratinguj i biomasës së tharë për ekstraktimin e shpejtë dhe efikas të AX. TPP me ultratinguj sjell një rikuperim të AX 37% më të lartë se ekstraktimi konvencional me tretës. (shih Chougle et al. 2013)

TPP me ultratinguj për ndarjen e andrografolidit nga Andrographis paniculata

Andrografolidi është një diterpenoid i tipit labdan, i cili vlerësohet për efektet e tij të larta antiinflamatore, antioksiduese, hepatoprotektive, antikancerogjene dhe antidiabetike. Studimet krahasuese tregojnë se TPP me ultratinguj jo vetëm e rrit rendimentin e andrografolidit, por edhe përmirëson aktivitetin antioksidues krahasuar me TPP konvencional.

Sonikatorë me performancë të lartë për ndarjen në tri faza

Hielscher Ultrasonics është e specializuar në projektimin dhe prodhimin e sistemeve me ultratinguj me fuqi të lartë për ekstraktim, si dhe për shumë procese të tjera.
Gama jonë e produkteve përfshin sonikatorë laboratorikë të vegjël e të fuqishëm, homogjenizues të qëndrueshëm për tavolinë pune dhe sisteme industriale me ultratinguj me performancë të lartë. Aksesorët e shumtë mundësojnë përshtatjen ideale të sistemit me ultratinguj me kërkesat specifike të procesit tuaj. Të gjithë sonikatorët Hielscher janë ndërtuar për funksionim 24/7 me ngarkesë të plotë.
Përvoja jonë shumëvjeçare në përpunimin me ultratinguj na mundëson t’i këshillojmë klientët tanë nga testet e tyre të para me ultratinguj deri te hapat e optimizimit të procesit dhe zbatimit në shkallë industriale.
Ju lutemi, përdorni formularin më poshtë për të na treguar rreth procesit tuaj! Me kënaqësi japim rekomandime dhe diskutojmë mundësitë dhe përfitimet e trajtimit me ultratinguj për aplikimin tuaj.

Literaturë/Referenca

• Chougle, J.A: et al. (2013): Ndarja në tri faza e asistuar me ultratinguj (UATPP): Një teknikë e re e zhvilluar për ekstraktimin e astaksantinës nga Paracoccus NBRC 101723. CSBE/SCGAB 2013 – Konferenca vjetore, Universiteti i Saskatchewan, Saskatoon, 7-10th July 2013.
• Ketnawa, S. et al (2017): Ndarja në faza për ndarjen e enzimave: Një përmbledhje dhe aplikime të fundit. International Food Research Journal 24(1), 2017. 1–24.
• Varakumar, S. et al. (2017): Ekstraktimi i përmirësuar i oleorezinës nga pluhuri i rizomës së xhenxhefilit (Zingiber officinale) duke përdorur ndarjen në tri faza të asistuar me enzima. Food Chemistry 216, 2017. 27–36.
• Yan J.-K. et al. (2018): Ultratingujt në sinergji me ndarjen në tri faza për ekstraktimin dhe ndarjen e polisakarideve të Corbicula fluminea dhe mekanizmat e mundshëm përkatës. Ultrasonics Sonochemistry Vëll. 40, Pjesa A, 2018. 128–134.