Aplikace ultrazvuku při extrakci rostlin
Většina léčivých složek přírodních rostlin jsou intracelulární produkty a během extrakce je často nutné buňky rozbít. Dosavadní mechanické nebo chemické metody lámání je někdy obtížné dosáhnout ideálního lámacího účinku. Ultrazvuk byl prokázán při extrakci léčivých složek z suchozemských a mořských rostlin. Ze zřejmých výhod.
Aplikace ultrazvuku při extrakci rostlin
Pozemní rostliny: Aplikace ultrazvuku v biotechnologiích je relativně novou oblastí výzkumu. Studie ukázaly, že ultrazvuk může aktivovat fyziologické a biochemické procesy, na kterých se podílejí určité enzymy a buňky. Změnou mechanismu přenosu hmoty reaktantů lze zlepšit aktivitu enzymů a urychlit metabolický proces buněk. Ultrazvuk se používá k degradaci škrobu, což může významně zvýšit rozpustnost škrobu ve vodě při zachování zřejmých charakteristik škrobu, ale aktivita enzymu se sníží po opakovaných ultrazvukových úpravách; Ultrazvuk se používá k degradaci chitinu vysokou rychlostí, nízkou cenou a nezměněným obsahem aminokyselin; Ultrazvuk se používá k extrakci houbových polysacharidů, jako jsou polysacharidy cordycepsu, lentinan, hericium polysacharid atd. Ve srovnání s tradiční technologií má ultrazvuková enzymatická metoda vyšší rychlost extrakce, žádné ztráty materiálu a vedlejší reakce během reakce; kromě toho se ultrazvuk také používá k odbourávání a extrakci různých hroznů Glykan atd. Polysacharid Ganoderma lucidum je druh pevného lignifikovaného houbového polysacharidu. Buněčná stěna obsahuje bílkoviny, chitin, celulózu a lignin. Jeho struktura je kompaktní. Je obtížné zničit buněčnou stěnu obecnými způsoby léčby a je obtížné extrahovat účinné složky. Relativní krystalinita byla snížena z 23,4 na 0 působením 120 W ultrazvukové vlny, měrný povrch byl zvýšen o 85,5% a rychlost hydrolýzy byla významně zvýšena.
V současné době byly provedeny některé výzkumy týkající se použití ultrazvuku k extrakci léčivých účinných látek z suchozemských rostlin. Studie extrakce antrachinonů z rebarbory ultrazvukem ukazuje, že celková rychlost extrakce může dosáhnout 95,25% po 10 minutovém ultrazvukovém ošetření, zatímco celková rychlost extrakce je pouze 63,27% po dekompozici po dobu 3 hodin; rychlost extrakce může dosáhnout až 20 minut po extrakci ultrazvukem. 99,82%; papírová chromatografie a HPLC byly použity k analýze produktů extrahovaných dvěma způsoby, které ukázaly, že ultrazvukové ošetření nemělo žádný vliv na strukturu produktu. Při studiu extrakce berberinu z oddenků Coptise byla zkoumána doba ultrazvukového ošetření, frekvence ultrazvuku a koncentrace kyseliny sírové. Výsledky ukazují, že rychlost extrakce ultrazvukové extrakce 20 kHz po dobu 30 minut je stejná jako rychlost namáčení po dobu 24 hodin (8,12%). Studie extrahovaného produktu spektrometrem nukleární magnetické rezonance ukazuje, že ultrazvuk nemá žádný vliv na strukturu berberinu. Extrakce rutinu ze Sophora sophora pomocí ultrazvukových vln různých frekvencí je srovnávána s horkou alkalickou extrakcí kyselinou. Ultrazvuková metoda nevyžaduje ohřev a vyžaduje pouze ultrazvukové ošetření s frekvencí 20 kHz po dobu 30 minut. Míra těžby může být zvýšena o 47,6%. Ultrazvuk se používá v konvenčním procesu alkalického máčení pro extrakci berberinu z Coptis chinensis. Rychlost extrakce berberinu získaná ultrazvukovou extrakcí po dobu 30 minut je o více než 50% vyšší než u alkalického namáčení po dobu 24 hodin. Státní klíčová laboratoř biochemického inženýrství Chemického a metalurgického ústavu Čínské akademie věd převzala národní&„Devátý pětiletý plán GG“; klíčový projekt&„Kultivace rostlinných buněk a produkce artemisininu GG“ ve velkém měřítku pomocí ultrazvuku k zesílení extrakce artemisininu ropným etherem, což zvýšilo rychlost extrakce. Doba extrakce se výrazně zkracuje, což snižuje spotřebu rozpouštědla, a produkt extrakce se testuje ultrafialovou spektrofotometrií a metodou HPLC, což ukazuje, že obsah nečistot je také menší.
Mořské řasy: Dunaliella salina je bohatá na β-karoten. První podmínkou pro extrakci β-karotenu ze soli je rozlomení solných řas tak, aby β-karoten mohl rychle a účinně vstoupit do extrakčního média, jako je vodný roztok. Vzhledem k tomu, že extrakty jsou většinou intracelulární látky, je obecně nutné buňky během procesu extrakce rozbít. Vzhledem k chemické reakci probíhající v procesu může použití chemických metod rozbití snadno způsobit změny ve struktuře a vlastnostech extraktu a ztratit jeho aktivitu a je obtížné účinně rozbít buňky mechanickým rozbitím. Lu Deming a kol. použilo ultrazvukové vlny 30 kHz, 150 V, 46 kHz, 105 V, 4,64 kHz, 107 V, 48,2 kHz a 109 V k rozbití solných řas za podmínky 20 ℃. Celková míra fragmentace řas může dosáhnout 87%. Phycobilisomes jsou pigmenty určitých řas, které shromažďují světlo. Spektrální vlastnosti fykobilizomů odrážejí nejen jejich složení a strukturní charakteristiky, ale odrážejí také rozdíly a evoluční stav druhů řas. Ke studiu spektrálních vlastností fykobilizomů je třeba získat úplný fykobilizom. Pokud nelze ideální tělo z řas získat z dracocystis chemickými a mechanickými způsoby drcení, lze získat úplné fycobilizomy ultrazvukem s frekvencí 20–50 kHz a napětím 60 V po dobu 10 minut. Účelem ultrazvuku je rozbít buňky Asparagus solanacearum, vystavit vnitřní kapsli a poté vibrovat fycobilisom z membrány vnitřní kapsle.
V současné době se při extrakci polysacharidů z mořských řas obvykle používá metoda varu a srážení ethanolem a míra regenerace je velmi nízká. Národní klíčová laboratoř biochemického inženýrství, Ústav chemie a metalurgie, Čínská akademie věd, provádí Marine" 863" Projekt fondu mladých" Ultrazvukové vyluhování polysacharidů mořských řas a výzkum metod extrakce a separace kondenzovaných fází" ;. Současně bude studovat a řešit problém inženýrského zesílení při aplikaci ultrazvuku s cílem rozšířit použití ultrazvuku při extrakci mořských aktivních látek.
Aplikace ultrazvuku při extrakci přírodních složek z suchozemských rostlin a rostlin mořských řas ukázala zjevné výhody a postupně přitahovala pozornost lidí&# 39. Přestože v současnosti byly provedeny některé výzkumy, všechny jsou prováděny v malém měřítku v laboratoři a jsou prováděny experimenty s jednoduchými procesními podmínkami pro jednotlivé konkrétní extrakční objekty.
Pokud se k extrakci přírodních rostlinných složek používá ultrazvuk, měl by se mechanismus působení hlouběji prozkoumat, aby se vytvořil soubor obecnějších modelů, které poskytnou základ pro provozní podmínky různých těžebních objektů. Současně věnuje pozornost výzkumu souvisejících technických problémů a řeší problém zesílení inženýrské extrakce ultrazvukem.
Pozornost
