Siêu âm Collagen khai thác từ sứa
- Collagen sứa là một loại collagen chất lượng cao, độc đáo nhưng thể hiện các đặc tính tương tự như collagen loại I, II, III và loại V.
- Khai thác siêu âm là một kỹ thuật hoàn toàn cơ học, làm tăng năng suất, đẩy nhanh quá trình và sản xuất collagen trọng lượng phân tử cao.
Khai thác sứa siêu âm
Sứa rất giàu khoáng chất và protein, và collagen là một loại protein chính trong các sinh vật biển gelatin này. Sứa là một nguồn gần như phong phú được tìm thấy trong các đại dương. Thường được xem là một bệnh dịch hạch, việc sử dụng sứa để chiết xuất collagen có lợi theo cả hai cách, tạo ra collagen tuyệt vời, sử dụng nguồn tự nhiên bền vững và loại bỏ sự nở hoa của sứa.
Khai thác siêu âm là phương pháp khai thác cơ học, có thể được kiểm soát chính xác và thích nghi với nguyên liệu thô được xử lý. Khai thác siêu âm đã được áp dụng thành công để cô lập collagen, glycoprotein và các protein khác từ sứa.
Nói chung, protein được phân lập từ sứa thể hiện hoạt động chống oxy hóa mạnh mẽ và do đó là các hợp chất hoạt động có giá trị cho các ngành công nghiệp thực phẩm, bổ sung và dược phẩm.
Để khai thác, toàn bộ sứa, mesoglea (= phần chính của ô sứa), hoặc cánh tay miệng có thể được sử dụng.
Khai thác siêu âm là một kỹ thuật hiệu quả và nhanh chóng để sản xuất collagen từ sứa với số lượng lớn.
- Collagen cấp thực phẩm / dược phẩm
- trọng lượng phân tử cao
- Thành phần axit amin
- tăng năng suất
- Xử lý nhanh chóng
- Dễ vận hành
Siêu âm-axit & Khai thác siêu âm-Enzym
Khai thác siêu âm có thể được sử dụng kết hợp với các giải pháp axit khác nhau để giải phóng collagen hòa tan axit (ASC) từ sứa. Siêu âm cavitation thúc đẩy sự chuyển giao khối lượng giữa chất nền sứa và dung dịch axit bằng cách phá vỡ cấu trúc tế bào và xả axit vào chất nền. Qua đó, collagen cũng như các protein mục tiêu khác được chuyển vào chất lỏng.
Trong bước tiếp theo, chất nền sứa còn lại được xử lý bằng enzyme (tức là pepsin) dưới sự siêu âm để cô lập collagen hòa tan pepsin (PSC). Sonication được biết đến với khả năng tăng hoạt động của enzyme. Hiệu ứng này dựa trên sự phân tán siêu âm và deagglomeration của các tập hợp pepsin. Các enzyme phân tán đồng nhất cung cấp một bề mặt tăng lên để chuyển khối lượng, tương quan với hoạt động của enzyme cao hơn. Hơn nữa, sóng siêu âm mạnh mẽ mở ra các sợi collagen để collagen được giải phóng.
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng một siêu âm hỗ trợ enzym (pepsin) khai thác kết quả trong năng suất cao hơn và một quá trình khai thác ngắn hơn.
Ultrasonicators hiệu suất cao cho sản xuất collagen
Hielscher Ultrasonics cung cấp hệ thống siêu âm mạnh mẽ từ phòng thí nghiệm đến băng ghế dự bị và quy mô công nghiệp. Để đảm bảo đầu ra khai thác tối ưu, sonication đáng tin cậy trong điều kiện đòi hỏi có thể được thực hiện liên tục. Tất cả các bộ vi xử lý siêu âm công nghiệp có thể cung cấp biên độ rất cao. Biên độ lên đến 200μm có thể dễ dàng chạy liên tục trong hoạt động 24/7. Đối với biên độ cao hơn, sonotrodes siêu âm tùy chỉnh có sẵn. Sự mạnh mẽ của thiết bị siêu âm của Hielscher cho phép hoạt động 24/7 ở nhiệm vụ nặng nề và trong môi trường đòi hỏi khắt khe.
Bảng dưới đây cung cấp cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của ultrasonicators của chúng tôi:
| Khối lượng hàng loạt | Tốc độ dòng chảy | Thiết bị được đề xuất |
|---|---|---|
| 0.5 đến 1,5mL | N.A. | LọTweeter |
| 1 đến 500mL | 10 đến 200ml / phút | UP100H |
| 10 đến 2000mL | 20 đến 400ml / phút | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1 đến 20L | 0.2 đến 4L / phút | UIP2000hdT |
| 10 đến 100L | 2 đến 10L / phút | UIP4000hdt |
| N.A. | 10 đến 100L / phút | UIP16000 |
| N.A. | Lớn | Cụm UIP16000 |
Liên hệ với chúng tôi! / Hãy hỏi chúng tôi!
Bộ vi xử lý siêu âm công suất cao từ phòng thí nghiệm để thí điểm và Công nghiệp vảy.
Văn học/Tài liệu tham khảo
- Nicholas MH Khonga, Fatimah Md. Yusoff, B. Jamilah, Mahiran Basri, I. Maznah, Kim Wei Chan, Nurdin Armania, Jun Nishikawa (2018): Cải thiện chiết xuất collagen từ sứa (Acromitus hardenbergi) với quá trình hòa tan do vật lý gây ra. Hóa học thực phẩm Vol. 251, ngày 15 tháng 6 năm 2018. 41-50.
- Guoyan Ren, Bafang Li, Xue Zhao, Yongliang Zhuang, Mingyan Yan (2008): Công nghệ chiết xuất hỗ trợ siêu âm để chiết xuất glycoprotein từ sứa (Rhopilema esculentum) cánh tay miệng. Giao dịch của Hiệp hội Kỹ thuật Nông nghiệp Trung Quốc 2008-02.
- Guoyan Ren, Bafang Li, Xue Zhao, Yongliang Zhuang, Mingyan Yan, Hu Hou, Xiukun Zhang, Li Chen (2009): Sàng lọc các phương pháp chiết xuất glycoprotein từ sứa (Rhopilema esculentum) bằng sắc ký lỏng hiệu suất cao. Tạp chí Đại học Đại dương Trung Quốc 2009, Tập 8, Số 1. 83–88.
Sự thật đáng biết
Collagen
Collagen là protein sợi với cấu trúc xoắn ba và protein sợi không hòa tan chính trong ma trận ngoại bào và trong mô liên kết. Có ít nhất 16 loại collagen nhưng hầu hết trong số chúng (khoảng 90%) thuộc loại I, loại II và loại III. Collagen là protein phong phú nhất trong cơ thể con người được tìm thấy trong xương, cơ, da và gân. Ở động vật có vú, nó đóng góp 25-35% protein toàn bộ cơ thể. Danh sách sau đây đưa ra ví dụ về các mô mà các loại collagen phong phú nhất: Loại I — xương, hạ bì, gân, dây chằng, giác mạc; Loại II—sụn, thân thủy tinh thể, nhân tủy; Loại III, thành mạch, sợi lưới của hầu hết các mô (phổi, gan, lá lách, v.v.); Loại IV - màng đáy, loại V - thường đồng phân phối với collagen loại I, đặc biệt là ở giác mạc. Điều này tự nhiên ủng hộ việc khai thác thương mại các collagen dồi dào tiêu chuẩn (collagen I-V), bằng cách cô lập và tinh chế chúng, chủ yếu từ các mô người, bò và lợn, bằng các quy trình sản xuất thông thường, năng suất cao, dẫn đến các lô collagen chất lượng cao. (Silva và cộng sự, Mar. Drugs 2014, 12)
Collagen nội sinh là một collagen tự nhiên được tổng hợp bởi cơ thể, trong khi collagen ngoại sinh là tổng hợp và có thể đến từ một nguồn bên ngoài như bổ sung. Collagen xảy ra trong cơ thể, đặc biệt là ở da, xương và các mô liên kết. Việc sản xuất collagen trong một sinh vật giảm theo tuổi tác và tiếp xúc với các yếu tố như hút thuốc và tia UV. Trong y học, collagen có thể được sử dụng trong băng vết thương collagen để thu hút các tế bào da mới đến các vị trí vết thương.
Collagen được sử dụng rộng rãi trong các chất bổ sung và dược phẩm vì nó có thể được tái hấp thu. Điều này có nghĩa là nó có thể bị phá vỡ, biến đổi và đưa trở lại cơ thể. Nó cũng có thể được tạo thành chất rắn nén hoặc gel giống như lưới. Một loạt các chức năng và sự xuất hiện tự nhiên của nó làm cho nó linh hoạt về mặt lâm sàng và phù hợp cho nhiều mục đích y tế. Đối với sử dụng y tế, collagen có thể được lấy từ bò, lợn, cừu, một sinh vật biển.
Có bốn phương pháp chính để cô lập collagen từ động vật: phương pháp muối, kiềm, axit và enzyme.
Các phương pháp axit và enzyme được sử dụng phổ biến nhất kết hợp để sản xuất collagen chất lượng cao. Vì các phần của collagen là collagen tan trong axit (ASC) và các bộ phận khác là collagen tan pepsin (PSC), việc điều trị axit được theo sau bởi chiết xuất pepsin enzyme. Việc chiết xuất collagen axit được thực hiện bằng cách sử dụng các axit hữu cơ như axit chloracetic, citric hoặc lactic. Để giải phóng collagen tan trong pepsin (PSC) từ nguyên liệu còn lại của quá trình chiết xuất collagen axit, chất không hòa tan được xử lý bằng enzyme pepsin, để cô lập collagen hòa tan pepsin (PSC). PSC thường được áp dụng kết hợp với 0,5M axit axetic. Pepsin là một enzyme phổ biến vì nó có thể duy trì cấu trúc collagen bằng cách phân tách vào N-terminal của chuỗi protein và peptide không xoắn.
Collagen được sử dụng trong các chất bổ sung dinh dưỡng (nutraceuticals), các sản phẩm mỹ phẩm và y học. Collagen động vật có vú và biển (cá) có sẵn trên thị trường và có thể được mua với bất kỳ số lượng nào. Collagen sứa là một dạng collagen mới, tương thích sinh học của con người và không phải động vật có vú (không có desease). Collagen sứa không phù hợp với bất kỳ loại collagen cụ thể nào (loại I-V), nhưng nó thể hiện các tính chất khác nhau của collagen loại I, II và V.
Glycoprotein
Glycoprotein được tìm thấy trong nhiều sinh vật từ vi khuẩn đến người và có chức năng khác nhau. Những protein này có chuỗi oligosacarit ngắn có liên quan đến việc nhận dạng bề mặt tế bào bởi hormone, virus và các chất khác trong nhiều sự kiện tế bào. Ngoài ra, kháng nguyên bề mặt tế bào đóng vai trò bài tiết chất nhầy của yếu tố ma trận ngoại bào, đường tiêu hóa và niệu sinh dục. Hầu như tất cả các protein hình cầu trong huyết tương ngoại trừ albumin, các enzyme và protein tiết ra đều có cấu trúc glycoprotein. Màng tế bào bao gồm các phân tử protein, lipid và carbohydrate. Mặt khác, vai trò của glycoprotein trong màng tế bào ảnh hưởng đến số lượng và phân phối protein. Những protein này có liên quan đến quá trình chuyển đổi từ màng sang chất. Số lượng và sự phân bố của glycolipid và glycoprotein cho tính đặc hiệu của tế bào.
Glycoprotein chịu trách nhiệm nhận biết các tế bào, tính thấm chọn lọc của màng tế bào và sự hấp thu hormone. Có 7 loại monosacarit chính trong phần carbohydrate của glycoprotein. Các monosacarit này kết hợp với trình tự khác nhau và cấu trúc liên kết khác nhau, dẫn đến một số lượng lớn các cấu trúc chuỗi carbohydrate. Một glycoprotein có thể chứa một cấu trúc oligosacarit liên kết N duy nhất hoặc có thể chứa nhiều hơn một loại oligosacarit. Các oligosacarit liên kết N có thể có cấu trúc giống nhau hoặc khác nhau hoặc cũng có thể có mặt trong các oligosacarit liên kết O. Số lượng chuỗi oligosacarit khác nhau tùy thuộc vào protein và chức năng.
Axit sialic trong glycoprotein, một yếu tố của glycocalyx, đóng một vai trò quan trọng trong việc nhận biết các tế bào. Nếu các axit sialic bị phá hủy vì bất kỳ lý do gì, cấu trúc glycocalyx của màng bị phá vỡ và tế bào không thể thực hiện hầu hết các nhiệm vụ được chỉ định. Ngoài ra, có một số glycoprotein cấu trúc. Chúng là fibronectin, laminin, fibronectin của thai nhi và tất cả chúng đều có nhiệm vụ khác nhau trong cơ thể. Ngoài ra trong glycoprotein nhân chuẩn, có một số monosacarit chủ yếu ở loại hexose và aminohexose. Chúng có thể hỗ trợ gấp protein, cải thiện sự ổn định của protein và tham gia vào tín hiệu tế bào.

