Екстракція бета-глюканів з грибів за допомогою ультразвуку

Екстракція бета-глюканів з грибів для лабораторних випробувань або виробничих цілей передбачає поєднання подрібнення, подрібнення або подрібнення грибів, ультразвукової екстракції та осадження бета-глюканів. Ось спрощена схема процесу екстракції бета-глюкану, а також приклади об'ємів і ваги для експерименту в лабораторних масштабах. Зверніть увагу, що конкретні умови та вимірювання можуть відрізнятися залежно від типу гриба та необхідної чистоти бета-глюкану.

Матеріали та обладнання

• Гриби (наприклад, 100 г нарізаних або нарізаних грибів)
• Холодна дистильована вода (наприклад, 500 мл)
• Блендер або м'ясорубка
• Скляні мензурки або колби
• Фільтрувальний папір або установка для вакуумної фільтрації
• Центрифуга (опціонально)
• Алкоголь (наприклад, етанол) для опадів
• Холодильник
• Сушильна шафа

Протокол екстракції бета-глюкану

1. Подрібніть або подрібніть гриби (наприклад, чагу або лев’ Mane mushroom) на грубі частинки приблизно від 1 до 3 міліметрів. Наприклад, використовувати 100 г сушених частинок грибів.
2. Потім додайте частинки гриба в скляну мензурку або колбу.
3. Потім додайте 500 мл дистильованої води в мензурку, що містить частинки грибів, які потрібно витягти. Співвідношення води та грибів може змінюватися залежно від конкретного виду грибів та розміру частинок.
4. Після того, як ви перемішали суспензію, проведіть ультразвуковий звук за допомогою ультразвукового лабораторного гомогенізатора (наприклад, UP400St з 22 мм сонотродом при 100% амплітуді або UP200Ht з 14 мм сонотродом при 100% амплітуді) і підтримуйте температуру нижче 90 ° C. Більш низькі температури допомагають зберегти термочутливі сполуки, такі як бета-глюкани під час екстракції. Виконуйте ультразвуковий звук протягом приблизно від 5 до 10 хвилин під час використання UP400St і від 10 до хвилин під час використання UP200Ht відповідно. Зверніть увагу, що температура і час екстракції можуть змінюватися в залежності від використовуваної ультразвукової потужності. Звичайно, для більших обсягів знадобиться більш тривалий час ультразвукового дослідження.
5. Відфільтруйте ультразвукову суміш через фільтрувальний папір або використовуйте установку вакуумної фільтрації, щоб відокремити рідину (що містить екстраговані бета-глюкани) від твердого грибного залишку.
6. Потім осадіть бета-глюкани з рідини, додавши спирт (наприклад, етанол). Як правило, для опадів можна використовувати 2-3 обсяги спирту.
7. Після цього зберігайте суміш в холодильнику на кілька годин, щоб бета-глюкани випали в осад.
8. Після випадання опадів можна обережно зцідити рідину і зібрати осад бета-глюкану.
9. Нарешті, висушіть бета-глюкани в духовці при низькій температурі (наприклад, 40-50 ° C), поки весь спирт не буде видалений і ви не отримаєте сухий порошок.

Гриби демонструють варіації у своїх характеристиках. Отже, процес екстракції бета-глюкану може відрізнятися залежно від таких факторів, як конкретний вид грибів, стан грибів (сушені чи свіжі), розмір частинок і температура екстракції. Щоб оптимізувати процедуру екстракції, подумайте про експерименти з різними параметрами, включаючи зміну співвідношення твердої речовини та рідини, регулювання температури, дослідження різних розчинників, а також тестування різних тривалостей ультразвуку та налаштувань амплітуди.

Ферментативна екстракція бета-глюкану за допомогою ультразвуку

Ферментативна екстракція за допомогою ультразвуку – це метод, який використовується для вилучення бета-глюканів з грибів за допомогою комбінації ферментів та ультразвукових хвиль. Цей процес підвищує ефективність екстракції за рахунок руйнування клітинних стінок грибів і полегшення вивільнення бета-глюканів.

Збільшення обсягів екстракції бета-глюкану з грибів

Після того, як ви створите протокол екстракції бета-глюкану, який відповідає вашим вимогам, масштабування процесу екстракції може бути простим завданням.

Масштабування пакетної екстракції

Якщо ви плануєте масштабуватися за допомогою методу пакетної екстракції, ми рекомендуємо збільшувати обсяг партії, зберігаючи при цьому співвідношення твердої речовини до рідини та всі інші параметри незмінними. Якщо ви продовжуєте використовувати той же ультразвуковий гомогенізатор, обов'язково пропорційно збільште час ультразвуку. Для партій, що перевищують 1 літр, ви можете розглянути можливість включення повільної мішалки для підтримки суспензії частинок і підвищення рівномірності екстракції. На зображенні нижче показана установка періодичної екстракції об'ємом 8 літрів з використанням ультразвукового гомогенізатора UP400St у поєднанні з лабораторною мішалкою.

Екстракція вбудованих грибів

Для тих, хто зацікавлений у безперервному вилученні більшої кількості бета-глюканів з грибів, Hielscher Ultrasonics пропонує реактори з проточними елементами, призначені для екстракції рослинного матеріалу. Якщо це стосується вас, ми рекомендуємо вам звернутися до нас безпосередньо для отримання додаткової інформації. Наша технічна команда буде рада допомогти у визначенні найбільш підходящої установки для ваших конкретних потреб. Однак проведення експерименту в лабораторному масштабі, згаданого раніше, з вашими конкретними видами грибів може бути неоціненним для розуміння точних вимог процесу. На зображенні нижче показаний реактор з великими проточними елементами з ультразвуковим гомогенізатором UIP4000HDT для екстракції бета-глюканів при приблизно від 50 до 200 літрів суспензії грибоподібного розчинника на годину.

Емпірична концентрація бета-глюкану видів грибів

Нижче ви знайдете список емпіричних концентрацій бета-глюкану, які були отримані з різних видів грибів.

Види грибів	Разом 1,3-1,6-β-D-глюкан (г/100 г сухої маси)
Підберезник пінофільний	9,8%
Suillus granulatus	13,3%
Craterellus cornucopioides	4,5%
Suillus variegatus	13,7%
Hydnum repandum	4,1%
Gyroporus cyanescens	14,3%
Tricholomopsis rutilans	10,2%
Agaricus bisporus (портобелло)	4%
Agaricus bisporus (креміні)	4%
Auricularia auricular-judae	16,8%

вміст 1,3-1,6-β-D-глюкану в аналізованих дикорослих і культурних грибах, Джерело: Mirończuk-Chodakowska et al. (2017): Кількісна оцінка вмісту 1,3-1,6-β-D-глюкану в дикорослих видах їстівних польських грибів. Rocz Panstw Zakl Hig 2017; 68(3):281-290.