Yuqori darajada tozalangan shizofillan beta-glyukanlarining ultratovushli ishlab chiqarilishi
Shizofiallan immunomodulyatsion xususiyatlarga ega qo'ziqorin b-glyukandir. Yuqori faol dorivor ta'sirlar uchun shizofillan yaxshilangan bioavailability ko'rsatish uchun past molekulyar og'irlikka ega bo'lishi kerak. Ultrasonikatsiya shizofillanning molekulyar og'irligini kamaytirishi isbotlangan. Ishonchli va samarali usul sifatida sonikatsiya past molekulyar og'irlikdagi shizofillan ishlab chiqarish uchun osongina qo'llanilishi mumkin.
Schizophyllum qo'ziqorinlari va ultratovushli beta-glyukan ekstraktsiyasi
Schizophyllum qo'ziqorinining turlari tabiatda yomg'irli mavsumlardan keyin chirigan daraxtlarda o'sadi. Meva tanasi keyingi quruq mavsumda yig'iladi. Shizofillum turlari glyukanlar kabi biokimyoviy birikmalarga boy va shuning uchun ayniqsa tropik mamlakatlarda oziq-ovqat va dori sifatida iste'mol qilinadi. Immunomodulyator, antifungal, antineoplastik va antiviral xususiyatlari tufayli, Splitgill qo'ziqorini sifatida ham tanilgan Schizophyllum kommunasi biotexnologiya va farmatsevtika kompaniyalarini jalb qildi.
Sizofiran, sonifilan yoki sizofilan sifatida ham tanilgan polisaxarid shizofillan shizofillum qo'ziqorinlarida topilgan asosiy b-glyukan bo'lib, yuqori samarali bioaktiv b-glyukan shizofillanni taklif qiladi.
Schizophyllum kommuna qo'ziqorinlari tabiatda daraxtlarda o'sadi, miselyumni fermentatsiya bulonida ham etishtirish mumkin. Farmatsevtika va kosmetika uchun past molekulyar og'irlikdagi shizofillan yuqori molekulyar og'irlikdagi shizofillanga qaraganda ancha samarali. Buning sababi past molekulyar og'irlikdagi shizofillanning bioavailability va so'rilish tezligini sezilarli darajada yaxshilaydi. Bundan tashqari, yuqori molekulyar og'irlikdagi shizofillan ko'pincha ilovalarda muammoli, chunki bu uning suvli eritmalarining yuqori viskozitesini keltirib chiqaradi.
Ultrasonik hajmni kamaytirish shizofillanning molekulyar og'irligini pasaytirishning yuqori samarali va ishonchli usuli bo'lib, shu bilan b-glyukan molekulasining sifatini oshiradi.
Ultrasonikator UIP2000hdT qo'ziqorin b-glyukan shizofillanning molekulyar og'irligini kamaytirish uchun muvaffaqiyatli ishlatilgan.
Past molekulyar og'irlikdagi shizofillan ishlab chiqarish protokoli
Molekulyar og'irlikdagi shizofillanning bioavailability va qo'llash xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilaganligi sababli, Smirnou tadqiqot guruhi shizofillanning b-glyukan molekulasining bo'linishi va hajmini kamaytirish uchun ultratovush tekshiruvini o'tkazdi.
Shizofillanning ultratovush tekshiruvi
b-1.3(1.6)-glyukan shizofillan (SPG) bioreaktorda S. kommuna qoʻziqorinini substrat sifatida sukrozdan foydalangan holda suv ostida oʻstirish yoʻli bilan ishlab chiqarilgan.
Kultivatsiya tugagandan so'ng, kulturali bulon demineralizatsiyalangan suv bilan shizofillan kontsentratsiyasi 2 g / L gacha suyultirildi va ultratovush bilan ultratovushli protsessor UIP2000hdT (Hielscher Ultrasonics GmbH, Germaniya) quyidagi parametrlar va sharoitlarda qayta ishlash rejimida: o'rtacha oqim 50 mL / s, chastota 20 kHz, chiqish 2000 Vt, sonotrode turi BS2d22, kuchaytirgich turi B2-1,4 va amplituda 100%. Sonikatsiya boshida madaniyat bulyoni harorati 25 ° C edi. Ultratovushli kultura bulyoni (maxsus energiya kiritish 100 Vts/mL) Seitz HS800 chuqurlik filtri orqali 40°C da 1,5 bar bosim ostida filtrlangan. Kimyoviy tavsif uchun ultratovushli shizofillan (uSPG) laboratoriya haroratida uch baravar miqdorda izopropil spirti bilan filtratdan cho'ktirildi va 60 ° C da 12 soat davomida quritildi, immunologik tadqiqotlar uchun uSPG eritmalari quyidagicha tayyorlandi: (1) ultratovushli kulturali bulon filtrati 0,1 m2 Pall Centramate T seriyali PES kassetasi orqali diafiltrlangan (100 kDa kesish) 0,8 barda va diafiltratsiya ushlab turuvchi o'tkazuvchanlik 20 mS / sm ga qadar davom etdi; (2) eritma diafiltratsiya yo'li bilan uSPG kontsentratsiyasi 1 g/L gacha konsentrlangan va 120°C/20 daqiqada avtoklavda sterillangan. Denatüratsiyalangan uSPG xuddi shunday tarzda tayyorlangan, bundan tashqari NaOH 0,2 M konsentratsiyadagi kulturali bulon filtratiga qo'shilgan va gidroksidi eritma diafiltratsiyadan oldin laboratoriya haroratida 30 daqiqa davomida inkubatsiya qilingan.
Analitik usullar
Miselyumning hosildorligi gravimetrik tarzda baholandi: madaniyatli bulon suv bilan 1: 4 nisbatda suyultirildi, 25 ° C da 20 daqiqa davomida 10000 × g santrifüj qilindi, cho'kma uch marta suv bilan yuvildi, 60 ° C da quritildi va tortildi. Shizofillan supernatantdan uch karra izopropil spirti bilan cho'ktirildi, 24 soat davomida 60 ° C da quritildi va uning hosildorligi gravimetrik tarzda aniqlandi. Madaniy bulondagi pO2 optik zond Hamilton-Visiferm DO 120 (Gamilton, Shveytsariya) bilan o'lchandi.
Madaniyatli bulonning dinamik yopishqoqligi HAAKE Visco Tester 6L da 1L va 2L shpindellari bilan 4°C va 30 rpm aylanish tezligida o'lchandi. Filtrlash tezligi 1,5 bar bosim va 40 ° C da 200 × 200 mm Seitz HS800 (Pall, AQSh) chuqurlik filtri orqali 500 ml madaniy bulonning filtrlash vaqtidan hisoblab chiqilgan.
uSPG molekulyar og'irligi SEC-MALLS tomonidan HPLC tizimi Alliance (Waters) da ketma-ket ulangan PL aquagel OH60 va PL aquagel OH40 ustunlari bilan o'lchandi va miniDAWN TREOS (Wyatt) detektori diafiltratsiya orqali uSPG kontsentratsiyasi 1 g/L gacha konsentratsiya qilindi va sterilizatsiya qilindi. 120°C/20 daqiqada avtoklavlash. Denatüratsiyalangan uSPG xuddi shunday tarzda tayyorlangan, bundan tashqari NaOH 0,2 M konsentratsiyadagi kulturali bulon filtratiga qo'shilgan va gidroksidi eritma diafiltratsiyadan oldin laboratoriya haroratida 30 daqiqa davomida inkubatsiya qilingan.
UIP2000hdT shizofillanning molekulyar og'irligini kamaytirish uchun
ultratovush apparati UP400St (400W, 24kHz) shizofillanni qayta ishlash uchun
Ultrasonication davolash to'g'ridan-to'g'ri qo'llanilgan S. kommuna 144-h madaniyat bulon mitseliy bilan SPG quyi oqim qayta ishlash osonlashtirish uchun.
Soniklangan shizofillanning xususiyatlari: Ultratovushli shizofillan (uSPG) madaniyatli bulyon filtratidan spirt bilan cho'ktirildi va tavsiflandi. SEC-MALLS uSPG Mw ni taxminan 1 MDa deb taxmin qildi. Suyuq fermentatsiyada shizofillanning o'rtacha molekulyar og'irligi taxminan 5 MDa ni tashkil qiladi, qattiq holatda esa 10 MDa gacha yetishi mumkin. Ultratovushli shizofillanning molekulyar og'irligini mahalliy davolanmagan shizofillanning molekulyar og'irligi bilan solishtirganda, ultratovush tufayli molekulyar og'irlikning 5-10 baravar kamayishi kuzatilishi mumkin.
Soniklangan polisakkarid uSPG tarkibida 0,7% w/w protein va 1,0% w/w qoldiq yoqilgandan keyin mavjud edi. uSPG gidrolizati 99% dan ortiq glyukozadan iborat edi. Tahlil natijalari shuni ko'rsatadiki, sonikatsiya b-glyukan magistralini tasodifiy ravishda parchalaydi va yon novdalar buzilmagan holda qoladi, bu esa shizofillanning hajmini va molekulyar og'irligini kamaytiradi. Protein va endotoksinsiz uSPG bo'yicha immunologik tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ultratovushli past Mw shizofillan aniq immunomodulyatsion faollikka ega.
Mahalliy ultratovushli shizofillanning AFM tasviri (yuqorida) va topografik profili (pastki qismida). 512 × 512 pxs2 o'lchamlari bilan yarim kontaktli rejimda o'lchash. Shartlar: oltin qoplama, bahor doimiysi 15,3 N/m, uchi konusning burchagi <22°.
Kamaytirilgan yopishqoqlik: Ultrasonikatsiya madaniyat bulyoni viskozitesini sezilarli darajada pasayishiga olib keldi. Ultrasonikatsiya paytida kultura bulyoni yopishqoqligi chiziqli bo'lmagan tarzda o'zgardi: ultrasonikatsiya boshida yopishqoqlikning pasayishi tez edi, lekin keyinchalik u sekinlashdi. 100 Vts/ml o'ziga xos energiya sarfi kultura bulonining yopishqoqligini deyarli 7 marta kamaytirish uchun etarli edi.
144h uchun bioreaktorda qo'ziqorin etishtirish orqali olingan S.commune madaniyati bulonining ultratovushlanishi. Ultrasonication davrining ta'siri (Vs / ml ning o'ziga xos energiya kiritish sifatida ifodalangan) kultura bulon chuqur filtrlash tezligi (qora ustun) va filtrat (kulrang ustun) shizofillan (SPG) kontsentratsiyasi. Ultrasonikatsiya shartlari: Ultrasonik protsessor UIP2000hd (20 kHz, 2000 Vt), sonotrode BS2d22, kuchaytirgich B2-1.4, amplituda 100%, oqim tezligi 50 mL / s.
(rasm va tadqiqot: © Smirnou va boshqalar, 2017)
Yaxshilangan filtrlash: Ultratovush bilan ishlov berilgan kulturali bulon filtrdan yuqori molekulyar SPG bilan ishlov berilmagan kulturali bulondan (maxsus energiya sarfi 0 Vts/ml) tezroq oqib chiqdi. Bundan tashqari, ultratovush filtrlash paytida mahsulot yo'qotilishini sezilarli darajada kamaytirdi. Yuqori molekulyar SPG (maxsus energiya sarfi 0 Vts/ml) bilan ishlov berilmagan kulturali bulon filtratida 0,3 ± 0,07 g/l SPG bor, chuqur filtrlashdan oldin SPG konsentratsiyasi esa 2 g/l edi. Bundan farqli o'laroq, 100 Vt / ml ultratovushli madaniyat filtrati ikkalasi ham 2,2 ± 0,2 g / L konsentratsiyasida SPGni o'z ichiga oladi, bu deyarli nolga teng mahsulot yo'qotilishiga to'g'ri keladi.
144h uchun bioreaktorda qo'ziqorin etishtirish orqali olingan S.commune madaniyati bulonining ultratovushlanishi. Ultrasonication davrining ta'siri (Vs / ml ning o'ziga xos energiya kiritish sifatida ifodalangan) kultura bulon chuqur filtrlash tezligi (qora ustun) va filtrat (kulrang ustun) shizofillan (SPG) kontsentratsiyasi. Ultrasonikatsiya shartlari: Ultrasonik protsessor UIP2000hd (20 kHz, 2000 Vt), sonotrode BS2d22, kuchaytirgich B2-1.4, amplituda 100%, oqim tezligi 50 mL / s.
(rasm va tadqiqot: © Smirnou va boshqalar, 2017)
Denatüratsiyalangan ultratovushli shizofillanning AFM tasviri (yuqorida) va topografik profili (pastki qismida). 512 × 512 pxs2 o'lchamlari bilan yarim kontaktli rejimda o'lchash. Shartlar: oltin qoplama, bahor doimiysi 15,3 N/m, uchi konusning burchagi < 22°.
(rasm va tadqiqot: © Smirnou va boshqalar, 2017)
Bundan tashqari, tadqiqotchilar shizofillanni ultratovush bilan qayta ishlash osonlikcha kengaytirilishi mumkinligini aniqladilar. UIP2000hdT uchuvchi zavodining ultratovushli disintegratorining bir birligi oqim rejimida 110 soniyada 1 litr madaniyatli bulonni qayta ishladi. Tizimning unumdorligini qo'shimcha ultratovush qurilmalarini ketma-ket ulash orqali osongina oshirish mumkin.
Qo'ziqorinlarni olishning oddiy miqyosi haqida ko'proq o'qing!
Fungal glyukanni qayta ishlash uchun yuqori samarali ultratovush uskunasi
Glyukanlar kabi polisakkaridlarning parchalanishi, shuningdek, xitin va xitosan kabi boshqa bioaktiv birikmalar Hielscher yuqori samarali ultratovush uskunasi bilan ishonchli tarzda amalga oshirilishi mumkin. Bizning ultrasonikatorlarimiz yuqori amplitudalarni etkazib bera oladi, jarayon parametrlari ustidan aniq nazoratni taklif qiladi va og'ir yuk ostida va talabchan muhitda 24/7 ishlashi mumkin. Hielscher Ultrasonics uskunalari diapazoni ushbu talablarni ishonchli bajaradi. Ajoyib ultratovush ishlashi bilan bir qatorda, Hielscher ultratovush apparatlari yuqori energiya samaradorligi bilan faxrlanadi, bu muhim iqtisodiy afzallikdir. – ayniqsa, tijorat yirik ishlab chiqarishda ishlaganda.
Hielscher ultrasonikatorlari sizning jarayoningiz ehtiyojlarini optimal tarzda qondirish uchun sonotrodlar, kuchaytirgichlar, reaktorlar yoki oqim hujayralari kabi aksessuarlar bilan jihozlanishi mumkin bo'lgan yuqori samarali tizimlardir. Raqamli rangli displey yordamida sonikatsiya ishlarini oldindan o'rnatish imkoniyati, o'rnatilgan SD-kartada avtomatik ma'lumotlarni yozib olish, brauzerni masofadan boshqarish va boshqa ko'plab xususiyatlar, eng yuqori jarayonni boshqarish va foydalanuvchilarga qulaylik ta'minlanadi. Chidamlilik va og'ir yuk ko'tarish qobiliyati bilan birlashtirilgan Hielscher ultratovush tizimlari ishlab chiqarishdagi ishonchli ish otingizdir. Shizofillan kabi b-glyukanlarning molekulyar og'irligini kamaytirish maqsadli bo'linish va farmatsevtika dasturlari uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan yuqori sifatli shizofillanning yakuniy mahsulotini olish uchun kuchli ultratovushni talab qiladi.
Qo'ziqorinlardan ultratovushli beta-glyukan ekstraktsiyasi haqida ko'proq ma'lumotni, shu jumladan bosqichma-bosqich ko'rsatmalarni bu erda toping!
Quyidagi jadvalda ultrasonikatorlarimizning taxminiy qayta ishlash quvvati ko'rsatilgan:
| To'plam hajmi | Oqim darajasi | Tavsiya etilgan qurilmalar |
|---|---|---|
| 1 dan 500 ml gacha | 10 dan 200 ml / min | UP100H |
| 10 dan 2000 ml gacha | 20 dan 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 dan 20 L gacha | 0.2 dan 4L/min gacha | UIP2000hdT |
| 10 dan 100 l gacha | 2 dan 10 l / min | UIP4000hdT |
| na | 10 dan 100 l / min | UIP16000 |
| na | kattaroq | ning klasteri UIP16000 |
Biz bilan bog'lanish! / Bizdan so'rang!
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, uchuvchi va sanoat miqyosida ilovalar, dispersiya, emulsifikatsiya va ekstraktsiyani aralashtirish uchun yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi.
Adabiyot / Adabiyotlar
- Smirnou, Dzianis; Knotek, Petr; Nesporova, Kristina; Smejkalova, Daniela; Pavlik, Vojtech; Franke, Lukas; Velebny, Vladimir (2017): Ultrasound-assisted production of highly-purified β-glucan schizophyllan and characterization of its immune properties. Process Biochemistry 2017.
- Zhong, Kui; Tong, Litao; Liu, Liya; Zhou, Xianrong; Liu, Xingxun; Zhang, Qi; Zhou, Sumei (2015): Immunoregulatory and antitumor activity of schizophyllan under ultrasonic treatment. International Journal of Biological Macromolecules, 80, 2015. 302–308.
- Kengo Tabata, Wataru Ito, Takemasa Kojima, Shozo Kawabata, Akira Misaki (1981): Ultrasonic degradation of schizophyllan, an antitumor polysaccharide produced by Schizophyllum commune fries. Carbohydrate Research, Volume 89, Issue 1, 1981. 121-135.
Bilishga arziydigan faktlar
shizofillan – Qo'ziqorin b-glyukan
Sizofiran, SPG, sonifilan, sizofilan sifatida ham tanilgan shizofillan, Basidiomycetes qo'ziqorinining bir turi bo'lgan Schizophyllum commune Fries qo'ziqorini tomonidan ishlab chiqarilgan neytral hujayradan tashqari polisakkariddir. Shizofillan eruvchan beta-D-glyukan bo'lib, uning aniq ta'sir mexanizmi hali to'liq ochilmagan, ammo bu o'ziga xos b-glyukan immunomodulyatsion va antitumor ta'sir ko'rsatadi. Sizofiranning aniq ta'sir qilish mexanizmi hali to'liq ochilmagan bo'lsa-da, bu agent sitokin ishlab chiqarishni ko'paytirish, makrofaglar va Langerhans hujayralarini faollashtirish va polimorfonukulyar leykotsitlar (PML) va tabiiy qotil (NK) hujayralarining faolligini oshirish orqali immunitet tizimini rag'batlantiradi. Sizofiran oshqozon saratoniga qarshi juda samarasiz, ammo bosh va bo'yin saratoni bilan og'rigan bemorlarda omon qolish muddati uzaytirildi. Bachadon bo'yni saratonida Sizofiran II bosqichda emas, balki III bosqichda omon qolish va takrorlanish vaqtini uzaytirdi va to'g'ridan-to'g'ri o'simta massasiga kiritilganda qo'shimcha samaradorlikni ko'rsatdi. Sonifilan Yaponiyada saraton kasalligini davolash uchun radiatsiya terapiyasi bilan biologik javob modifikatori (BRM) sifatida ishlatiladi. U 1998 yilda Janubiy Koreyada bachadon bo'yni saratoni uchun ishga tushirilgan.
Hielscher Ultrasonics kompaniyasi yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi laboratoriya uchun sanoat hajmi.