Ултразвучна екстракција колагена из медуза
- Колаген медуза је висококвалитетни колаген, који је јединствен, али показује слична својства као колаген типа И, ИИ, ИИИ и типа В.
- Ултразвучна екстракција је чисто механичка техника, која повећава принос, убрзава процес и производи колаген високе молекуларне тежине.
Ултразвучна екстракција медуза
Медузе су богате минералима и протеинима, а колаген је главни протеин у овим желатинастим морским створењима. Медузе су скоро обилан извор који се налази у океанима. Често виђена као куга, употреба медуза за екстракцију колагена је корисна на оба начина, производећи одличан колаген, користећи одрживи природни извор и уклањајући цветање медуза.
Ултразвучна екстракција је механичка метода екстракције која се може прецизно контролисати и прилагодити обрађеној сировини. Ултразвучна екстракција је успешно примењена за изоловање колагена, гликопротеина и других протеина из медуза.
Генерално, протеини изоловани из медуза показују снажну антиоксидативну активност и стога су вредна активна једињења за прехрамбену индустрију, суплементе и фармацеутску индустрију.
За екстракцију се може користити цела медуза, мезоглеа (= већи део кишобрана медузе) или оралне руке.
Ултразвучна екстракција је ефикасна и брза техника за производњу колагена из медуза у великим количинама.
- колаген за храну / фармацију
- висока молекуларна тежина
- састав аминокиселина
- повећани приноси
- Брза обрада
- Једноставан за руковање
Ултразвучна киселина & Ултразвучно-ензимска екстракција
Ултразвучна екстракција се може користити у комбинацији са различитим растворима киселина за ослобађање колагена растворљивог у киселини (АСЦ) из медузе. Ултразвучна кавитација промовише пренос масе између супстрата медузе и раствора киселине разбијањем ћелијских структура и испирањем киселина у супстрат. На тај начин се колаген као и други циљани протеини преносе у течност.
У следећем кораку, преостали супстрат медузе се третира ензимима (тј. пепсином) под ултразвуком да би се изоловао колаген растворљив у пепсину (ПСЦ). Соникација је позната по својој способности да повећа активност ензима. Овај ефекат се заснива на ултразвучној дисперзији и деагломерацији агрегата пепсина. Хомогено дисперговани ензими нуде повећану површину за пренос масе, што је у корелацији са већом активношћу ензима. Штавише, снажни ултразвучни таласи отварају влакна колагена тако да се колаген ослобађа.
Истраживања су показала да ултразвучно потпомогнута ензимска (пепсин) екстракција резултира већим приносима и краћим процесом екстракције.
Ултрасоникатори високих перформанси за производњу колагена
Хиелсцхер Ултрасоницс снабдева моћне ултразвучне системе од лабораторијских до стоних и индустријских размера. Да би се обезбедио оптималан излаз екстракције, поуздана соникација под захтевним условима може се изводити континуирано. Сви индустријски ултразвучни процесори могу да испоруче веома велике амплитуде. Амплитуде до 200 µм могу се лако радити у континуитету у раду 24/7. За још веће амплитуде, доступне су прилагођене ултразвучне сонотроде. Робусност Хиелсцхерове ултразвучне опреме омогућава 24/7 рад у тешким условима иу захтевним окружењима.
Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата:
| Батцх Волуме | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 0.5 до 1.5 мЛ | на | ВиалТвеетер |
| 1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | УП100Х |
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | УП200Хт, УП400Ст |
| 0.1 до 20Л | 0.2 до 4Л/мин | УИП2000хдТ |
| 10 до 100 л | 2 до 10 л/мин | УИП4000хдТ |
| на | 10 до 100 л/мин | УИП16000 |
| на | већи | кластер оф УИП16000 |
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Ултразвучни процесори велике снаге из лаб да пилотира и индустријским Скала.
Литература/Референце
- Ницхолас МХ Кхонга, Фатимах Мд. Иусофф, Б. Јамилах, Махиран Басри, И. Мазнах, Ким Веи Цхан, Нурдин Арманиа, Јун Нисхикава (2018): Побољшана екстракција колагена из медуза (Ацромитус харденберги) са повећаним физичким индукованим процесима солубилизације. Фоод Цхемистри Вол. 251, 15. јун 2018. 41-50.
- Гуоиан Рен, Бафанг Ли, Ксуе Зхао, Ионглианг Зхуанг, Мингиан Иан (2008): Технологија екстракције уз помоћ ултразвука за екстракцију гликопротеина из оралних руку медуза (Рхопилема есцулентум). Трансацтионс оф тхе Цхинесе Социети оф Агрицултурал Енгинееринг 2008-02.
- Гуоиан Рен, Бафанг Ли, Ксуе Зхао, Ионглианг Зхуанг, Мингиан Иан, Ху Хоу, Ксиукун Зханг, Ли Цхен (2009): Скрининг метода екстракције гликопротеина из оралних кракова медуза (Рхопилема есцулентум) течном хроматографијом високих перформанси. Јоурнал оф Оцеан Университи оф Цхина 2009, том 8, број 1. 83–88.
Чињенице које вреди знати
колаген
Колаген је влакнасти протеин са троструком хеликс структуром и главним нерастворљивим влакнастим протеином у екстрацелуларном матриксу и везивном ткиву. Постоји најмање 16 типова колагена али већина њих (око 90%) припада типу И, типу ИИ, и тип ИИИ. Колаген је најзаступљенији протеин у људском телу који се налази у костима, мишићима, кожи и тетивама. Код сисара доприноси 25-35% протеина целог тела. Следећа листа даје примере ткива у којима су типови колагена најзаступљенији: Тип И—кост, дермис, тетива, лигаменти, рожњача; Тип ИИ - хрскавица, стакласто тело, пулпосно језгро; Тип ИИИ - кожа, зид посуда, ретикуларна влакна већине ткива (плућа, јетра, слезина, итд.); Тип ИВ - базалне мембране, тип В - често се кодистрибуира са колагеном типа И, посебно у рожњачи. Ово је природно погодовало комерцијалној експлоатацији стандардних колагена у изобиљу (колагена И–В), изоловањем и пречишћавањем, углавном из људског, говеђег и свињског ткива, конвенционалним процесима производње високог приноса, што је довело до висококвалитетних серија колагена. (Силва ет ал., Мар. Другс 2014, 12)
Ендогени колаген је природни колаген који синтетише тело, док је егзогени колаген синтетички и може доћи из спољашњег извора као што су суплементи. Колаген се јавља у телу, посебно у кожи, костима и везивном ткиву. Производња колагена у организму опада са годинама и изложеношћу факторима као што су пушење и УВ светло. У медицини, колаген се може користити у колагенским завојима за ране да привуче нове ћелије коже на места ране.
Колаген се широко користи у суплементима и фармацеутским производима јер се може ресорбовати. То значи да се може разградити, трансформисати и вратити у тело. Такође се може формирати у компримоване чврсте материје или решеткасте гелове. Његов широк спектар функција и његова природна појава чине га клинички разноврсним и погодним за различите медицинске сврхе. За медицинску употребу, колаген се може добити од говеда, свиња, оваца и морских организама.
Постоје четири главне методе за изоловање колагена од животиња: метода исољавања, алкална, кисела и ензимска метода.
За производњу висококвалитетног колагена најчешће се комбинују киселинске и ензимске методе. Пошто су делови колагена колаген растворљиви у киселини (АСЦ), а други делови колаген растворљиви у пепсину (ПСЦ), третман киселином је праћен ензимском екстракцијом пепсина. Екстракција киселог колагена се врши коришћењем органских киселина као што су хлорсирћетна, лимунска или млечна киселина. Да би се ослободио колаген растворљив у пепсину (ПСЦ) из преосталог материјала процеса екстракције киселог колагена, нерастворена материја се третира ензимом пепсином, да би се изоловао колаген растворљив у пепсину (ПСЦ). ПСЦ се обично примењује у комбинацији са 0,5М сирћетне киселине. Пепсин је уобичајен ензим јер је у стању да одржи структуру колагена цепањем на Н-терминал протеинског ланца и не-хеликс пептида.
Колаген се користи у додацима исхрани (нутрацеутицима), козметичким производима и медицини. Колаген од сисара и морских (рибљи) је доступан на тржишту и може се купити у било којој количини. Колаген медуза је нови облик колагена, који је биокомпатибилан за људе и не-сисар (без болести). Колаген медуза не одговара ниједном посебном типу колагена (тип ИВ), али показује различита својства колагена типова И, ИИ и В.
Гликопротеини
Гликопротеини се налазе у многим организмима од бактерија до људи и имају различите функције. Ови протеини са кратким ланцима олигосахарида су укључени у препознавање површине ћелије од стране хормона, вируса и других супстанци у многим ћелијским догађајима. Поред тога, антигени ћелијске површине служе као секреција муцина елемента екстрацелуларног матрикса, гастроинтестиналног и урогениталног тракта. Скоро сви глобуларни протеини у плазми осим албумина, излучених ензима и протеина имају гликопротеинску структуру. Ћелијска мембрана се састоји од молекула протеина, липида и угљених хидрата. Улога гликопротеина у ћелијској мембрани, с друге стране, утиче на број и дистрибуцију протеина. Ови протеини су укључени у прелазак са мембране на супстанцу. Број и дистрибуција гликолипида и гликопротеина дају специфичност ћелије.
Гликопротеини су одговорни за препознавање ћелија, селективну пермеабилност ћелијске мембране и узимање хормона. Постоји 7 главних типова моносахарида у угљенохидратном делу гликопротеина. Ови моносахариди се комбинују са различитим секвенцама и различитим структурама веза, што резултира великим бројем структура ланаца угљених хидрата. Гликопротеин може да садржи једну Н-везану олигосахаридну структуру или може да садржи више од једне врсте олигосахарида. Н-везани олигосахариди могу бити исте или различите структуре или могу такође бити присутни у О-везаним олигосахаридима. Број олигосахаридних ланаца варира у зависности од протеина и функције.
Сијалне киселине у гликопротеинима, елементу гликокаликса, играју важну улогу у препознавању ћелија. Ако су сијаличне киселине из било ког разлога уништене, структура гликокаликса мембране је поремећена и ћелија не може да обавља већину наведених задатака. Такође, постоје и неки структурни гликопротеини. То су фибронектини, ламинини, фетални фибронектини и сви имају различите мисије у телу. Такође у еукариотским гликопротеинима постоје неки моносахариди углавном типа хексозе и аминохексозе. Они могу помоћи у савијању протеина, побољшати стабилност протеина и укључени су у ћелијску сигнализацију.