Екстракција протеина из водене сочивице

Водена сочивица (Lemna minor) је брзорастућа водена биљка богата протеинима и другим хранљивим једињењима. Ултразвучна екстракција се користи као високоефикасна и поуздана технологија обраде за ослобађање протеина, липида и фитонутријената из водене сочивице. Соникација омогућава једноставну и брзу обраду водене сочивице за производе прехрамбеног квалитета.

Водена сочивица у исхрани

Водена сочивица (род Lemna), водена цветница, најмања је позната цветница. Позната и као Wolffia, водено сочиво или водена сочива, водена сочивица расте у слатководним срединама и може се наћи широм света. У родовима водене сочивице познате су различите врсте, као што су Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffiella и Wolffia. Пошто биљка Lemna има способност брзог раста и може свакодневно да удвостручи своју величину, водена сочивица је привукла интересовање научника и прехрамбених инжењера који раде у области исхране, прехрамбене сигурности и функционалне хране. У деловима југоисточне Азије водена сочивица је одавно позната по великој густини хранљивих материја и носи надимак „биљна ћуфта“ због високог садржаја протеина (више од 45% суве масе). Водена сочивица има потпун протеински профил (попут кокошјих јаја), који садржи свих девет есенцијалних и шест условно есенцијалних аминокиселина.

Липиди и протеини из водене сочивице

Водена сочивица садржи 20–35% протеина, 4–7% масти и 4–10% скроба у односу на суву масу. Занимљиво је да је заступљеност аминокиселина у воденој сочивици блиска препорукама СЗО, са нпр. 4,8% лизина, 2,7% метионина и цистеина и 7,7% фенилаланина и тирозина. Садржај полинезасићених масних киселина био је између 48 и 71%, а висок садржај n3 масних киселина довео је до повољног односа n6/n3 од 0,5 или мање.“ (Appenroth et al. 2017)

SEM снимци узорака водене сочивице: горњи ред приказује нетакнуте ћелије контролних узорака водене сочивице
Доњи ред приказује узорке водене сочивице екстраховане помоћу соникатора UP400ST. На ћелијама се јасно уочава механичко разарање услед соникације.
Студија и снимци: ©2023 Inguanez et. al.

Ултразвучна екстракција водене сочивице

Ултразвучна екстракција се користи за екстракцију једињења из водене сочивице, посебно протеина и липида као прехрамбених производа. Протеинско брашно и липиди биљке Lemna ефикасно се ослобађају и изолују из водене биљке сочивице.

Како се соникација примењује за екстракцију водене сочивице?

Након сакупљања биљке Lemna уклања се вишак воде (нпр. центрифугирањем). За ултразвучну екстракцију пожељна је суспензија богата биомасом (тј. са високим садржајем биљке Lemna), јер ултразвучни процес чини ефикаснијим. Суспензија водене сочивице може се састојати од водене сочивице и воде или другог растварача по избору. Ова суспензија се затим доводи у ултразвучни реактор, где акустична кавитација разара ћелијски матрикс и ослобађа унутарћелијска једињења у екстракциони медијум на бази воде или растварача.

Изаберите растварач за екстракцију

Ултразвучна екстракција је компатибилна са (готово) сваком врстом растварача. У истраживањима су једињења из водене сочивице екстрахована коришћењем растварача као што је поларни растварач етанол, као и различитих смеша неполарних растварача, укључујући метанол–етанол, хлороформ–етанол, хексан–етанол, диетил-етар–етанол и петролетар–етанол, у различитим запреминским односима.
Одговарајући растварач у комбинацији са ултразвучном обрадом појачава ослобађање фитонутријената из биомасе водене сочивице. Ултразвучна обрада хомогенизује и разара структуре биљних ћелија, што доводи до разарања и дезинтеграције ћелија. Ултразвучна екстракција се широко користи за производњу екстраката биљака, гљива и алги.

Механизам ултразвучне екстракције

Увођење ултразвука велике снаге у течности или суспензије изазива енергетски интензивне ефекте као што су акустична кавитација, смицање и вибрације. Ови ефекти ултразвука велике снаге успешно се примењују за дезинтеграцију и разарање ћелијских структура. Поред тога, соникација раскида молекулске везе липида, протеина и угљених хидрата, тако да се циљани макронутријенти и фитохемикалије ослобађају из унутрашњости ћелија биљне сировине, нпр. водене сочивице. Тиме ултразвучна обрада знатно интензивира и скраћује екстракцију.

Ултразвучни екстрактори за протеине и липиде водене сочивице

Ултразвучни системи за екстракцију високих перформанси компаније Hielscher Ultrasonics користе се широм света у истраживању и развоју, као и у производњи малог, средњег и пуног комерцијалног обима. Ултразвучни екстрактори високих перформанси интензивирају процес екстракције и повећавају принос и укупну ефикасност производње висококвалитетних екстраката. Hielscher Ultrasonics нуди опрему за екстракцију за било коју запремину / процесни капацитет. Са више од 25 година искуства у екстракцији из биљног материјала, Hielscher Ultrasonics је ваш поуздани партнер за ултразвучну екстракцију високих перформанси!