Şizofreni, immünomodülasyon özelliklerine sahip bir mantar β-glukandır. Son derece aktif tıbbi etkiler için, şizofillan biyoyararlantının arttığını göstermek için düşük moleküler ağırlığa sahip olmalıdır. Ultrasonication şizofillan moleküler ağırlığını azaltmak için kanıtlanmıştır. Güvenilir ve etkili bir yöntem olarak, sonication düşük moleküler ağırlıklı şizofil üretimi için kolayca uygulanabilir.

Schizophyllum Mantarları ve Ultrasonik Beta-Glukan Ekstraksiyonu

Schizophyllum mantarı türleri, yağmur mevsimlerinden sonra çürüyen ağaçlarda doğada yetişir. Meyve gövdeleri bir sonraki kurak mevsimde toplanır. Şizofil türleri glukanlar gibi biyokimyasal bileşikler bakımından zengindir ve bu nedenle özellikle tropikal ülkelerde gıda ve ilaç olarak tüketilir. İmmünomodülatör, antifungal, antineoplastik ve antiviral özellikleri nedeniyle Splitgill mantarı olarak da bilinen Schizophyllum komünü biyoteknoloji ve ilaç şirketlerinin ilgisini çekmiştir.
Sizofiran, sonifilan veya sizofilan olarak da bilinen polisakkarit şizofillan, son derece etkili biyoaktif β-glukan schizophyllan sunan Schizophyllum mantarlarında bulunan başlıca β-glukandır.
Schizophyllum komün mantarları doğada ağaçlarda yetişir, miselyum fermantasyon suyunda da kültürlenebilir. farmasötik ve kozmetik uygulamalar için, düşük moleküler ağırlıklı şizofillan, yüksek moleküler ağırlıklı şizofilden çok daha etkilidir. Bunun nedeni, düşük moleküler ağırlıklı şizofillan'ın önemli ölçüde daha iyi biyoyararlanlık ve emilim oranları göstermesidir. Aditionally, yüksek moleküler ağırlıklı şizofillan, sulu çözeltilerinin yüksek viskozitesi ile sonuçlanmadığı için uygulamalarda genellikle sorunludur.
Ultrasonik boyut azaltma, şizofilin moleküler ağırlığını azaltmak ve böylece β-glukan molekülünün kalitesini artırmak için son derece etkili ve güvenilir bir tekniktir.

Düşük Moleküler Ağırlıklı Şizofil Üretimi için Protokol

Moleküler ağırlık şizofillan büyük ölçüde daha iyi biyoyararlanılılık ve uygulama özellikleri gösterdiğinden, Smirnou araştırma ekibi β-glukan molekül şizofilan bölünme ve boyut küçültme için ultrasonication araştırdı.

Ultrasonication of Schizophyllan

β-1.3(1.6)-Glukan şizofillan (SPG), substrat olarak sakkaroz kullanılarak biyoreaktörde S. komün mantarının suya batırılmış ekimi ile üretildi.
Ekimin sona eleştirilmesinden sonra, kültür suyu şizofilen konsantrasyonu 2 g / L'ye demineralize su ile seyreltildi ve Ultrasonik Işlemci Uıp2000hdt (Hielscher Ultrasonics GmbH, Almanya) aşağıdaki parametre ve koşullarda geri dönüşüm modunda: orta akış 50 mL / s, frekans 20 kHz, çıkış 2000 W, sonotrode tipi BS2d22, güçlendirici tip B2-1.4 ve genlik% 100. Sonikasyonun başlangıcında kültür suyu sıcaklığı 25 °C idi. Ultrasonik kültür suyu (spesifik enerji girişi 100 Ws / mL) 40 ° C'de 1.5 bar basınç altında Seitz HS800 derinlik filtresinden filtrelendi. Kimyasal karakterizasyon için ultrasonik schizophyllan (uSPG), laboratuvar sıcaklığında üç kat izopropil alkol içeren filtrattan çökeltildi ve immünolojik çalışmalar için 12 saat uSPG çözeltileri için 60 °C'de kurutuldu: (1) ultrasonik kültür suyu filtratı 0.8 bar'da 0.1m2 Pall Centramate T serisi PES kaseti (100 kDa kesme) ile diafiltratlandı ve retentate iletkenliği 20 μS / cm olana kadar diafiltrasyon devam etti; (2) çözelti uSPG konsantrasyonu 1 g/L'ye diafiltrasyon ile konsantre edildi ve 120°C/20 dk'da otoklavlanarak sterilize edildi. Denatüre uSPG benzer şekilde hazırlandı, ancak NaOH kültür suyu filtratına 0.2 M konsantrasyonda eklendi ve alkalize çözelti diafiltrasyondan önce laboratuvar sıcaklığında 30 dakika kuluçkaya alındı.

Analitik yöntemler

Miselyum verimi gravimetrik olarak tahmin edildi: kültür suyu su ile seyreltildi 1:4, 20 dakika boyunca 25 °C'de 10000 × g santrifüjlendi, çökelti üç miktarda su ile yıkandı, 60 °C'de kurutuldu ve ağırlıklandırıldı. Şizopropilan, üç kat izopropil alkol ile süperndanktan çökeltildi, 24 saat boyunca 60 ° C'de kurutuldu ve verimi gravimetrik olarak belirlendi. Kültür suyundaki pO2 optik prob Hamilton-Visiferm DO 120 (Hamilton, İsviçre) ile ölçüldü.
Kültür suyu dinamik viskozitesi HAAKE Visco Tester 6L'de 4°C'de 1L ve 2L milleri ve 30 rpm dönüş hızı ile ölçüldü. Filtrasyon hızı, 500 mL kültür suyunun filtrasyon süresinden 200 × 200 mm SEitz HS800 (Pall, ABD) derinlik filtresine kadar 1,5 bar basınçta ve 40 °C'de hesaplanmıştır.
uSPG moleküler ağırlığı SEC-MALLS tarafından HPLC sistem Alliance (Sular) üzerinde seri bağlantılı PL aquagel OH60 ve PL aquagel OH40 sütunları ile ölçüldü ve dedektör miniDAWN TREOS (Wyatt) uSPG konsantrasyonu 1 g/L'ye diafiltrasyon ile yoğunlaştırıldı ve 120 °C/20 dk'da otoklavlanarak sterilize edildi. Denatüre uSPG benzer şekilde hazırlandı, ancak NaOH kültür suyu filtratına 0.2 M konsantrasyonda eklendi ve alkalize çözelti diafiltrasyondan önce laboratuvar sıcaklığında 30 dakika kuluçkaya alındı.

Sonuçlar:
Ultrasonication tedavisi doğrudan S. commune 144-h kültür suyu mycelium ile KMT aşağı akış işleme kolaylaştırmak için uygulandı.
 
Sonicated Schizophyllan Özellikleri: Ultrasonicated şizofillan (uSPG) alkol ile kültür suyu filtrat çökelme ve karakterize edildi. SEC-MALLS, uSPG Mw'ının 1 MDa civarında olduğunu tahmin etti. Schizophyllan'ın sıvı fermantasyondan elde edilen ortalama moleküler ağırlığı yaklaşık 5 MDa iken, katı hal ekiminde 10 MDa'ya kadar ulaşabilir. Ultrasonicated şizofillan moleküler ağırlığı ile yerel tedavi edilmemiş şizofillan moleküler ağırlıkları karşılaştırıldığında, ultrasonication nedeniyle 5 ila 10 kat azaltılmış moleküler ağırlık gözlenebilir.
Sonike polisakkarit uSPG ateşlemeden sonra %0.7 w/w protein ve %1.0 w/w kalıntı içeriyordu. uSPG hidrolizat% 99'dan fazla glikozdan oluşuyordu. Analitik sonuçlar, sonication'ın β-glukan omurgasını rastgele ayırdığını ve yan dalların bozulmadan kaldığını ve böylece şizofillanın boyutunu ve moleküler ağırlığını azalttığını göstermektedir. Esasen protein ve endotoksin içermeyen uSPG üzerindeki immünolojik çalışmalar, ultrasonicated low-Mw şizofillan'ın immünomodülatör aktiviteyi telaffuz ettiğini göstermiştir.

 
Azaltılmış Viskozite: Ultrasonication kültür suyu viskozite önemli bir azalma ile sonuçlandı. Ultrasonication sırasında, kültür suyu viskozitesi doğrusal olmayan değişti: viskozite düşüşü ultra sonication başlangıcında hızlıydı, ancak daha sonra yavaşladı. Kültür suyu viskozitesini neredeyse 7 kat azaltmak için spesifik enerji girişi 100 Ws/mL yeterliydi.

Geliştirilmiş Filtrasyon: Ultrasonla tedavi edilen kültür suyu, yüksek moleküler SPG'li tedavi edilmemiş kültür suyundan (spesifik enerji girişi 0 Ws/mL) daha hızlı filtreden aktı. Ayrıca, ultrasonication filtrasyon sırasında ürün kaybını önemli ölçüde azalttı. Yüksek moleküler KMT (spesifik enerji girişi 0 Ws/mL) ile tedavi edilmemiş kültür suyu filtratı 0.3 ± 0.07 g/L KMT içerirken, derinlik filtrasyonundan önceki KMT konsantrasyonu 2 g/L idi. Buna karşılık, 100 Ws / mL ultrasonik kültürün filtratı, neredeyse sıfır ürün kaybına karşılık gelen konsantrasyon 2.2 ± 0.2 g / L'de SPG içeriyordu.

Son: Sonuç olarak araştırma ekibi, ultrasonik işlemenin daha sonra kozmetik ve tıpta kullanılabilen düşük moleküler ağırlıklı şizofillan üretimi için etkili bir teknoloji olduğunu özgeçmişliyor. Ultrasonication, miselyum ile tam kültür suyu uygulandığında, şizofil üretimine belirli avantajlar getirir. Aşağı akış işleme sırasında ürün kayıplarını azaltır ve ultrafiltrasyonun verimli kullanımı sayesinde yüksek oranda saflaştırılmış polisakkarit üretimini mümkün kılar.
Ek olarak, araştırmacılar şizofillan ultrasonik işlemenin kolayca ölçeklenebilir olduğunu buldular. Pilot bitki ultrasonik parçalayıcı UIP2000hdT bir birim akış modunda 110 s kültür suyu 1 Litre işledi. Ek ultrason ünitelerinin sıralı bağlantısı ile sistemin verimliliği kolayca arttırılabilir.

 
Mantar ekstraksiyonunun basit ölçek büyütmesi hakkında daha fazla bilgi edinin!
 

Mantar Glukan İşleme için Yüksek Performanslı Ultrasonik Ekipman

Glukanlar gibi polisakkaritlerin yanı sıra kitin ve kitosan gibi diğer biyoaktif bileşiklerin parçalanması, Hielscher yüksek performanslı ultrasonik ekipman ile güvenilir bir şekilde işlenebilir. Bizim ultrasonicators yüksek genlikler sunabilir, işlem parametreleri üzerinde hassas kontrol edilebilirlik sunar ve ağır yük altında ve zorlu ortamlarda 7/24 çalıştırılabilir. Hielscher Ultrasonik ekipman yelpazesi bu gereksinimleri güvenilir bir şekilde karşılar. Olağanüstü ultrason performansının yanı sıra, Hielscher ultrasonicators önemli bir ekonomik avantaj olan yüksek enerji verimliliği övünür. – özellikle ticari büyük ölçekli üretimde istihdam edildiğinde.
Hielscher ultrasonicators, proses ihtiyaçlarınızı en uygun şekilde karşılamak için sonotrodes, booster, reaktörler veya akış hücreleri gibi aksesuarlarla donatılabilen yüksek performanslı sistemlerdir. Dijital renkli ekran ile, önceden ayarlanmış sonication çalıştırmaları seçeneği, entegre bir SD kartta otomatik veri kaydı, uzaktan tarayıcı kontrolü ve daha birçok özellik, en yüksek proses kontrolü ve kullanıcı dostuluğu sağlanır. Sağlamlık ve ağır yük taşıma kapasitesi ile eşleştirilmiş, Hielscher ultrasonik sistemler üretimde güvenilir iş atınızdır. Şizofil gibi β-glukanların moleküler ağırlığının azaltılması, hedeflenen bölünmeyi ve farmasötik uygulamalar için kullanılabilecek yüksek kaliteli son bir şizofillan ürününü elde etmek için güçlü ultrason gerektirir.
 
Adım adım talimatlar da dahil olmak üzere mantarlardan ultrasonik beta-glukan ekstraksiyonu hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz!
 
Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir: