Denizanasından Ultrasonik Kollajen Ekstraksiyonu
- Denizanası kolajeni, benzersiz olan ancak tip I, II, III ve tip V kolajene benzer özellikler sergileyen yüksek kaliteli bir kolajendir.
- Ultrasonik ekstraksiyon, verimi artıran, işlemi hızlandıran ve yüksek moleküler ağırlıklı kollajen üreten tamamen mekanik bir tekniktir.
Ultrasonik Denizanası Ekstraksiyonu
Denizanası mineraller ve proteinler açısından zengindir ve kolajen bu jelatinimsi deniz canlılarında önemli bir proteindir. Denizanası, okyanuslarda bulunan neredeyse bol miktarda bulunan bir kaynaktır. Genellikle bir veba olarak görülen, kollajen ekstraksiyonu için denizanası kullanımı her iki şekilde de faydalıdır, mükemmel kollajen üretir, sürdürülebilir bir doğal kaynak kullanır ve denizanası çiçeklerini ortadan kaldırır.
Ultrasonik ekstraksiyon, hassas bir şekilde kontrol edilebilen ve tedavi edilen hammaddeye uyarlanabilen mekanik ekstraksiyon yöntemidir. Ultrasonik ekstraksiyon, kollajen, glikoproteinler ve diğer proteinleri denizanasından izole etmek için başarıyla uygulanmıştır.
Genel olarak, denizanasından izole edilen proteinler güçlü antioksidan aktivite sergiler ve bu nedenle gıda, takviye ve ilaç endüstrileri için değerli aktif bileşiklerdir.
Ekstraksiyon için bütün denizanası, mesoglea (= denizanası şemsiyesinin büyük bir kısmı) veya oral kollar kullanılabilir.
Ultrasonik ekstraksiyon, denizanasından büyük miktarlarda kollajen üretmek için etkili ve hızlı bir tekniktir.
- Gıda / İlaç Sınıfı Kollajen
- yüksek molekül ağırlığı
- Amino asit bileşimi
- Artan verim
- Hızlı işleme
- Kullanımı Kolay
Ultrasonik-Asit & Ultrasonik-Enzimatik Ekstraksiyon
Ultrasonik ekstraksiyon, asitte çözünür kollajeni (ASC) denizanasından serbest bırakmak için çeşitli asit çözeltileri ile birlikte kullanılabilir. Ultrasonik kavitasyon, hücre yapılarını kırarak ve asitleri substrata akıtarak denizanası substratı ile asit çözeltisi arasındaki kütle transferini teşvik eder. Böylece, kollajen ve diğer hedeflenen proteinler sıvıya aktarılır.
Bir sonraki adımda, kalan denizanası substratı, pepsin çözünür kollajeni (PSC) izole etmek için ultrasonikasyon altında enzimlerle (yani pepsin) muamele edilir. Sonikasyon, enzim aktivitesini arttırma kabiliyeti ile bilinir. Bu etki, pepsin agregalarının ultrasonik dispersiyonuna ve deagglomerasyonuna dayanır. Homojen olarak dağılmış enzimler, daha yüksek enzim aktivitesi ile ilişkili olan kütle transferi için artan bir yüzey sunar. Ayrıca, güçlü ultrason dalgaları kollajen fibrillerini açarak kollajenin serbest bırakılmasını sağlar.
Araştırmalar, ultrasonik destekli bir enzimatik (pepsin) ekstraksiyonun daha yüksek verim ve daha kısa bir ekstraksiyon işlemi ile sonuçlandığını göstermiştir.
Kollajen Üretimi için Yüksek Performanslı Ultrasonikatörler
Hielscher Ultrasonics, laboratuvardan tezgah üstü ve endüstriyel ölçeğe kadar güçlü ultrasonik sistemler sağlar. Optimum ekstraksiyon çıktısını sağlamak için, zorlu koşullar altında güvenilir sonikasyon sürekli olarak gerçekleştirilebilir. Tüm endüstriyel ultrasonik işlemciler çok yüksek genlikler sağlayabilir. 200μm'ye kadar genlikler, 7/24 çalışmada kolayca sürekli olarak çalıştırılabilir. Daha da yüksek genlikler için, özelleştirilmiş ultrasonik sonotrodlar mevcuttur. Hielscher'ın ultrasonik ekipmanının sağlamlığı, ağır hizmet ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışmaya izin verir.
Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir:
| Numune Hacmi | Akış Oranı | Önerilen Cihaz |
|---|---|---|
| 0,5 - 1,5 mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 - 500mL | 10 - 200mL/min | UP100H |
| 10 - 2000mL | 20 - 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 - 20L | 0,2 - 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 - 100L | 2 - 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 - 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha büyük | grubu UIP16000 |
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sor!
Yüksek güçlü ultrasonik işlemciler laboratuvar pilotluk yapmak ve Endüstriyel ölçeklemek.
Literatür/Referanslar
- Nicholas M.H. Khonga, Fatimah Md. Yusoff, B. Jamilah, Mahiran Basri, I. Maznah, Kim Wei Chan, Nurdin Armania, Jun Nishikawa (2018): Artan fiziksel kaynaklı çözündürme süreçleri ile denizanasından (Acromitus hardenbergi) geliştirilmiş kollajen ekstraksiyonu. Gıda Kimyası Vol. 251, 15 Haziran 2018. 41-50.
- Guoyan Ren, Bafang Li, Xue Zhao, Yongliang Zhuang, Mingyan Yan (2008): Denizanası (Rhopilema esculentum) oral kollarından glikoprotein ekstraksiyonu için ultrason destekli ekstraksiyon teknolojisi. Çin Ziraat Mühendisliği Derneği'nin İşlemleri 2008-02.
- Guoyan Ren, Bafang Li, Xue Zhao, Yongliang Zhuang, Mingyan Yan, Hu Hou, Xiukun Zhang, Li Chen (2009): Denizanası (Rhopilema esculentum) oral kollarından glikoproteinler için ekstraksiyon yöntemlerinin yüksek performanslı sıvı kromatografisi ile taranması. Çin Okyanus Üniversitesi Dergisi 2009, Cilt 8, Sayı 1. 83–88.
Bilmeye Değer Gerçekler
Kollajen
Kolajen, üçlü sarmal yapıya sahip lifli bir proteindir ve hücre dışı matrikste ve bağ dokusunda ana çözünmeyen lifli proteindir. En az 16 tip kollajen vardır, ancak bunların çoğu (yaklaşık% 90) tip I, tip II ve tip III'e aittir. Kolajen, insan vücudunda kemiklerde, kaslarda, deride ve tendonlarda bulunan en bol bulunan proteindir. Memelilerde, tüm vücut proteininin% 25-35'ine katkıda bulunur. Aşağıdaki liste, kollajen tiplerinin en bol olduğu dokulara örnekler vermektedir: Tip I—kemik, dermis, tendon, bağlar, kornea; Tip II — kıkırdak, vitreus gövdesi, nükleus pulposus; Tip III—deri, damar duvarı, çoğu dokunun retiküler lifleri (akciğerler, karaciğer, dalak vb.); Tip IV - bazal membranlar, Tip V - genellikle özellikle korneada Tip I kollajen ile birlikte dağılır. Bu, doğal olarak, standart bol kollajenlerin (kollajen I-V), çoğunlukla insan, sığır ve domuz dokularından konvansiyonel, yüksek verimli üretim süreçleriyle izole edilerek ve saflaştırılarak ticari olarak kullanılmasını destekledi ve yüksek kaliteli kollajen partilerine yol açtı. (Silva ve diğerleri, Mart İlaçlar 2014, 12)
Endojen kolajen, vücut tarafından sentezlenen doğal bir kolajen iken, eksojen kolajen sentetiktir ve takviyeler gibi harici bir kaynaktan gelebilir. Kolajen vücutta özellikle deri, kemik ve bağ dokularında oluşur. Bir organizmadaki kolajen üretimi yaşla ve sigara ve UV ışığı gibi faktörlere maruz kalmakla azalır. Tıpta kollajen, yeni cilt hücrelerini yara bölgelerine çekmek için kollajen yara örtülerinde kullanılabilir.
Kolajen, emilebildiği için takviyelerde ve farmasötiklerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu, parçalanabileceği, dönüştürülebileceği ve vücuda geri alınabileceği anlamına gelir. Ayrıca sıkıştırılmış katılar veya kafes benzeri jeller halinde de oluşturulabilir. Geniş fonksiyon yelpazesi ve doğal oluşumu, onu klinik olarak çok yönlü ve çeşitli tıbbi amaçlar için uygun hale getirir. Tıbbi kullanım için sığır, domuz, koyun, deniz organizmalarından kollajen elde edilebilir.
Kolajeni hayvanlardan izole etmek için dört ana yöntem vardır: tuzlama, alkali, asit ve enzim yöntemi.
Asit ve enzimatik yöntemler en yaygın olarak yüksek kaliteli kollajen üretimi için kombinasyon halinde kullanılır. Kollajenin bazı kısımları asitte çözünen kollajen (ASC) ve diğer kısımları pepsinde çözünen kollajen (PSC) olduğundan, asit tedavisini enzimatik pepsin ekstraksiyonu takip eder. Asit kollajen ekstraksiyonu, klorasetik, sitrik veya laktik asit gibi organik asitler kullanılarak gerçekleştirilir. Asit kollajen ekstraksiyon işleminin kalan materyalinden pepsin çözünür kollajeni (PSC) serbest bırakmak için, çözünmemiş madde, pepsin çözünür kollajeni (PSC) izole etmek için pepsin enzimi ile muamele edilir. PSC yaygın olarak 0.5M asetik asit ile kombinasyon halinde uygulanır. Pepsin, protein zincirinin N-terminaline ve sarmal olmayan peptide ayrılarak bir kollajen yapısını koruyabildiği için yaygın bir enzimdir.
Kolajen, besin takviyeleri (nutrasötikler), kozmetik ürünler ve tıpta kullanılmaktadır. Memeli ve deniz (balık) kollajeni piyasada mevcuttur ve herhangi bir miktarda satın alınabilir. Denizanası kolajeni, insan biyouyumlu ve memeli olmayan (hastalık içermeyen) yeni bir kolajen şeklidir. Denizanası kollajeni, belirli bir kollajen tipiyle (tip I-V) eşleşmez, ancak kollajen tip I, II ve V'nin çeşitli özelliklerini sergiler.
Glikoproteinler
Glikoproteinler bakterilerden insanlara kadar birçok organizmada bulunur ve farklı işlevlere sahiptir. Kısa oligosakkarit zincirlerine sahip bu proteinler, birçok hücresel olayda hormonlar, virüsler ve diğer maddeler tarafından hücre yüzeyinin tanınmasında rol oynar. Ek olarak, hücre yüzey antijenleri, hücre dışı matriks elementinin, gastrointestinal ve ürogenital sistemin müsin salgısı olarak görev yapar. Plazmada bulunan globüler proteinlerin hemen hemen hepsi albümin, salgılanan enzimler ve proteinler dışında glikoprotein yapıdadır. Hücre zarı protein, lipid ve karbonhidrat moleküllerinden oluşur. Glikoproteinlerin hücre zarındaki rolü ise proteinlerin sayısını ve dağılımını etkiler. Bu proteinler zardan maddeye geçişte rol oynarlar. Glikolipidlerin ve glikoproteinlerin sayısı ve dağılımı hücre özgüllüğünü verir.
Glikoproteinler, hücrelerin tanınmasından, hücre zarının seçici geçirgenliğinden ve hormonların alımından sorumludur. Glikoproteinlerin karbonhidrat kısmında 7 ana tip monosakkarit vardır. Bu monosakkaritler, farklı dizileme ve farklı bağ yapıları ile birleşerek çok sayıda karbonhidrat zincir yapısı ile sonuçlanır. Bir glikoprotein, tek bir N-bağlı oligosakkarit yapısı içerebilir veya birden fazla oligosakkarit türü içerebilir. N-bağlı oligosakkaritler aynı veya farklı yapılarda olabilir veya O-bağlı oligosakkaritlerde de bulunabilir. Oligosakkarit zincirlerinin sayısı protein ve fonksiyona bağlı olarak değişir.
Glikokaliksin bir elementi olan glikoproteinlerde bulunan sialik asitler, hücrelerin tanınmasında önemli bir rol oynar. Sialik asitler herhangi bir nedenle tahrip olursa, zarın glikokaliks yapısı bozulur ve hücre belirtilen görevlerin çoğunu yerine getiremez. Ayrıca, bazı yapısal glikoproteinler vardır. Bunlar fibronektinler, lamininler, fetal fibronektinlerdir ve hepsinin vücutta farklı görevleri vardır. Ayrıca ökaryotik glikoproteinlerde, çoğunlukla heksoz ve aminoheksoz tipinde bazı monosakkaritler bulunur. Protein katlanmasına yardımcı olabilirler, proteinin stabilitesini artırabilirler ve hücre sinyalizasyonunda rol oynarlar.