การสกัดเบต้ากลูแคนจากเห็ดโดยใช้ ultrasonication
วัสดุและอุปกรณ์
- เห็ด (เช่น เห็ดสับหรือหั่นบาง ๆ 100 กรัม)
- น้ํากลั่นเย็น (เช่น 500 มล.)
- เครื่องปั่นหรือเครื่องบด
- บีกเกอร์แก้วหรือขวดแก้ว
- กระดาษกรองหรือการตั้งค่าการกรองสูญญากาศ
- เครื่องหมุนเหวี่ยง (อุปกรณ์เสริม)
- แอลกอฮอล์ (เช่น เอทานอล) สําหรับการตกตะกอน
- ตู้เย็น
- เตาอบแห้ง
โปรโตคอลการสกัดเบต้ากลูแคน
- บดหรือบดเห็ด (เช่น Chaga หรือ Lion’ เห็ดแผงคอ) เป็นอนุภาคหยาบประมาณ 1 ถึง 3 มิลลิเมตร ตัวอย่างเช่นใช้อนุภาคเห็ดแห้ง 100 กรัม
- จากนั้นเพิ่มอนุภาคเห็ดลงในบีกเกอร์แก้วหรือขวด
- จากนั้นเติมน้ํากลั่น 500 มล. ลงในบีกเกอร์ที่มีอนุภาคเห็ดที่จะสกัด อัตราส่วนน้ําต่อเห็ดอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของเห็ดและขนาดอนุภาคที่เฉพาะเจาะจง
- หลังจากที่คุณกวนสารละลายแล้ว ให้ผสมสารผสมโดยใช้โฮโมจีไนเซอร์ในห้องปฏิบัติการอัลตราโซนิก (เช่น UP400St ที่มีโซโนโทรด 22 มม. ที่แอมพลิจูด 100% หรือ UP200Ht พร้อมโซโนโทรด 14 มม. ที่แอมพลิจูด 100%) และรักษาอุณหภูมิให้ต่ํากว่า 90°C อุณหภูมิที่ต่ํากว่าช่วยรักษาสารประกอบที่ไวต่อความร้อนเช่นเบต้ากลูแคนในระหว่างการสกัด Sonicate ประมาณ 5 ถึง 10 นาทีเมื่อใช้ UP400St และ 10 ถึงนาทีเมื่อใช้ UP200Ht ตามลําดับ โปรดทราบว่าอุณหภูมิและเวลาในการสกัดอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับพลังงานอัลตราโซนิกที่ใช้ แน่นอนว่าปริมาณที่มากขึ้นจะต้องใช้เวลาในการแยกเสียงนานขึ้น
- กรองส่วนผสม sonicated ผ่านกระดาษกรองหรือใช้การตั้งค่าการกรองสูญญากาศเพื่อแยกของเหลว (ที่มีเบต้ากลูแคนที่สกัดแล้ว) ออกจากเศษเห็ดที่เป็นของแข็ง
- จากนั้นตกตะกอนเบต้ากลูแคนจากของเหลวโดยเติมแอลกอฮอล์ (เช่นเอทานอล) โดยทั่วไปคุณสามารถใช้แอลกอฮอล์ 2-3 ปริมาตรสําหรับการตกตะกอน
- หลังจากนั้นเก็บส่วนผสมไว้ในตู้เย็นเป็นเวลาหลายชั่วโมงเพื่อให้เบต้ากลูแคนตกตะกอน
- หลังจากการตกตะกอนคุณสามารถ decant ของเหลวอย่างระมัดระวังและรวบรวมตะกอนเบต้ากลูแคน
- สุดท้ายให้แห้งเบต้ากลูแคนในเตาอบที่อุณหภูมิต่ํา (เช่น 40-50 °C) จนกว่าแอลกอฮอล์ทั้งหมดจะถูกลบออกและคุณได้รับผงแห้ง
เห็ดแสดงการเปลี่ยนแปลงในลักษณะของพวกเขา ดังนั้นกระบวนการสกัดเบต้ากลูแคนอาจแตกต่างกันไปตามปัจจัยต่างๆเช่นเห็ดชนิดเฉพาะสถานะของเห็ด (แห้งหรือสด) ขนาดอนุภาคและอุณหภูมิการสกัด เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพขั้นตอนการสกัดของคุณให้พิจารณาทดลองกับพารามิเตอร์ต่างๆรวมถึงการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนของแข็งต่อของเหลวการปรับอุณหภูมิการสํารวจตัวทําละลายต่างๆและการทดสอบระยะเวลา sonication ที่หลากหลายและการตั้งค่าแอมพลิจูด
การสกัดด้วยเอนไซม์ช่วยด้วยอัลตราโซนิกของเบต้ากลูแคน
การสกัดเอนไซม์ด้วยอัลตราโซนิกเป็นวิธีการที่ใช้ในการสกัดเบต้ากลูแคนจากเห็ดโดยใช้เอนไซม์และคลื่นอัลตราโซนิกร่วมกัน กระบวนการนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการสกัดโดยการทําลายผนังเซลล์ของเห็ดและอํานวยความสะดวกในการปล่อยเบต้ากลูแคน
การขยายขนาดของการสกัดเบต้ากลูแคนจากเห็ด
เมื่อคุณสร้างโปรโตคอลการสกัดเบต้ากลูแคนที่ตรงตามความต้องการของคุณแล้วการขยายกระบวนการสกัดอาจเป็นความพยายามที่ตรงไปตรงมา
การขยายขนาดการสกัดแบทช์
หากคุณวางแผนที่จะขยายขนาดโดยใช้วิธีการสกัดแบบแบทช์เราขอแนะนําให้เพิ่มปริมาณแบทช์ในขณะที่รักษาอัตราส่วนของแข็งต่อของเหลวและพารามิเตอร์อื่น ๆ ทั้งหมดให้คงที่ หากคุณยังคงใช้ homogenizer อัลตราโซนิกเดียวกันให้แน่ใจว่าได้เพิ่มเวลา sonication ตามสัดส่วน สําหรับแบทช์ที่เกิน 1 ลิตรคุณอาจต้องการพิจารณาใช้เครื่องกวนช้าเพื่อรักษาสารแขวนลอยของอนุภาคและปรับปรุงความสม่ําเสมอของการสกัด ภาพด้านล่างแสดงการตั้งค่าการสกัดแบบแบทช์ขนาด 8 ลิตรโดยใช้เครื่องทําโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก UP400St ร่วมกับเครื่องกวนในห้องปฏิบัติการ
การสกัดเห็ดแบบอินไลน์
สําหรับผู้ที่สนใจในการสกัดเบต้ากลูแคนจํานวนมากจากเห็ดอย่างต่อเนื่อง Hielscher Ultrasonics นําเสนอเครื่องปฏิกรณ์เซลล์ไหลที่ออกแบบมาสําหรับการสกัดวัสดุทางพฤกษศาสตร์ หากสิ่งนี้มีผลกับคุณเราขอแนะนําให้คุณติดต่อเราโดยตรงเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติม ทีมเทคนิคของเรายินดีที่จะช่วยเหลือในการพิจารณาการตั้งค่าที่เหมาะสมที่สุดสําหรับความต้องการเฉพาะของคุณ อย่างไรก็ตามการทําการทดลองระดับห้องปฏิบัติการที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้กับสายพันธุ์เห็ดเฉพาะของคุณอาจมีค่ามากในการทําความเข้าใจข้อกําหนดของกระบวนการที่แม่นยํา ภาพด้านล่างแสดงเครื่องปฏิกรณ์เซลล์ไหลขนาดใหญ่ที่มีโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก UIP4000hdT สําหรับการสกัดเบต้ากลูแคนที่สารละลายเห็ดและตัวทําละลายประมาณ 50 ถึง 200 ลิตรต่อชั่วโมง
ความเข้มข้นของเบต้ากลูแคนเชิงประจักษ์ของสายพันธุ์เห็ด
ด้านล่างนี้คุณจะพบรายการความเข้มข้นของเบต้ากลูแคนเชิงประจักษ์ที่สกัดจากเห็ดสายพันธุ์ต่างๆ
สายพันธุ์เห็ด | เบต้ากลูแคน (% น้ําหนัก) |
---|---|
ปลวก fuliginosus R. Heim | 1% |
Boletus ยักษ์ใหญ่ R. Heim | 3% |
Russula densifolia Secr. อดีต Gillet | 25% |
Russula cyanoxantha (Schaeff.) Fr. | 29% |
Russula alboareolata Hongo | 42% |
Russula emetica (Schaeff.) Pers. | 10% |
Russula delica Fr. | 38% |
Pycnoporus cinnabarinus (Jacq.) พี. | 35% |
Amanita hemibapha (เบิร์ค. & บรูม) แซค. | 5% |
มุม Amanita princeps & บาส | 9% |
Amanita caesarea (Scop.) Pers. | 4% |
Heimiella retispora (แพท. & C.F. Baker) Boedijn | 19% |
Cortinarius claricolor var. turmalis (Fr.) ควอดร์ | 13% |
Termitomyces tylerianus Otieno | 12% |
Termitomyces microcarpus (เบิร์ค. & บรูม) R. Heim | 8% |
Termitomyces eurhizus (Berk.) R. Heim | 7% |
Polyporellus varius (Pers.) P. Karst. | 2% |
Pycnoporus coccineus (Fr.) Bondartsev & นักร้อง | 45% |
Lentinus squarrosulus Mont. | 2% |
Daedaleopsis confragosa (โบลตัน) J. Schröt | 3% |
Pycnoporus sanguineus (L.) Fr. | 35% |
Amanita hemibapha (เบิร์ค. & บรูม) แซค. | 5% |
Amanita virgineoides บาส | 1% |
Agaricus silvaticus Schaeff | 3% |
คลอโรฟิลลัมโมลิบดีส (G. Mey.) แมสซี | 3% |
เห็ดหลินจือ (Curtis) P. Karst. | 33% |
rugosum Amauroderma (บลูม) & T. Nees) ทอร์เรนด์ | 4% |
Suillus bovinus var. bovinus (Pers.) คุนตเซ | 1% |
Clitocybe suaveolens (Schumach.) P. Kumm. S | 9% |
Cleroderma verrucosum (กระทิง) Pers. | 9% |
Heimiella retispora (แพท. & ซี.เอฟ.เบเกอร์) | 19% |
Lentinula edodes (Berk.) เพ็กเลอร์ | 34% |
Pycnoporus cinnabarinus (Jacq.) พี. | 35% |
ความเข้มข้นของเบต้ากลูแคนของเห็ดป่า ที่มา: Boonyanuphap, Jaruntorn & หรรษาสวัสดิ์, ชนิดา. (2558). (2553). การกระจายเชิงพื้นที่ของเบต้ากลูแคนที่มีชุมชนเห็ดป่าในป่าแห้งกึ่งเขตร้อน, ประเทศไทย. ความหลากหลายของเชื้อรา 46. 29-42. 10.1007/ส 13225-010-0067-8.
การหาปริมาณความเข้มข้นของสารสกัดเบต้ากลูแคนของเห็ด
ความเข้มข้นของเบต้ากลูแคนหลังจากการสกัดสามารถหาปริมาณได้โดยใช้วิธีการต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับประเภทของเบต้ากลูแคนและข้อกําหนดเฉพาะของการวิเคราะห์ วิธีการทั่วไปในการหาปริมาณความเข้มข้นของเบต้ากลูแคนมีการระบุไว้ด้านล่าง แน่นอนว่าการเลือกวิธีการขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆเช่นความแม่นยําที่ต้องการและอุปกรณ์ที่มีอยู่
-
วิธีกราวิเมตริก
- หลักการ: วิธีนี้ขึ้นอยู่กับการตกตะกอนของเบต้ากลูแคนด้วยเอทานอลตามด้วยการอบแห้งและชั่งน้ําหนักตะกอน
- ขั้นตอน: ตัวอย่างละลายในน้ําบําบัดด้วยเอทานอลเพื่อตกตะกอนเบต้ากลูแคนจากนั้นจึงเก็บตะกอนแห้งและชั่งน้ําหนัก
- ข้อดี: ง่ายและใช้กันอย่างแพร่หลาย
- ข้อ จํากัด : แม่นยําน้อยกว่าเมื่อเทียบกับวิธีการอื่น ๆ
-
วิธีการวัดสี
- หลักการ: วิธีการเหล่านี้เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาสีกับรีเอเจนต์เฉพาะที่สร้างการเปลี่ยนสีตามสัดส่วนของความเข้มข้นของเบต้ากลูแคน
-
ตัวอย่าง:
- วิธีกรดฟีนอลซัลฟิวริก: วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการรักษาตัวอย่างด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นและฟีนอลซึ่งจะเปลี่ยนสารละลายเป็นสีส้ม ความเข้มของสีเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของเบต้ากลูแคน
- วิธี Anthrone: รีเอเจนต์ Anthrone ทําปฏิกิริยากับเบต้ากลูแคนเพื่อสร้างสีฟ้าเขียวและวัดความเข้มของสี
- ข้อดี: มีความละเอียดอ่อนและเหมาะสําหรับการวิเคราะห์ปริมาณงานสูง
- ข้อ จํากัด : การรบกวนจากสารประกอบอื่น ๆ และความต้องการรีเอเจนต์เฉพาะ
-
เอนไซม์ทดสอบ
- หลักการ: การทดสอบเอนไซม์ใช้เอนไซม์เช่น β-glucanase เพื่อสลายเบต้ากลูแคนเป็นน้ําตาลที่ง่ายกว่าและน้ําตาลที่ปล่อยออกมาจะถูกวัดปริมาณ
- ข้อดี: มีความเฉพาะเจาะจงและแม่นยําสูง
- ข้อ จํากัด : ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษและรีเอเจนต์
-
โครมาโตกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง (HPLC)
- หลักการ: HPLC แยกและหาปริมาณสารประกอบตามปฏิสัมพันธ์กับคอลัมน์โครมาโตกราฟี
- ขั้นตอน: เบต้ากลูแคนจะถูกไฮโดรไลซ์เป็นโมโนแซคคาไรด์และน้ําตาลที่ได้จะถูกแยกและวัดปริมาณโดย HPLC
- ข้อดี: มีความแม่นยําสูงและเหมาะสําหรับตัวอย่างที่ซับซ้อน
- ข้อ จํากัด : ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษและความเชี่ยวชาญ
-
immunoassays เฉพาะ
- หลักการ: Immunoassays ใช้แอนติบอดีที่จําเพาะต่อเบต้ากลูแคนเพื่อวัดความเข้มข้น
-
ตัวอย่าง:
- ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay): ในวิธีนี้แอนติบอดีที่เชื่อมโยงกับเอนไซม์จะสร้างการเปลี่ยนสีเมื่อจับกับเบต้ากลูแคน
- การทดสอบการไหลด้านข้าง: นี่คือการทดสอบอย่างรวดเร็วที่ให้ผลลัพธ์ที่มองเห็นได้บนแถบทดสอบ
- ข้อดี: ความจําเพาะและความไวสูง
- ข้อ จํากัด : ต้องใช้แอนติบอดีที่เฉพาะเจาะจงและอาจมีค่าใช้จ่ายสูงกว่า