Ultrasonikasyon kullanarak mantarlardan beta-glukanların ekstraksiyonu

Laboratuvar testleri veya üretim amaçları için mantarlardan beta-glukanların ekstrakte edilmesi, mantarların doğranması, öğütülmesi veya ezilmesi, ultrasonik destekli ekstraksiyon ve beta-glukanların çökeltilmesinin bir kombinasyonunu içerir. Burada, laboratuvar ölçekli bir deney için örnek hacimler ve ağırlıklarla birlikte beta-glukan ekstraksiyon işleminin basitleştirilmiş bir taslağı bulunmaktadır. Lütfen, özel koşulların ve ölçümlerin mantar türüne ve gereken beta-glukan saflığına bağlı olarak değişebileceğini unutmayın.

Malzeme ve Ekipman

• Mantarlar (örneğin, 100 gr doğranmış veya dilimlenmiş mantar)
• Soğuk damıtılmış su (örneğin, 500 mL)
• Blender veya öğütücü
• Cam beherler veya şişeler
• Filtre kağıdı veya vakumlu filtreleme kurulumu
• Santrifüj (opsiyonel)
• Çökeltme için alkol (örneğin etanol)
• Buzdolabı
• Kurutma fırını

Beta-Glukan Ekstraksiyon Protokolü

1. Mantarları öğütün veya ezin (örneğin, Chaga veya Lion’ Yele mantarı) yaklaşık 1 ila 3 milimetrelik kaba parçacıklar halinde. Örneğin, 100 g kurutulmuş mantar parçacıkları kullanın.
2. Sonra mantar parçacıklarını bir cam behere veya şişeye ekleyin.
3. Daha sonra, ekstrakte edilecek mantar parçacıklarını içeren behere 500 mL damıtılmış su ekleyin. Su-mantar oranı, belirli mantar türüne ve partikül boyutuna bağlı olarak değişebilir.
4. Bulamacı karıştırdıktan sonra, karışımı ultrasonik bir laboratuvar homojenizatörü (örneğin,% 100 genlikte 22 mm sonotrotlu UP400St veya% 100 genlikte 14 mm sonotrotlu UP200Ht) kullanarak sonikleştirin ve 90 ° C'nin altında bir sıcaklık koruyun. Daha düşük sıcaklıklar, ekstraksiyon sırasında beta-glukanlar gibi ısıya duyarlı bileşiklerin korunmasına yardımcı olur. Yaklaşık . UP400St kullanırken yaklaşık 5 ila 10 dakika ve UP200Ht kullanırken sırasıyla 10 ila dakika boyunca sonikate. Sıcaklık ve ekstraksiyon süresinin kullanılan ultrasonik güce bağlı olarak değişebileceğini lütfen unutmayın. Tabii ki, daha büyük hacimler daha uzun sonikasyon süreleri gerektirecektir.
5. Sonikasyonlu karışımı filtre kağıdından süzün veya sıvıyı (ekstrakte edilen beta-glukanları içeren) katı mantar kalıntısından ayırmak için bir vakum filtrasyon kurulumu kullanın.
6. Daha sonra alkol (örneğin etanol) ekleyerek beta-glukanları sıvıdan çökeltin. Tipik olarak, yağış için 2-3 hacim alkol kullanabilirsiniz.
7. Bundan sonra, beta-glukanların çökelmesini sağlamak için karışımı birkaç saat buzdolabında saklayın.
8. Çökeltmeden sonra, sıvıyı dikkatlice boşaltabilir ve beta-glukan çökeltisini toplayabilirsiniz.
9. Son olarak, beta-glukanları düşük bir sıcaklıkta (örn. 40-50 ° C) tüm alkol çıkana ve kuru bir toz elde edene kadar bir fırında kurutun.

Mantarlar özelliklerinde farklılıklar gösterir. Bu nedenle, beta-glukan ekstraksiyon işlemi, belirli mantar türleri, mantarların durumu (kurutulmuş veya taze), partikül boyutu ve ekstraksiyon sıcaklığı gibi faktörlere bağlı olarak farklılık gösterebilir. Ekstraksiyon prosedürünüzü optimize etmek için, katı-sıvı oranlarını değiştirmek, sıcaklıkları ayarlamak, çeşitli çözücüleri keşfetmek ve çeşitli sonikasyon sürelerini ve genlik ayarlarını test etmek de dahil olmak üzere farklı parametrelerle denemeyi düşünün.

Beta-Glukanın Ultrasonik Destekli Enzimatik Ekstraksiyonu

Ultrasonik destekli enzimatik ekstraksiyon, enzimler ve ultrasonik dalgaların bir kombinasyonunu kullanarak mantarlardan beta-glukanları çıkarmak için kullanılan bir yöntemdir. Bu işlem, mantarların hücre duvarlarını parçalayarak ve beta-glukanların salınmasını kolaylaştırarak ekstraksiyonun verimliliğini artırır.

Mantarlardan Beta-Glukan Ekstraksiyonunun Ölçeklendirilmesi

Gereksinimlerinizi karşılayan bir beta-glukan ekstraksiyon protokolü oluşturduktan sonra, ekstraksiyon sürecini büyütmek basit bir çaba olabilir.

Toplu Ekstraksiyon Ölçek Büyütme

Toplu çıkarma yöntemi kullanarak ölçeği artırmayı planlıyorsanız, katı-sıvı oranlarını ve diğer tüm parametreleri sabit tutarken toplu iş hacmini artırmanızı öneririz. Aynı ultrasonik homojenizatörü kullanmaya devam ederseniz, sonikasyon süresini orantılı olarak arttırdığınızdan emin olun. 1 litreyi aşan partiler için, partikül süspansiyonunu korumak ve ekstraksiyon homojenliğini iyileştirmek için yavaş bir karıştırıcı eklemeyi düşünebilirsiniz. Aşağıdaki resim, bir laboratuvar karıştırıcısı ile birlikte bir UP400St ultrasonik homojenizatör kullanan 8 litrelik bir toplu ekstraksiyon kurulumunu göstermektedir.

Inline Mantar Ekstraksiyonu

Mantarlardan sürekli olarak daha büyük miktarlarda beta-glukan çıkarmak isteyenler için, Hielscher Ultrasonics, botanik materyal ekstraksiyonu için tasarlanmış akış hücresi reaktörleri sunmaktadır. Bu sizin için geçerliyse, daha fazla bilgi için doğrudan bizimle iletişime geçmenizi öneririz. Teknik ekibimiz, özel ihtiyaçlarınız için en uygun kurulumu belirlemenize yardımcı olmaktan memnuniyet duyacaktır. Bununla birlikte, daha önce bahsedilen laboratuvar ölçekli deneyi belirli mantar türünüz ile yapmak, kesin proses gereksinimlerini anlamada paha biçilmez olabilir. Aşağıdaki resim, beta-glukanları saatte yaklaşık 50 ila 200 litre mantar çözücü bulamacında ekstrakte etmek için UIP4000hdT ultrasonik homojenizatöre sahip büyük bir akış hücresi reaktörünü göstermektedir.

Mantar türlerinin ampirik beta-glukan konsantrasyonu

Aşağıda, çeşitli mantar türlerinden ekstrakte edilen ampirik beta-glukan konsantrasyonunun bir listesini bulacaksınız.

Mantar Türleri	Toplam 1,3-1,6-β-D-glukan (g/100g kuru kütle)
Boletus pinophilus (çörek otu)	9,8%
Suillus granülü	13,3%
Kraterellus bereketi	4,5%
Suillus variegatus	13,7%
Hydnum repandum	4,1%
Gyroporus cyanescens	14,3%
Tricholomopsis rutilans	10,2%
Agaricus bisporus (portobello)	4%
Agaricus bisporus (krema)	4%
Auricularia auricular-judae	16,8%

Analiz edilen yabani ve kültür mantarlarında 1,3-1,6-β-D-glukan içeriği, Kaynak:Mirończuk-Chodakowska ve ark. (2017): Yenilebilir Polonya Mantarlarının Yabani Yetişen Türlerinde 1,3-1,6-β-D-Glukan İçeriğinin Kantitatif Değerlendirmesi. Rocz Panstw Zakl Yüksek 2017; 68(3):281-290.