Ultrasonik kollagen ekstraktsiyasi
- Kollagen oqsillarga boy va ko'p sanoat ilovalarida, masalan, oziq-ovqat, farmatsevtika, qo'shimchalar va boshqalarda keng qo'llaniladi.
- Sonikatsiyani kollagenning fermentativ yoki kislotali ekstraktsiyasi bilan osongina birlashtirish mumkin.
- Kollagen ekstraktsiya jarayoniga ultratovushni tatbiq etish yuqori rentabellik va tezroq ekstraksiyaga olib keladi.
Kollagen ekstraktsiyasiga ultratovush ta'siri
Yuqori intensiv ultratovush ho'l jarayonlarda massa o'tkazuvchanligini yaxshilash uchun keng qo'llaniladi, masalan, ekstraktsiya, sonokimyo va boshqalar. Kollagenning ekstraktsiyasini (shuningdek, kollagen izolyatsiyasi deb ham ataladi) ultratovush bilan davolash orqali sezilarli darajada yaxshilash mumkin. Sonikatsiya kollagen substratining parchalanishiga yordam beradi, kollagen fibrillalarini ochadi, shuning uchun fermentativ gidroliz yoki kislota bilan ishlov berish osonlashadi.
Ultratovush yordamida fermentativ ekstraktsiya
Sonikatsiya ferment faolligini oshirish qobiliyati bilan mashhur. Bu ta'sir pepsin agregatlarining ultratovush dispersiyasi va deaglomeratsiyasiga asoslangan. Bir hil disperslangan fermentlar yuqori ferment faolligi bilan bog'liq bo'lgan massa almashinuvi uchun yuqori sirtni taklif qiladi. Bundan tashqari, kuchli ultratovush to'lqinlari kollagen fibrillalarini ochadi, shunda kollagen chiqariladi.
Ultrasonik pepsin ekstraktsiyasi: Pepsin ultratovushni birlashtirganda kollagen hosildorligini taxminan 100 ga oshiradi. 124% va an'anaviy pepsin gidrolizi bilan solishtirganda ekstraksiya vaqtini sezilarli darajada qisqartiradi. Dairesel dikroizm tahlili, atom kuchi mikroskopiyasi va FTIR ekstraksiya qilingan kollagenning uch spiral tuzilishi sonikatsiyadan ta'sirlanmaganligini va buzilmaganligini isbotladi. (Li va boshq. 2009) Bu ultratovush yordamida pepsin ekstraktsiyasini oziq-ovqat sanoati uchun juda amaliy qiladi, bu esa sezilarli darajada qisqaroq ishlov berish vaqtida oqsillarni qayta tiklash tezligini oshiradi.
Sigir tendonidan kollagenni ultratovushli va ultratovushsiz ekstraktsiyasining qiyosiy tadqiqotida ultratovush bilan davolash (20kHz, puls rejimi 20/20 sek.) yuqori rentabellik va samaradorlikka ishonch hosil qildi. An'anaviy ekstraktsiya 48 soat davomida sirka kislotasida pepsin bilan amalga oshirildi. Ultrasonik ekstraktsiya bir xil sharoitlarda ekstraksiya qilingan, ammo sonikatsiyaga (3 dan 24 soatgacha) va pepsinga (24 dan 45 soatgacha) ta'sir qilish vaqtlari o'zgarib turdi, natijada jami 48 soatlik davolash amalga oshirildi. Ultrasonik-pepsin ekstraktsiyasi kollagen ekstraktsiyasining yuqori samaradorligini ko'rsatdi va an'anaviy ekstraksiya rentabelligi 2,4% bo'lganida 6,2% rentabellikka erishdi. Eng yaxshi natijalarga 18 soatdan foydalangan holda ultratovushli ekstraktsiya vaqtida erishildi. Ekstraksiya qilingan kollagen buzilmagan doimiy spiral strukturasini, yaxshi eruvchanligini va ancha yuqori issiqlik barqarorligini ko'rsatdi. bu ultratovushli-pepsin ekstraktsiyasi natijasida hosil bo'lgan kollagen sifatiga zarar bermasdan tabiiy kollagenni olish samaradorligini oshirganligini anglatadi. (Ran va Vang 2014)
Ultratovush yordamida kislota ekstraktsiyasi
Kim va boshqalar tomonidan olib borilgan tadqiqotda. (2012), yapon dengiz levrek (Lateolabrax japonicus) terisidan kislotada eriydigan kollagenni ekstraktsiyasi 0,5 M sirka kislotasida 20 kHz chastotada ultratovush bilan ishlov berishdan so'ng hosildorlikning oshishi va ekstraksiya vaqtining qisqarishini ko'rsatdi. Ultratovush yordamida ekstraktsiya kollagenning asosiy tarkibiy qismlarini, aniqrog'i a1, a2 va b zanjirlarini o'zgartirmadi.
Tuxum qobig'idan oqsillarni ultratovush yordamida olish
Ultrasonik oldindan ishlangan enzimatik gidrolizatlar yaxshi funktsional xususiyatlarga ega edi. Tovuq tuxumining qobig'idan funktsional protein gidrolizatlarini ultratovush yordamida olish uchun eruvchanlik, emulsiyalash, ko'piklash va suvni ushlab turish xususiyatlari yaxshilanadi.
Tuxum qobig'i membranasi juda ko'p tabiiy manba bo'lib, 64 ga yaqin oqsillarni o'z ichiga oladi, shu jumladan I, V va X tipdagi kollagen, lizozim, osteopontin va sialoprotein. Bu tuxum qobig'ini oqsillarni olish uchun qiziqarli xom ashyoga aylantiradi. Ultrasonik ekstraksiya bilan oqsilning chiqarilishi va funksionalligi sezilarli darajada yaxshilanishi mumkin, bu esa tez, samarali va iqtisodiy jarayonga olib keladi.
Ultrasonik jarayonlar: From laboratoriya uchun sanoat Masshtab
Ultratovush yordamida gidroksidi ekstraktsiyasi
bu oqsillarni ajratib olish va eritish
Tuxum qobig'i membranasidan oqsil olish uchun ultratovushli ishqor bilan ishlov berish natijasida tuxum qobig'i membranasi oqsilining 100% ga yaqin erigan oqsil hosil bo'ldi. Ultrasonik kavitatsiya tuxum qobig'i membranasidan kattaroq oqsillarni ajratib oldi va uning birikmalarini eriydi. Protein tuzilishi va xususiyatlari sonikatsiya bilan zarar ko'rmadi va buzilmagan. Proteinlarning antioksidant xususiyatlari ultratovush yordamida gidroksidi davolash va an'anaviy ekstraktsiya uchun bir xil edi.
Ultrasonik jelatin ekstraktsiyasi
Muzlatilgan va havoda quritilgan pollok terilari sovuq sho'r suv, gidroksidi va kislota eritmalari bilan ishlov berish vositasi sifatida kollagen to'qimasini ajratish va jelatinni 45 ° C da to'rt soat davomida kollagen denaturatsiyasi bilan ekstraksiya qilish uchun ultratovushli ishlov berish bilan ishlov berildi. Jelatin unumi, pH, tiniqlik, jelning mustahkamligi va viskoelastik xususiyatlari, shuningdek PAGE-SDS usuli bilan aniqlangan molekulyar og'irlik taqsimoti baholandi. To'rt soat davomida 45 ° C da suv hammomida ekstraksiya qilingan jelatin nazorat sifatida ishlatilgan. Kuchli ultratovush bilan ishlov berish nazorat bilan solishtirganda ekstraksiya hosildorligini 11,1% ga oshirdi, jelning kuchi esa 7% ga kamaydi. Ultratovush yordamida olingan jelatinda (4,2 ° C) jelleşme harorati ham past edi. Ushbu xatti-harakatlar jelatinlardagi polipeptid sariqlarining molekulyar og'irligi taqsimotidagi farqlar bilan bog'liq. Muzlatilgan va havoda quritilgan baliq terisidan jelatin ekstraktsiyasini oshirish uchun kuchli ultratovush ekstraktsiyasidan foydalanish mumkin. (Olson va boshq. 2005)
Sanoat ultratovush tizimlari
Hielscher Ultrasonics laboratoriyadan dastgoh tepasiga va sanoat miqyosiga qadar kuchli ultratovush tizimlarini etkazib beradi. Optimal ekstraksiya chiqishini ta'minlash uchun talab qilinadigan sharoitlarda ishonchli sonikatsiya doimiy ravishda amalga oshirilishi mumkin. Barcha sanoat ultratovushli protsessorlar juda yuqori amplitudalarni etkazib berishi mumkin. 200 µm gacha bo'lgan amplitudalar 24/7 ishda osongina uzluksiz ishlashi mumkin. Bundan ham yuqori amplitudalar uchun moslashtirilgan ultratovushli sonotrodlar mavjud. Hielscherning ultratovush uskunasining mustahkamligi og'ir yuklarda va talabchan muhitda 24/7 ishlash imkonini beradi.
Iltimos, jarayon talablaringiz bilan bugun biz bilan bog'laning! Sizning jarayoningiz uchun mos ultratovush tizimini tavsiya qilishdan mamnun bo'lamiz!
Hielscherning ultratovushli yuqori quvvatli homogenizatorlari har qanday jarayon miqyosi uchun mavjud – laboratoriyadan ishlab chiqarishgacha.
Adabiyot/Adabiyotlar
- Alvares, Karlos; Lelu, Paulin; Linch, Sara A.; Tivari, Brijesh K. (2018): Ultratovush yordamida ketma-ket kislota/ishqoriy izoelektrik eruvchan yog'ingarchilik (ISP) ekstraktsiyasidan foydalangan holda, skumbriyali butun baliqdan optimallashtirilgan oqsil olish. LWT – Oziq-ovqat fanlari va texnologiyasi jild. 88, fevral 2018. 210-216.
- Jain, Surangna; Kumar Anal, Anil (2016): Tovuq tuxumining qobig'i membranasidan (ESM) funktsional protein gidrolizatlarini ultratovush yordamida ekstraksiya (BAA) va fermentativ gidroliz orqali ekstraktsiyani optimallashtirish. LWT – Oziq-ovqat fanlari va texnologiyasi jild. 69, iyun 2016 yil. 295-302.
- Kim, HK; Kim, YH; Kim, YJ; Park, HJ; Li, NH (2012): ultratovushli davolashning Lateolabrax japonicus dengiz boshi terisidan kollagen ekstraktsiyasiga ta'siri. Baliqchilik fanlari 78-jild, 78-son; 2013. 485-490.
- Li, Defu; Mu, Changdao; Cai, Sumei; Lin, Vey (2016): Kollagenning fermentativ ekstraktsiyasida ultratovushli nurlanish. Ultrasonik sonokimyo 16-jild, 5-son; 2009. 605-609.
- Olson, DA, Avena Bustillos, RD, Olsen, CW, Chiou, B., Yee, E., Bower, CK, Bechtel, PJ, Pan, Z., Mc Hugh, TH (2005): quvvat ultratovushini baholash. baliq jelatini ekstraktsiyasi uchun ishlov berish yordami. Uchrashuv konspekti № 71C-26. IFT yillik yig'ilishi. Iyul 2005. Yangi Orlean, LA.
- Ran, XG; Vang, LY (2014): Go'sht sanoatining qo'shimcha mahsulotlaridan kollagen olish uchun tandemda ultratovush va pepsin bilan davolashdan foydalanish. Oziq-ovqat va qishloq xo'jaligi fanlari jurnali 94 (3), 2014. 585-590.
- Shmidt, MM; Dornelles, RCP; Mello, RO; Kubota, EH; Mazutti, MA; Kempka, AP; Demiate, IM (2016): Kollagen ekstraktsiya jarayoni. Xalqaro oziq-ovqat tadqiqotlari jurnali 23 (3), 2016. 913-922.
- Siritientong, Tippavan; Bonani, Valter; Motta, Antonella; Migliaresi, Klaudio; Aramwit, Pornanong (2016): Bombyx mori ipak shtammi va ekstraktsiya vaqtining seritsinning molekulyar va biologik xususiyatlariga ta'siri. Bioscience, Biotexnology, and Biochemistry Vol. 80 , Iss. 2, 2016. 241-249.
- Zeng, JN; Jiang, BQ; Xiao, ZQ, Li, SH (2011): Ultrasonik oldindan ishlov berish ostida papain bilan baliq tarozidan kollagenni olish. Ilg'or materiallar tadqiqoti, 366-jild, 2011. 421-424.
Bilishga arziydigan faktlar
kollagen
Kollagen hayvonlar tanasidagi turli biriktiruvchi to'qimalarda hujayradan tashqari bo'shliqdagi asosiy tarkibiy oqsildir. Birlashtiruvchi to'qimalarning asosiy komponenti sifatida u sut emizuvchilarda eng ko'p bo'lgan proteindir [1], butun tanadagi protein tarkibining 25% dan 35% gacha. Kollagen bir-biriga o'ralgan aminokislotalardan iborat bo'lib, cho'zilgan fibrillalarni hosil qilish uchun uch spiral hosil qiladi. Kollagenning eng yuqori miqdori tendonlar, ligamentlar va teri kabi tolali to'qimalarda mavjud. Kollagenning uchta turini ajratib ko'rsatish kerak:
I turdagi kollagen: teri, sochlar, tirnoqlar, organlar, suyaklar, ligamentlarda 90% protein bilan ta'minlaydi
II turdagi kollagen: Xaftaga 50-60% protein, bo'g'im xaftaga 85-90% kollagen beradi.
III turdagi kollagen: suyak, xaftaga, dentin, tendon va boshqa biriktiruvchi to'qimalarda tolali oqsillarni oqsil bilan ta'minlaydi.
Tanadagi kollagen
Uchta kollagen turining har biri tanadagi turli maqsadlarni bajaradigan turli xil oqsillardan iborat. I va III kollagen turlari terining, mushaklarning, suyaklarning, sochlarning va tirnoqlarning asosiy tarkibiy qismidir. Ular salomatligi, o'sishi va tiklanishi uchun zarurdir. II turdagi kollagen asosan xaftaga va bo'g'imlarda joylashgan.
I va III turdagi kollagen ham 19 ta aminokislotadan iborat bo'lib, ular muhim aminokislotalar hisoblanadi. Ular fibroblastlar (biriktiruvchi to'qimalardagi hujayralar) va osteoblastlar (suyaklarni hosil qiluvchi hujayralar) tomonidan ishlab chiqariladi. I va III turdagi kollagendagi eng muhim oqsillarga glitsin, prolin, alanin va gidroksiprolin kiradi. III tip - tolali skleroprotein.
Glitsin kollagenda eng ko'p miqdorda bo'lgan aminokislotadir. Prolin muhim bo'lmagan aminokislotadir, u glitsindan sintezlanishi mumkin va bo'g'inlar va tendonlarga hissa qo'shadi. Gidroksiprolin kollagenning barqarorligiga hissa qo'shadigan aminokislotadir. Alanin oqsillarning biosintezi uchun muhim bo'lgan aminokislotadir.
I va III tipdagi kabi, II turdagi kollagen ham fibrillalarni hosil qiladi. Kollagenning bu fibrillyar tarmog'i xaftaga juda muhim, chunki u proteoglikanlarni ushlab turishga imkon beradi. Bundan tashqari, u to'qimalarga kuchlanish kuchini beradi.
Manbalar va foydalanish
Kollagen tolali oqsil bo'lib, sut emizuvchilarning biriktiruvchi to'qimalarida, masalan, qoramol, cho'chqada ko'p bo'ladi. Ko'pincha kollagen chiqariladi
cho'chqa terisi va suyaklaridan va qoramol manbalaridan. Kollagen olish uchun muqobil manba baliq va parrandalardir. Kollagen oziq-ovqat, xun takviyeleri, farmatsevtika / tibbiyot va boshqa mahsulotlar qatorida kosmetika sohasida keng qo'llaniladi. Kollagen ekstraktsiyasi rivojlanayotgan biznesdir, chunki bu protein turli xil sanoat jarayonlarida sintetik vositalarni almashtirishi mumkin.