Aplikácia ultrazvuku pri extrakcii rastlín
Väčšina liečivých zložiek prírodných rastlín sú intracelulárne produkty a počas extrakcie je často potrebné bunky lámať. Existujúce mechanické alebo chemické spôsoby lámania sú niekedy ťažké dosiahnuť ideálny lámací účinok. Ultrazvuk sa ukázal pri extrakcii liečivých zložiek z suchozemských a morských rastlín. Z očividných výhod.
Aplikácia ultrazvuku pri extrakcii rastlín
Pozemné rastliny: Aplikácia ultrazvuku na biotechnológiu je relatívne novou oblasťou výskumu. Štúdie ukázali, že ultrazvuk môže aktivovať fyziologické a biochemické procesy, na ktorých sa podieľajú určité enzýmy a bunky. Zmenou mechanizmu prenosu hmoty reaktantov je možné zlepšiť aktivitu enzýmov a urýchliť metabolický proces buniek. Ultrazvuk sa používa na degradáciu škrobu, čo môže významne zvýšiť rozpustnosť škrobu vo vode pri zachovaní zrejmých charakteristík škrobu, ale aktivita enzýmu sa zníži po opakovaných ultrazvukových úpravách; Ultrazvuk sa používa na odbúravanie chitínu vysokou rýchlosťou, nízkymi nákladmi a nezmeneným obsahom aminokyselín; Ultrazvuk sa používa na extrakciu plesňových polysacharidov, ako sú polysacharidy cordycepsu, lentinan, hericium polysacharid atď. V porovnaní s tradičnou technológiou má ultrazvuková enzymatická metóda vyššiu rýchlosť extrakcie, žiadne straty materiálu a vedľajšie reakcie počas reakcie; okrem toho sa ultrazvuk používa aj na odbúravanie a extrakciu najrôznejších hroznov. Glykán atď. Polysacharid Ganoderma lucidum je druh pevného lignifikovaného hubového polysacharidu. Bunková stena obsahuje bielkoviny, chitín, celulózu a lignín. Jeho štruktúra je kompaktná. Je ťažké zničiť bunkovú stenu všeobecnými metódami liečby a je ťažké extrahovať účinné zložky. Relatívna kryštalinita sa znížila z 23,4 na 0 pôsobením 120 W ultrazvukovej vlny, špecifický povrch sa zvýšil o 85,5% a výrazne sa zvýšila rýchlosť hydrolýzy.
V súčasnosti sa uskutočňujú niektoré výskumy týkajúce sa použitia ultrazvuku na extrakciu liečivých účinných látok z suchozemských rastlín. Štúdia extrakcie antrachinónov z rebarbory ultrazvukom ukazuje, že celková miera extrakcie môže dosiahnuť 95,25% po 10-minútovom ultrazvukovom ošetrení, zatiaľ čo celková miera extrakcie je iba 63,27% po dekompozícii po dobu 3 hodín; rýchlosť extrakcie môže dosiahnuť až 20 minút po extrakcii ultrazvukom. 99,82%; papierová chromatografia a HPLC sa použili na analýzu produktov extrahovaných týmito dvoma metódami, ktoré preukázali, že ošetrenie ultrazvukom nemalo žiadny vplyv na štruktúru produktu. Pri štúdiu extrakcie berberínu z rizómov Coptisa sa skúmal čas ultrazvukového ošetrenia, frekvencia ultrazvuku a koncentrácia kyseliny sírovej. Výsledky ukazujú, že rýchlosť extrakcie 20 kHz ultrazvukovou extrakciou po dobu 30 minút je rovnaká ako pri namáčaní počas 24 hodín (8,12%). Štúdia extrahovaného produktu spektrometrom nukleárnej magnetickej rezonancie ukazuje, že ultrazvuk nemá žiadny vplyv na štruktúru berberínu. Extrakcia rutínu zo Sophora sophora pomocou ultrazvukových vĺn rôznych frekvencií sa porovnáva s horúcou extrakciou alkalickou kyselinou. Ultrazvuková metóda nevyžaduje zahrievanie a vyžaduje iba ultrazvukové ošetrenie s frekvenciou 20 kHz po dobu 30 minút. Mieru ťažby je možné zvýšiť o 47,6%. Ultrazvuk sa používa v konvenčnom procese alkalického máčania na extrakciu berberínu z Coptis chinensis. Rýchlosť extrakcie berberínu získaná ultrazvukovou extrakciou počas 30 minút je o viac ako 50% vyššia ako pri alkalickom namáčaní počas 24 hodín. Štátne kľúčové laboratórium biochemického inžinierstva Chemického a metalurgického ústavu Čínskej akadémie vied prijalo národné&„Deviaty päťročný plán GG“; kľúčový projekt&„Veľkorysá kultivácia a produkcia artemisinínu GG“ pomocou ultrazvuku na zintenzívnenie extrakcie artemisinínu ropným éterom, čo zvýšilo rýchlosť extrakcie. Doba extrakcie sa výrazne skracuje, čo znižuje spotrebu rozpúšťadla, a produkt extrakcie sa testuje ultrafialovou spektrofotometriou a metódou HPLC, čo ukazuje, že obsah nečistôt je tiež menší.
Morské riasy: Dunaliella salina je bohatá na β-karotén. Prvou podmienkou extrakcie β-karoténu zo soli je rozrušenie soľných rias tak, aby β-karotén mohol rýchlo a efektívne vstúpiť do extrakčného média, ako je vodný roztok. Pretože extrakty sú väčšinou intracelulárne látky, je treba bunky všeobecne počas extrakcie rozbiť. V dôsledku chemickej reakcie prebiehajúcej v procese môže použitie metód chemického lámania ľahko spôsobiť zmeny v štruktúre a vlastnostiach extraktu a stratiť jeho aktivitu. Je ťažké efektívne rozbiť bunky mechanickým lámaním. 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 na rozbitie soľných rias za podmienky 20 ℃. Miera úplnej fragmentácie rias môže dosiahnuť 87%. Fycobilizómy sú pigmenty určitých rias, ktoré zbierajú svetlo. Spektrálne vlastnosti fykobilizómov odrážajú nielen ich zloženie a štrukturálne charakteristiky, ale odrážajú aj rozdiely a vývojový stav druhov rias. Na štúdium spektrálnych vlastností fykobilizómov je potrebné získať úplný fykobilizóm. Ak nie je možné z dracocystis získať ideálne telo z rias chemickými a mechanickými metódami drvenia, je možné získať úplné fykobizomómy ultrazvukom s frekvenciou 20 - 50 kHz a napätím 60 V počas 10 minút. Účelom ultrazvuku je rozbiť bunky Asparagus solanacearum vystavením vnútornej kapsuly a potom vibrovať fykobilizóm z membrány vnútornej kapsuly.
V súčasnosti sa na extrakciu polysacharidov z morských rias všeobecne používa metóda varu a zrážanie etanolom a miera regenerácie je veľmi nízka. Kľúčové národné laboratórium biochemického inžinierstva, Chemický a metalurgický ústav, Čínska akadémia vied, podniká Marine" 863" Projekt mládežníckeho fondu" Ultrazvukové vylúhovanie polysacharidov morských rias a výskum metód extrakcie a separácie kondenzovaných fáz" ;. Zároveň bude študovať a riešiť problém inžinierskeho zosilnenia pri aplikácii ultrazvuku s cieľom rozšíriť aplikáciu ultrazvuku pri extrakcii aktívnych látok z mora.
Aplikácia ultrazvuku pri extrakcii prírodných zložiek z suchozemských rastlín a rastlín morských rias preukázala zjavné výhody a postupne priťahovala pozornosť ľudí&# 39. Aj keď sa v súčasnosti uskutočňujú niektoré výskumy, všetky sa uskutočňujú v malom rozsahu v laboratóriu a pre jednotlivé jednotlivé extrakčné objekty sa vykonávajú experimenty s jednoduchými procesnými podmienkami.
Ak sa na extrakciu prírodných zložiek rastlín používa ultrazvuk, mal by sa do hĺbky študovať mechanizmus pôsobenia, aby sa vytvoril súbor všeobecnejších modelov, ktoré poskytnú základ pre prevádzkové podmienky rôznych extrakčných objektov. Zároveň venuje pozornosť výskumu súvisiacich inžinierskych problémov a rieši problém zosilnenia inžinierskej extrakcie ultrazvukom.
pozornosť
