Application de l'échographie dans l'extraction de plantes
La plupart des ingrédients médicinaux des plantes naturelles sont des produits intracellulaires, et il est souvent nécessaire de casser les cellules lors de l'extraction. Les méthodes de rupture mécaniques ou chimiques existantes sont parfois difficiles à obtenir l'effet de rupture idéal. L'échographie a été mise en évidence dans l'extraction d'ingrédients médicinaux à partir de plantes terrestres et marines. Hors d'avantages évidents.
Application de l'échographie dans l'extraction de plantes
Plantes terrestres: L'application des ultrasons à la biotechnologie est un domaine de recherche relativement nouveau. Des études ont montré que les ultrasons peuvent activer les processus physiologiques et biochimiques auxquels participent certaines enzymes et cellules. En modifiant le mécanisme de transmission de masse des réactifs, l'activité des enzymes peut être améliorée et le processus métabolique des cellules peut être accéléré. Les ultrasons sont utilisés pour la dégradation de l'amidon, ce qui peut augmenter considérablement la solubilité de l'amidon dans l'eau tout en conservant des caractéristiques évidentes de l'amidon, mais l'activité enzymatique est réduite après des traitements par ultrasons répétés; L'échographie est utilisée pour dégrader la chitine avec une haute vitesse, un faible coût et une teneur en acides aminés inchangée; Les ultrasons sont utilisés pour extraire les polysaccharides fongiques, tels que le polysaccharide cordyceps, le lentinane, le polysaccharide hericium, etc. en outre, les ultrasons sont également utilisés pour dégrader et extraire une variété de raisins Glycan etc. Le polysaccharide de Ganoderma lucidum est une sorte de polysaccharide fongique lignifié solide. La paroi cellulaire contient des protéines, de la chitine, de la cellulose et de la lignine. Sa structure est compacte. Il est difficile de détruire la paroi cellulaire par des méthodes de traitement générales, et il est difficile d'extraire les ingrédients efficaces. La cristallinité relative a été réduite de 23,4 à 0 par l'action d'une onde ultrasonore de 120 W, la surface spécifique a été augmentée de 85,5% et le taux d'hydrolyse a été significativement augmenté.
À l'heure actuelle, des recherches ont été menées sur l'utilisation des ultrasons pour extraire des principes actifs médicinaux à partir de plantes terrestres. L'étude sur l'extraction des anthraquinones de la rhubarbe par ultrasons montre que le taux d'extraction total peut atteindre 95,25% après un traitement par ultrasons pendant 10 minutes, alors que le taux d'extraction total n'est que de 63,27% après décoctage pendant 3 heures; la vitesse d'extraction peut atteindre jusqu'à 20 minutes après l'extraction par ultrasons. 99,82%; la chromatographie sur papier et la HPLC ont été utilisées pour analyser les produits extraits par les deux méthodes, ce qui a montré que le traitement par ultrasons n'avait aucun effet sur la structure du produit. Lors de l'étude de l'extraction de la berbérine à partir des rhizomes de Coptis, le temps de traitement par ultrasons, la fréquence des ultrasons et la concentration d'acide sulfurique ont été étudiés. Les résultats montrent que le taux d'extraction d'une extraction ultrasonore à 20 kHz pendant 30 min est le même que celui d'un trempage pendant 24 h (8,12%). L'étude du produit extrait par spectromètre à résonance magnétique nucléaire montre que les ultrasons n'ont aucun effet sur la structure de la berbérine. L'extraction de la rutine de Sophora sophora par des ondes ultrasonores de différentes fréquences est comparée à l'extraction alcaline chaude-précipitation acide. La méthode par ultrasons ne nécessite pas de chauffage et ne nécessite qu'un traitement par ultrasons avec une fréquence de 20 kHz pendant 30 min. Le taux d'extraction peut être augmenté de 47,6%. L'échographie est utilisée dans le processus de trempage alcalin conventionnel pour extraire la berbérine de Coptis chinensis. Le taux d'extraction de la berbérine obtenu par extraction aux ultrasons pendant 30 minutes est supérieur de plus de 50% à celui d'un trempage alcalin pendant 24 heures. Le Laboratoire d'État clé de génie biochimique de l'Institut de chimie et de métallurgie de l'Académie chinoise des sciences a entrepris le neuvième plan quinquennal&national "Neuvième plan quinquennal GG". projet clé&«Culture à grande échelle de cellules végétales et production d'artémisinine GG», utilisant des ultrasons pour intensifier l'extraction de l'artémisinine avec de l'éther de pétrole, ce qui a augmenté le taux d'extraction. Le temps d'extraction est considérablement raccourci, réduisant la consommation de solvant, et le produit d'extraction est testé par spectrophotométrie ultraviolette et méthode HPLC, ce qui montre que la teneur en impuretés est également moindre.
Algues marines: Dunaliella salina est riche en β-carotène. La première condition pour extraire le β-carotène du sel est de briser les algues salines afin que le β-carotène puisse pénétrer rapidement et efficacement dans le milieu d'extraction tel qu'une solution aqueuse. Étant donné que les extraits sont principalement des substances intracellulaires, les cellules doivent généralement être brisées pendant le processus d'extraction. En raison de la réaction chimique qui se produit dans le processus, l'utilisation de méthodes de rupture chimique peut facilement provoquer des changements dans la structure et les propriétés de l'extrait et perdre son activité, et il est difficile de casser efficacement les cellules avec une rupture mécanique. Lu Deming et coll. utilisé des ondes ultrasonores de 30 kHz, 150 V, 46 kHz, 105 V, 4,64 kHz, 107 V, 48,2 kHz et 109 V pour briser les algues salines sous la condition de 20 ℃. Le taux de fragmentation complet des algues peut atteindre 87%. Les phycobilisomes sont les pigments qui récoltent la lumière de certaines algues. Les propriétés spectrales des phycobilisomes reflètent non seulement leur composition et leurs caractéristiques structurelles, mais reflètent également les différences et le statut évolutif des espèces d'algues. Pour étudier les propriétés spectrales des phycobilisomes, un phycobilisome complet doit être obtenu. Lorsque le corps d'algue idéal ne peut être obtenu à partir de la dracocyste par des méthodes de broyage chimique et mécanique, les phycobilisomes complets peuvent être obtenus par traitement ultrasonique avec une fréquence de 20-50 kHz et une tension de 60 V pendant 10 minutes. Le but des ultrasons est de briser les cellules d'Asparagus solanacearum, d'exposer la capsule interne, puis de faire vibrer le phycobilisome de la membrane de la capsule interne.
À l'heure actuelle, l'extraction des polysaccharides d'algues adopte généralement la méthode d'ébullition et de précipitation à l'éthanol, et le taux de récupération est très faible. Le National Key Laboratory of Biochemical Engineering, Institute of Chemical and Metallurgy, Chinese Academy of Sciences, entreprend le Marine" 863" Youth Fund Project" Lixiviation par ultrasons des polysaccharides d'algues et recherche sur les méthodes d'extraction et de séparation en phase condensée" ;. Parallèlement, il étudiera et résoudra le problème de l'amplification technique dans l'application des ultrasons, en vue d'étendre l'application des ultrasons à l'extraction de substances actives marines.
L # 39; application des ultrasons dans l # 39; extraction d # 39; ingrédients naturels à partir de plantes terrestres et d # 39; algues marines a montré des avantages évidents et a progressivement attiré l # 39; attention des gens GG. Bien que certaines recherches aient été menées à l'heure actuelle, elles sont toutes menées à petite échelle en laboratoire, et des expériences de conditions de processus simples sont effectuées pour certains objets d'extraction spécifiques.
Lorsque l'échographie est utilisée pour extraire des composants végétaux naturels, le mécanisme d'action doit être étudié en profondeur afin d'établir un ensemble de modèles plus généraux pour fournir une base pour les conditions de fonctionnement des différents objets d'extraction. Dans le même temps, il prête attention à la recherche des problèmes d'ingénierie connexes et résout le problème de l'amplification de l'ingénierie d'extraction par ultrasons.
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