Vađenje Beta-Glukana iz pečuraka pomoću ultrazvuka
Materijali i oprema
- Pečurke (npr. 100g seckanih ili seckanih pečuraka)
- Hladna destilovana voda (npr. 500mL)
- Blender ili brusilica
- Stakleni kljunovi ili pljoske
- Filtriranje papira ili podešavanje vakuumske filtracije
- Centrifuga (opcionalno)
- Alkohol (npr. etanol) za padavine
- Friћider
- Rerna za sušenje veša
Beta-Glucan Protokol ekstrakcije
- Sameljite ili izgnječite pečurke (npr. Čaga ili Lav’ Mane pečurke) u grube čestice oko 1 do 3 milimetra. Na primer, koristite 100g sušenih čestica pečuraka.
- Zatim dodajte čestice pečuraka u stakleni perla ili pljosku.
- Zatim dodajte 500mL destilovane vode u preklinjaču koji sadrži čestice pečuraka koje treba izdvojiti. Odnos između vode i pečuraka može da varira u zavisnosti od određenog tipa pečuraka i veličine čestica.
- Nakon što ste promešali mulj, sonicirajte smesu koristeći ultrazvučnu lab homogenizer (npr. UP400St sa 22mm sonotrode na 100% amplitude ili UP200Ht sa 14mm sonotrode na 100% amplitude) i održavajte temperaturu ispod 90°C. Niže temperature pomažu u očuvanju jedinjenja osetljivih na toplotu, kao što su beta-glukani tokom vađenja. Sonicajte za oko 5 do 10 minuta kada koristite UP400St i na 10 minuta kada koristite UP200Ht. Imajte u noti da vreme temperature i ekstrakcije može da varira u zavisnosti od ultrazvučne snage koja se koristi. Naravno, veći obimi će zahtevati duže vreme sonikacije.
- Filtrirajte soničnu smesu kroz filter papir ili koristite podešavanje vakuumske filtracije da biste razdvojili tečnost (koja sadrži izdvojene beta-glukane) od čvrstih oluka pečuraka.
- Zatim ubrzajte beta-glukane iz tečnosti dodavanjem alkohola (npr. etanola). Obično možete da koristite 2-3 količine alkohola za padavine.
- Nakon toga, smesu čuvajte u frižideru nekoliko sati kako biste omogućili da beta-glukani prenagle.
- Nakon padavina, tečnost možete pažljivo dekantirati i pokupiti beta-glukan padavine.
- Na kraju osušite beta-glukane u rerni na niskoj temperaturi (npr. 40-50°C) dok se sav alkohol ne ukloni i dobijete suvi prah.
Pečurke ispoljavaju varijacije u svojim karakteristikama. Stoga se proces vađenja beta-glukana može razlikovati na osnovu faktora kao što su specifične vrste pečuraka, stanje pečuraka (sušeno ili sveže), veličina čestica i temperatura ekstrakcije. Da biste optimizovali proceduru izdvajanja, razmislite o eksperimentisanju sa različitim parametrima, uključujući različite odnose solid-to-liquid, podešavanje temperature, istraživanje različitih rastvarača i testiranje različitih trajanja sonikacije i postavki amplitude.
Ultrasonično potpomognuto enzimsko vađenje Beta-Glukana
Ultrasonično potpomognuto enzimsko vađenje je metoda koja se koristi za vađenje beta-glukana iz pečuraka koristeći kombinaciju enzima i ultrazvučnih talasa. Ovaj proces pospešuje efikasnost vađenja razbijanjem ćelijskih zidova pečuraka i olakšava oslobađanje beta-glukana.
Razmera vađenja Beta-Glukana iz pečuraka
Kada uspostavite beta-glukanski protokol za vađenje koji ispunjava vaše zahteve, podešavanje razmere procesa izdvajanja može biti jednostavan poduhvat.
Razmera izdvajanja iz grupe
Ako planirate da povećate razmeru pomoću metoda grupnog izdvajanja, preporučujemo da povećate zapreminu grupe, a da pri tom zadržite solid-to-liquid odnos i sve ostale parametre konstante. Ako nastavite da koristite isti ultrazvučni homogenizer, obavezno proporcionalno povećajte vreme sonicija. Za grupe koje premašuju 1 litar, možda ćete želeti da razmislite o uključivanju sporog stirera kako bi se održalo ogibljenje čestica i poboljšala jednoličnost ekstrakcije. Na slici ispod je prikazana postavka ekstrakcije grupe od 8 litara koja koristi UP400St ultrazvučni homogenizer u kombinaciji sa laboratorijskim stirerom.
8L Batch Mushroom Extraction Setup with UP400St Sonicator
Vakuum filtracija ekstrakta Beta-Glukan posle sonicije
Umetnuto vađenje pečuraka
Za one koji su zainteresovani za kontinuirano vađenje većih količina beta-glukana iz pečuraka, Hielscher Ultrasonics nudi reaktore ćelija toka namenjene vađenju botaničkog materijala. Ako se ovo odnosi na vas, ohrabrujemo vas da nam se direktno obratite za više informacija. Naš tehnički tim će rado pomoći u određivanju najpogodnije postavke za vaše specifične potrebe. Međutim, sprovođenje laboratorijskog eksperimenta koji je ranije pomenut sa vašom specifičnom vrstom pečuraka može biti od neprocenjivog značaja u razumevanju preciznih procesnih zahteva. Na slici ispod se vidi veliki reaktor ćelija toka sa UIP4000hdT ultrazvučnim homogenizerom za vađenje beta-glukana na otprilike 50 do 200 litara mulja rastvarača pečuraka na sat.
UIP4000hdT Ultrazvučni homogenizer za 50 do 200L mulja sa rastvaračem pečuraka na sat
Empirijska Beta-Glukan koncentracija vrsta pečuraka
U nastavku ćete pronaći listu empirijske beta-glukanske koncentracije koja je izvađena iz raznih vrsta pečuraka.
| Vrste pečuraka | Beta Glukanski sadržaj (% težine) |
|---|---|
| Termitomyces fuliginosus R. Heim | 1% |
| Boletus colossus R. Heim | 3% |
| Russula densifolia Secr. ex Gillet | 25% |
| Russula cyanoxantha (Schaeff.) Fr. | 29% |
| Russula alboareolata Hongo | 42% |
| Russula emetica (Schaeff.) Pers. | 10% |
| Russula delica Fr. | 38% |
| Pycnoporus cinnabarinus (Jacq.) P. Karst. | 35% |
| Amanita hemibapha (Berk. & Metla) Sacc. | 5% |
| Amanita princeps Corner & Bas | 9% |
| Amanita caesarea (Scop.) Pers. | 4% |
| Heimiella retispora (Pat. & C.F. Baker) Boedijn | 19% |
| Cortinarius claricolor var. turmalis (Fr.) Quadr | 13% |
| Termitomyces tylerianus Otieno | 12% |
| Termitomyces microcarpus (Berk. & Metla) R. Hajm | 8% |
| Termitomyces eurhizus (Berk.) R. Heim | 7% |
| Polyporellus varius (Pers.) P. Karst. | 2% |
| Pycnoporus coccineus (Fr.) Bondartsev & Pevaи | 45% |
| Lentinus squarrosulus Mont. | 2% |
| Daedaleopsis confragosa (Bolton) J. Schröt | 3% |
| Pycnoporus sanguineus (L.) Fr. | 35% |
| Amanita hemibapha (Berk. & Metla) Sacc. | 5% |
| Amanita virgineoides Bas | 1% |
| Agaricus silvaticus Schaeff. | 3% |
| Hlorofillum molibdites (G. Mey.) Massee | 3% |
| Ganoderma lucidum (Curtis) P. Karst. | 33% |
| Amauroderma rugosum (Blume & T. Nees) Torrend | 4% |
| Suillus bovinus var. bovinus (Pers.) Kuntze | 1% |
| Clitocybe suaveolens (Schumach.) P. Kumm. S | 9% |
| Cleroderma verrucosum (Bull.) Pers. | 9% |
| Heimiella retispora (Pat. & C.F. Baker) | 19% |
| Lentinula edodes (Berk.) Pegler | 34% |
| Pycnoporus cinnabarinus (Jacq.) P. Karst. | 35% |
Beta-Glukan koncentracija vrsta divljih pečuraka, Izvor: Boonyanuphap, Jaruntorn & Hansawasdi, Chanida. (2010). Spatial distribution of Beta glucan containing wild mushroom communities in subtropical dry forest, Thailand. Gljivična raznolikost. 46. 29-42. 10.1007/s13225-010-0067-8.
Kvantifikacija Beta-Glukan ekstrakta Koncentracija pečuraka
Beta-glukanska koncentracija nakon vađenja može se kvantifikovati korišćenjem različitih metoda, u zavisnosti od vrste beta-glukana i specifičnih zahteva analize. U nastavku su navedene uobičajene metode za kvantifikovanje beta-glukana koncentracije. Naravno, izbor metoda zavisi od faktora kao što su potrebna tačnost i raspoloživa oprema.
-
Gravimetrični metod
- Princip: Ova metoda se zasniva na padavinama beta-glukana sa etanolom, praćena sušenjem i odmeravanjem padavina.
- Procedura: Uzorak se rastvara u vodi, tretira se etanolom kako bi se ubrzali beta-glukani, a zatim se padavine sakupljaju, suše i vagaju.
- Prednosti: Jednostavno i široko korišćeno.
- Ograničenja: Manje precizna u poređenju sa drugim metodama.
-
Kolorijske metode
- Princip: Ove metode podrazumevaju reakcije boja sa specifičnim reagensima koji proizvode promenu boje proporcionalnu beta-glukanskoj koncentraciji.
-
Primeri:
- Phenol-Sulfuric Acid Method: Ova metoda podrazumeva tretiranje uzorka koncentrovanom sumpornom kiselinom i fenonom, koji rastvor pretvara u narandžasto. Intenzitet boje je proporcionalan beta-glukanskoj koncentraciji.
- Anthrone Metoda: Anthrone reagens reaguje beta-glukanima na proizvodnju plavo-zelene boje, a intenzitet boje se meri.
- Prednosti: Osetljiva i pogodna za analizu visoke protoka.
- Ograničenja: Smetnje od drugih jedinjenja i potreba za određenim reagensima.
-
Enzimski asaje
- Princip: Enzimski asaji koriste enzime kao što je β-glukanaza za razbijanje beta-glukana na jednostavnije šećere, a oslobođeni šećeri su kvantifikovani.
- Prednosti: Veoma specifične i tačne.
- Ograničenja: Potrebna je specijalizovana oprema i reagensi.
-
Tečna hromatografija visokih performansi (HPLC)
- Princip: HPLC razdvaja i kvantifikuje jedinjenja na osnovu njihovih interakcija sa hromatografskom kolonom.
- Procedura: Beta-glukani se hidrolizira u monosakharide, a dobijeni šećeri se odvajaju i kvantifikuju HPLC-om.
- Prednosti: Veoma precizno i pogodno za složene uzorke.
- Ograničenja: Potrebna je specijalizovana oprema i ekspertiza.
-
Specifične imunoassays
- Princip: Imunoassays koriste antitela specifična za beta-glukane da kvantifikuju svoju koncentraciju.
-
Primeri:
- ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay): U ovoj metodi, antitelo povezano sa enzimom proizvodi promenu boje kada se veže za beta-glukane.
- Lateral Flow Assays: Ovo su brzi testovi koji daju vidljiv rezultat na probnoj traci.
- Prednosti: Visoka specifičnost i osetljivost.
- Ograničenja: Zahteva specifična antitela i može biti skupa.