การสกัดเบต้ากลูแคนจากเห็ดโดยใช้อัลตราโซนิก
วัสดุและอุปกรณ์
- เห็ด (เช่น เห็ดสับหรือหั่นบาง ๆ 100 กรัม)
- น้ํากลั่นเย็น (เช่น 500 มล.)
- เครื่องปั่นหรือเครื่องบด
- บีกเกอร์แก้วหรือขวดน้ํา
- กระดาษกรองหรือการตั้งค่าการกรองสูญญากาศ
- เครื่องหมุนเหวี่ยง (อุปกรณ์เสริม)
- แอลกอฮอล์ (เช่น เอทานอล) สําหรับการตกตะกอน
- ตู้เย็น
- เตาอบแห้ง
โปรโตคอลการสกัดเบต้ากลูแคน
- บดหรือบดเห็ด (เช่น Chaga หรือ Lion’ เห็ดแผงคอ) เป็นอนุภาคหยาบประมาณ 1 ถึง 3 มิลลิเมตร ตัวอย่างเช่นใช้อนุภาคเห็ดแห้ง 100 กรัม
- จากนั้นใส่อนุภาคเห็ดลงในบีกเกอร์แก้วหรือขวด
- จากนั้นเติมน้ํากลั่น 500 มล. ลงในบีกเกอร์ที่มีอนุภาคเห็ดที่จะสกัด อัตราส่วนน้ําต่อเห็ดอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดและขนาดอนุภาคของเห็ด
- หลังจากที่คุณกวนสารละลายแล้ว ให้โซนิเกตส่วนผสมโดยใช้โฮโมจีไนเซอร์ในห้องปฏิบัติการอัลตราโซนิก (เช่น UP400St พร้อมโซโนโทรด 22 มม. ที่แอมพลิจูด 100% หรือ UP200Ht พร้อมโซโนโทรด 14 มม. ที่แอมพลิจูด 100%) และรักษาอุณหภูมิให้ต่ํากว่า 90 °C อุณหภูมิที่ต่ํากว่าจะช่วยรักษาสารประกอบที่ไวต่อความร้อน เช่น เบต้ากลูแคนระหว่างการสกัด โซนิคประมาณ 5 ถึง 10 นาทีเมื่อใช้ UP400St และเป็นเวลา 10 ถึง นาทีเมื่อใช้ UP200Ht ตามลําดับ โปรดทราบว่าอุณหภูมิและเวลาในการสกัดอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับพลังงานอัลตราโซนิกที่ใช้ แน่นอนว่าปริมาณที่มากขึ้นจะต้องใช้เวลาในการ sonication นานขึ้น
- กรองส่วนผสมที่ออกเสียงผ่านกระดาษกรองหรือใช้การตั้งค่าการกรองสุญญากาศเพื่อแยกของเหลว (ที่มีเบต้ากลูแคนที่สกัดออกมา) ออกจากกากเห็ดที่เป็นของแข็ง
- จากนั้นตกตะกอนเบต้ากลูแคนจากของเหลวโดยเติมแอลกอฮอล์ (เช่น เอทานอล) โดยปกติ คุณสามารถใช้แอลกอฮอล์ 2-3 ปริมาณในการตกตะกอนได้
- หลังจากนั้นเก็บส่วนผสมไว้ในตู้เย็นเป็นเวลาหลายชั่วโมงเพื่อให้เบต้ากลูแคนตกตะกอน
- หลังจากตกตะกอนคุณสามารถเทของเหลวอย่างระมัดระวังและรวบรวมการตกตะกอนของเบต้ากลูแคน
- สุดท้าย เช็ดเบต้ากลูแคนให้แห้งในเตาอบที่อุณหภูมิต่ํา (เช่น 40-50°C) จนกว่าแอลกอฮอล์จะถูกขจัดออกทั้งหมดและคุณจะได้ผงแห้ง
เห็ดมีลักษณะแตกต่างกันไป ดังนั้นกระบวนการสกัดเบต้ากลูแคนอาจแตกต่างกันไปตามปัจจัยต่างๆ เช่น เห็ดชนิดเฉพาะ สถานะของเห็ด (แห้งหรือสด) ขนาดอนุภาค และอุณหภูมิการสกัด เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพขั้นตอนการสกัดของคุณให้พิจารณาทดลองกับพารามิเตอร์ต่างๆรวมถึงการเปลี่ยนอัตราส่วนของแข็งต่อของเหลวการปรับอุณหภูมิการสํารวจตัวทําละลายต่างๆและการทดสอบระยะเวลาการสกัดที่หลากหลายและการตั้งค่าแอมพลิจูด
การสกัดเอนไซม์ด้วยอัลตราโซนิกช่วยเบต้ากลูแคน
การสกัดเอนไซม์ด้วยอัลตราโซนิกเป็นวิธีการที่ใช้ในการสกัดเบต้ากลูแคนจากเห็ดโดยใช้เอนไซม์และคลื่นอัลตราโซนิกร่วมกัน กระบวนการนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการสกัดโดยการทําลายผนังเซลล์ของเห็ดและอํานวยความสะดวกในการปล่อยเบต้ากลูแคน
การขยายขนาดของการสกัดเบต้ากลูแคนจากเห็ด
เมื่อคุณสร้างโปรโตคอลการสกัดเบต้ากลูแคนที่ตรงกับความต้องการของคุณแล้ว การขยายกระบวนการสกัดอาจเป็นความพยายามที่ตรงไปตรงมา
การขยายขนาดการสกัดแบบแบทช์
หากคุณวางแผนที่จะขยายขนาดโดยใช้วิธีการสกัดแบบแบทช์ เราขอแนะนําให้เพิ่มปริมาตรแบทช์ในขณะที่รักษาอัตราส่วนของแข็งต่อของเหลวและพารามิเตอร์อื่นๆ ทั้งหมดให้คงที่ หากคุณยังคงใช้โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกเดียวกันให้แน่ใจว่าได้เพิ่มเวลา sonication ตามสัดส่วน สําหรับแบทช์ที่มีน้ําหนักเกิน 1 ลิตร คุณอาจต้องการพิจารณาใช้เครื่องกวนช้าเพื่อรักษาสารแขวนลอยของอนุภาคและปรับปรุงความสม่ําเสมอในการสกัด ภาพด้านล่างแสดงการตั้งค่าการสกัดแบทช์ขนาด 8 ลิตรโดยใช้โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก UP400St ร่วมกับเครื่องกวนในห้องปฏิบัติการ
การสกัดเห็ดแบบอินไลน์
สําหรับผู้ที่สนใจในการสกัดเบต้ากลูแคนในปริมาณที่มากขึ้นจากเห็ดอย่างต่อเนื่อง Hielscher Ultrasonics ขอเสนอเครื่องปฏิกรณ์เซลล์การไหลที่ออกแบบมาสําหรับการสกัดวัสดุทางพฤกษศาสตร์ หากสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับคุณเราขอแนะนําให้คุณติดต่อเราโดยตรงเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติม ทีมเทคนิคของเรายินดีที่จะช่วยเหลือในการกําหนดการตั้งค่าที่เหมาะสมที่สุดสําหรับความต้องการเฉพาะของคุณ อย่างไรก็ตาม การทดลองระดับห้องปฏิบัติการที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้กับเห็ดเฉพาะชนิดของคุณอาจเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในการทําความเข้าใจข้อกําหนดของกระบวนการที่แม่นยํา ภาพด้านล่างแสดงเครื่องปฏิกรณ์โฟลว์เซลล์ขนาดใหญ่ที่มีโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก UIP4000hdT สําหรับการสกัดเบต้ากลูแคนที่สารละลายเห็ดประมาณ 50 ถึง 200 ลิตรต่อชั่วโมง
ความเข้มข้นของเบต้ากลูแคนเชิงประจักษ์ของสายพันธุ์เห็ด
ด้านล่างนี้ คุณจะพบรายการความเข้มข้นของเบต้ากลูแคนเชิงประจักษ์ที่สกัดจากเห็ดหลายสายพันธุ์
สายพันธุ์เห็ด | รวม 1,3-1,6-β-D-glucan (g/100g มวลแห้ง) |
---|---|
โบเลตัส pinophilus | 9,8% |
Suillus granulatus | 13,3% |
Craterellus cornucopioides | 4,5% |
Suillus variegatus | 13,7% |
Hydnum repandum | 4,1% |
ไจโรโพรัส ไซยาเนสเซนส์ | 14,3% |
Tricholomopsis rutilans | 10,2% |
Agaricus bisporus (portobello) | 4% |
Agaricus bisporus (เครมินี) | 4% |
Auricularia auricular-judae | 16,8% |
ปริมาณ 1,3-1,6-β-D-glucan ในเห็ดที่ปลูกและเพาะปลูกในป่าที่วิเคราะห์ ที่มา:Mirończuk-Chodakowska et al. (2017): การประเมินเชิงปริมาณของเนื้อหา 1,3-1,6-β-D-Glucan ในเห็ดโปแลนด์ที่กินได้ในป่า Rocz Panstw Zakl Hig 2017; 68(3):281-290.

SonoStation: ระบบแบบครบวงจรมือถือสําหรับการประมวลผลอัลตราโซนิก – ประกอบด้วยเครื่องกระจายอัลตราโซนิกปั๊มเครื่องกวนและถัง

UIP4000hdT อัลตราโซนิกโฮโมจีไนเซอร์ สําหรับการแปรรูปสารละลายเห็ดตัวทําละลายประมาณ 50 ถึง 200 ลิตรต่อชั่วโมง
การหาปริมาณความเข้มข้นของสารสกัดเบต้ากลูแคนของเห็ด
ความเข้มข้นของเบต้ากลูแคนหลังการสกัดสามารถวัดปริมาณได้โดยใช้วิธีการต่างๆ ขึ้นอยู่กับประเภทของเบต้ากลูแคนและข้อกําหนดเฉพาะของการวิเคราะห์ วิธีการทั่วไปในการหาปริมาณความเข้มข้นของเบต้ากลูแคนมีดังต่อไปนี้ แน่นอนว่าการเลือกวิธีการขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ความแม่นยําที่ต้องการและอุปกรณ์ที่มีอยู่
-
วิธีกราวิเมตริก
- หลักการ: วิธีนี้ขึ้นอยู่กับการตกตะกอนของเบต้ากลูแคนด้วยเอทานอลตามด้วยการทําให้แห้งและชั่งน้ําหนักตะกอน
- ขั้นตอน: ตัวอย่างถูกละลายในน้ํา บําบัดด้วยเอทานอลเพื่อตกตะกอนเบต้ากลูแคน จากนั้นจึงรวบรวม ทําให้แห้ง และชั่งน้ําหนัก
- ข้อดี: เรียบง่ายและใช้กันอย่างแพร่หลาย
- ข้อจํากัด: แม่นยําน้อยกว่าเมื่อเทียบกับวิธีอื่นๆ
-
วิธีการวัดสี
- หลักการ: วิธีการเหล่านี้เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาสีกับรีเอเจนต์เฉพาะที่ทําให้เกิดการเปลี่ยนสีตามสัดส่วนของความเข้มข้นของเบต้ากลูแคน
-
ตัว อย่าง เช่น:
- วิธีฟีนอล-กรดซัลฟิวริก: วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการบําบัดตัวอย่างด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นและฟีนอล ซึ่งจะเปลี่ยนสารละลายเป็นสีส้ม ความเข้มของสีเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของเบต้ากลูแคน
- วิธี Anthrone: รีเอเจนต์ Anthrone ทําปฏิกิริยากับเบต้ากลูแคนเพื่อสร้างสีน้ําเงินอมเขียว และวัดความเข้มของสี
- ข้อดี: ละเอียดอ่อนและเหมาะสําหรับการวิเคราะห์ปริมาณงาน
- ข้อจํากัด: การรบกวนจากสารประกอบอื่น ๆ และความจําเป็นในการใช้รีเอเจนต์เฉพาะ
-
การทดสอบเอนไซม์
- หลักการ: การทดสอบด้วยเอนไซม์ใช้เอนไซม์ เช่น β-glucanase เพื่อสลายเบต้ากลูแคนให้เป็นน้ําตาลที่เรียบง่ายกว่า และน้ําตาลที่ปล่อยออกมาจะถูกหาปริมาณ
- ข้อดี: มีความเฉพาะเจาะจงและแม่นยําสูง
- ข้อจํากัด: ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษและรีเอเจนต์
-
โครมาโตกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง (HPLC)
- หลักการ: HPLC แยกและหาปริมาณสารประกอบตามปฏิสัมพันธ์กับคอลัมน์โครมาโตกราฟี
- ขั้นตอน: เบต้ากลูแคนถูกไฮโดรไลซ์เป็นโมโนแซ็กคาไรด์ และน้ําตาลที่ได้จะถูกแยกและหาปริมาณโดย HPLC
- ข้อดี: มีความแม่นยําสูงและเหมาะสําหรับตัวอย่างที่ซับซ้อน
- ข้อจํากัด: ต้องใช้อุปกรณ์และความเชี่ยวชาญเฉพาะทาง
-
อิมมูโนแอสเซย์เฉพาะ
- หลักการ: อิมมูโนแอสเซย์ใช้แอนติบอดีที่จําเพาะต่อเบต้ากลูแคนเพื่อหาปริมาณความเข้มข้น
-
ตัว อย่าง เช่น:
- ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay): ในวิธีนี้ แอนติบอดีที่เชื่อมโยงกับเอนไซม์จะสร้างการเปลี่ยนสีเมื่อจับกับเบต้ากลูแคน
- การทดสอบการไหลด้านข้าง: เป็นการทดสอบอย่างรวดเร็วที่ให้ผลลัพธ์ที่มองเห็นได้บนแถบทดสอบ
- ข้อดี: ความจําเพาะและความไวสูง
- ข้อจํากัด: ต้องใช้แอนติบอดีเฉพาะและอาจมีราคาแพงกว่า