Penerapan Ultrasonografi Dalam Ekstraksi Tumbuhan

Penerapan USG dalam Ekstraksi Tumbuhan

Sebagian besar bahan obat tumbuhan alami adalah produk intraseluler, dan seringkali sel perlu dipecah selama ekstraksi. Metode pemutusan mekanis atau kimiawi yang ada terkadang sulit untuk mencapai efek pemutusan yang ideal. Ultrasonografi telah ditunjukkan dalam ekstraksi bahan obat dari tumbuhan darat dan laut. Dari keuntungan yang jelas.

Penerapan USG dalam Ekstraksi Tumbuhan

Tanaman darat: Penerapan ultrasound pada bioteknologi adalah bidang penelitian yang relatif baru. Penelitian telah menunjukkan bahwa USG dapat mengaktifkan proses fisiologis dan biokimia yang diikuti oleh enzim dan sel tertentu. Dengan mengubah mekanisme transmisi massa dari reaktan, aktivitas enzim dapat ditingkatkan dan proses metabolisme sel dapat dipercepat. Ultrasonografi digunakan untuk degradasi pati, yang secara signifikan dapat meningkatkan kelarutan pati dalam air sambil mempertahankan karakteristik pati yang jelas, tetapi aktivitas enzim berkurang setelah perlakuan ultrasonik berulang; Ultrasonografi digunakan untuk mendegradasi kitin dengan kecepatan tinggi, biaya rendah, dan kandungan asam amino yang tidak berubah; Ultrasonik digunakan untuk mengekstrak polisakarida jamur, seperti polisakarida cordyceps, lentinan, polisakarida hericium, dll. Dibandingkan dengan teknologi tradisional, metode enzimatik ultrasonik memiliki tingkat ekstraksi yang lebih tinggi, tidak ada kerugian material dan reaksi samping selama reaksi; selain itu ultrasonic juga digunakan untuk mendegradasi dan mengekstrak berbagai macam anggur Glycan dll. Ganoderma lucidum polysaccharide adalah sejenis polisakarida jamur lignifikasi padat. Dinding sel mengandung protein, kitin, selulosa dan lignin. Strukturnya kompak. Sulit untuk menghancurkan dinding sel dengan metode perawatan umum, dan sulit untuk mengekstrak bahan-bahan yang efektif. Kristalinitas relatif berkurang dari 23,4 menjadi 0 dengan aksi gelombang ultrasonik 120 W, luas permukaan spesifik meningkat sebesar 85,5%, dan laju hidrolisis meningkat secara signifikan.

Saat ini telah dilakukan beberapa penelitian tentang pemanfaatan ultrasound untuk mengekstrak bahan aktif obat dari tumbuhan darat. Studi tentang ekstraksi antrakuinon dari rhubarb dengan USG menunjukkan bahwa kecepatan ekstraksi total dapat mencapai 95,25% setelah perlakuan ultrasonik selama 10 menit, sedangkan kecepatan ekstraksi total hanya 63,27% setelah dekok selama 3 jam; tingkat ekstraksi dapat mencapai hingga 20 menit setelah ekstraksi ultrasonik. 99,82%; Kromatografi kertas dan HPLC digunakan untuk menganalisis produk yang diekstraksi dengan dua metode, yang menunjukkan bahwa perlakuan ultrasonik tidak berpengaruh pada struktur produk. Saat mempelajari ekstraksi berberin dari rimpang Coptis, waktu perawatan ultrasonik, frekuensi ultrasonik dan konsentrasi asam sulfat diselidiki. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kecepatan ekstraksi ekstraksi ultrasonik 20 kHz selama 30 menit sama dengan perendaman selama 24 jam (8,12%). Studi tentang produk yang diekstraksi dengan spektrometer resonansi magnetik nuklir menunjukkan bahwa ultrasonik tidak berpengaruh pada struktur berberin. Ekstraksi rutin dari Sophora sophora dengan gelombang ultrasonik dengan frekuensi yang berbeda dibandingkan dengan presipitasi asam ekstraksi alkali panas. Metode ultrasonik tidak memerlukan pemanasan, dan hanya membutuhkan perawatan ultrasonik dengan frekuensi 20 kHz selama 30 menit. Tingkat ekstraksi dapat ditingkatkan sebesar 47,6%. Ultrasonografi digunakan dalam proses perendaman alkali konvensional untuk mengekstraksi berberin dari Coptis chinensis. Tingkat ekstraksi berberin yang diperoleh dengan ekstraksi ultrasonik selama 30 menit lebih dari 50% lebih tinggi dibandingkan dengan perendaman basa selama 24 jam. Laboratorium Kunci Negara Teknik Biokimia dari Institut Kimia dan Metalurgi dari Akademi Ilmu Pengetahuan Cina melaksanakan&nasional quot; Rencana Lima Tahun Kesembilan" proyek utama" Budidaya skala besar sel tanaman dan produksi artemisinin" ;, menggunakan ultrasound untuk mengintensifkan ekstraksi artemisinin dengan petroleum eter, yang meningkatkan laju ekstraksi. Waktu ekstraksi sangat dipersingkat, mengurangi konsumsi pelarut, dan produk ekstraksi diuji dengan spektrofotometri ultraviolet dan metode HPLC, yang menunjukkan bahwa kandungan pengotor juga lebih sedikit.

Alga laut: Dunaliella salina kaya akan β-karoten. Kondisi pertama untuk mengekstraksi β-karoten dari garam adalah memecah ganggang garam sehingga β-karoten dapat dengan cepat dan efisien memasuki media ekstraksi seperti larutan air. Karena ekstrak sebagian besar merupakan zat intraseluler, sel umumnya perlu dipecah selama proses ekstraksi. Karena reaksi kimia yang terjadi dalam proses tersebut, penggunaan metode pemecahan kimia dapat dengan mudah menyebabkan perubahan struktur dan sifat ekstrak dan kehilangan aktivitasnya, dan sulit untuk secara efektif memecah sel dengan pemecahan mekanis. Lu Deming dkk. menggunakan gelombang ultrasonik 30 kHz, 150 V, 46 kHz, 105 V, 4,64 kHz, 107 V, 48,2 kHz, dan 109 V untuk memecah garam alga pada kondisi 20 ℃. Tingkat fragmentasi lengkap alga bisa mencapai 87%. Phycobilisomes adalah pigmen pemanen cahaya dari ganggang tertentu. Sifat spektral phycobilisomes tidak hanya mencerminkan komposisi dan karakteristik strukturalnya, tetapi juga mencerminkan perbedaan dan status evolusi spesies alga. Untuk mempelajari sifat spektral fikobilisom, fikobilisom lengkap harus diperoleh. Ketika tubuh alga yang ideal tidak dapat diperoleh dari dracocystis dengan menggunakan metode penghancuran kimia dan mekanis, maka phycobilisomes lengkap dapat diperoleh dengan perlakuan ultrasonik dengan frekuensi 20-50 kHz dan tegangan 60 V selama 10 menit. Tujuan USG adalah untuk memecah sel Asparagus solanacearum, mengekspos kapsul bagian dalam, dan kemudian menggetarkan phycobilisome dari membran kapsul bagian dalam.

Saat ini, ekstraksi polisakarida rumput laut umumnya menggunakan metode perebusan dan pengendapan etanol, dan laju pemulihannya sangat rendah. Laboratorium Kunci Nasional Teknik Biokimia, Institut Kimia dan Metalurgi, Akademi Ilmu Pengetahuan China, sedang melaksanakan Marine" 863" Proyek Dana Pemuda" Pencucian ultrasonik polisakarida rumput laut dan penelitian tentang ekstraksi fase terkondensasi dan metode pemisahan" ;. Pada saat yang sama, ini akan mempelajari dan memecahkan masalah amplifikasi teknik dalam penerapan ultrasound, dengan maksud untuk memperluas penerapan ultrasound dalam ekstraksi zat aktif laut.

Penerapan USG dalam ekstraksi bahan alami dari tumbuhan darat dan tumbuhan alga laut telah menunjukkan keuntungan yang nyata dan secara bertahap menarik perhatian&# 39. Meskipun beberapa penelitian telah dilakukan saat ini, semuanya dilakukan dalam skala kecil di laboratorium, dan eksperimen kondisi proses sederhana dilakukan untuk beberapa objek ekstraksi tertentu.

Ketika ultrasound digunakan untuk mengekstraksi komponen tumbuhan alami, mekanisme tindakan harus dipelajari secara mendalam untuk menetapkan satu set model yang lebih umum untuk memberikan dasar bagi kondisi pengoperasian objek ekstraksi yang berbeda. Pada saat yang sama, ia memperhatikan penelitian masalah teknik terkait dan memecahkan masalah amplifikasi teknik ekstraksi ultrasonik.

perhatian