Ushbu tadqiqot Hericium erinaceus zamburug‘ining ikki xil to‘qimasidan — mitseliysi va mevatanasidan bir xil ekstraksiya sharoitlarida ajratib olingan eruvchan parhez tolalarini o‘zaro taqqoslaydi. Tadqiqotchilar ikki xomashyo ayni bir ultratovush yordamidagi majmuaviy fermentativ ishlovdan o‘tkazilganiga qaramay, turlicha molekulyar struktura, g‘ovaklik shakli, termik xatti-harakat va in vitro funksional xususiyatlarni namoyon etganini ko‘rsatib berdilar.

Mitseliydan olingan eruvchan parhez tolasi tadqiqotda M-SDF deb nomlandi. Ushbu tolaning ekstraksiya unumi 9,72 foizni tashkil etdi; uning tarkibida galakturon kislotasi, arabinoza va ramnoza kabi pektin bilan bog‘liq monosaxaridlar borligi, o‘rtacha molekulyar massasi 82,32 kDa ekani hamda uch o‘lchamli, tartibsiz va tutash g‘ovaklar tarmog‘ini hosil qilishi aniqlandi. M-SDF, shuningdek, 83,7 foizlik suvda eruvchanlik, kuchsiz gelsimon reologik xususiyat, yuqoriroq termik barqarorlik, kuchliroq antioksidant test natijalari va yuqoriroq in vitro xolesterin adsorbsiyasini namoyon qildi.

Mevatanadan olingan eruvchan parhez tolasi esa F-SDF deb ataldi. Ushbu namuna pastroq ekstraksiya unumiga ega bo‘lsa-da, glyukozaga boy, pastroq molekulyar massali va yuqoriroq amorf strukturaga ega bo‘ldi. Skanerlovchi elektron mikroskopiyasi (SEM) tasvirlarida tartibli, asalari uyasiga o‘xshash mikrog‘ovaklar kuzatildi. Bu tuzilma F-SDF ning suv va yog‘ni tutish, glyukoza adsorbsiyasi, α-amilaza ingibitsiyasi hamda kislotali muhitda nitritni bog‘lash ko‘rsatkichlarida yuqoriroq natija berishi bilan bog‘landi.

Tadqiqotning eng muhim xulosasi shuki, ayni bir zamburug‘ turining mitseliysi va mevatanasi bir-birining aynan nusxasi bo‘lmagan ikkita mustaqil eruvchan parhez tolasi manbasidir. Mitseliy manbali tola laboratoriya sharoitida yuqoriroq eruvchanlik, termik barqarorlik, antioksidant sig‘im va xolesterin adsorbsiyasini ko‘rsatgan bo‘lsa; mevatana manbali tola suv va yog‘ni tutish, glyukoza adsorbsiyasi, α-amilaza ingibitsiyasi va nitritni bartaraf etish sinovlarida yetakchilik qildi.

Biroq barcha funksional natijalar in vitro tajribalarga asoslanadi. Tadqiqot ushbu tolalar insonlarda qon shakarini tushirishi, xolesterinni kamaytirishi, oshqozonni himoya qilishi yoki kasalliklarni davolashini isbotlamaydi. Tadqiqotchilar ham kelajakda hayvonlar ustidagi tajribalar, murakkab oziq-ovqat tizimlari va amaliy ishlab chiqarish sinovlari o‘tkazilishi zarurligini ochiq ta’kidlaganlar.

Tadqiqotning asosiy muammosi nimada?

Hericium erinaceus mevatana va mitseliylari ayni bir biologik turga tegishli bo‘lsa-da, mutlaqo boshqa to‘qimalardir. Mevatana zamburug‘ning makroskopik rivojlangan shaklidir; mitseliy esa ozuqa muhitiga yoyiluvchi hujayraviy giflar (iplikchalar) to‘qimasidir. Ushbu ikki to‘qimaning hujayra devori tarkibi va tuzilishi turlichadir.

Mevatana yetishtirishning tadqiqotda qayd etilgan ayrim cheklovlari mavjud:

• Yetishtirish davomiyligi taxminan 50–60 kunni tashkil etadi.
• Yer maydoni, joy va mehnat resurslariga talab yuqori.
• Mavsumiy o‘zgarishlarga bog‘liq.
• Mikrobial ifloslanishga moyil bo‘lishi mumkin.
• Sanoat xomashyosi ta’minoti yetarlicha barqaror bo‘lmasligi mumkin.

Bunga qarama-qarshi ravishda, suyuq chuqur fermentatsiya (submerged fermentation) bilan mitseliy yetishtirish 7–10 kun ichida amalga oshirilishi, kamroq maydon talab qilishi va ancha bir xil partiyalarni ta’minlashi mumkinligi bildirilgan. Shu sababli mitseliy funksional oziq-ovqat komponentlari uchun muqobil xomashyo bo‘la oladimi-yo‘qligi muhim ilmiy masala hisoblanadi.

Oldingi ishlarning katta qismi faqat mevatana tolasiga qaratilgan edi. Mitseliy tolasining mevatana tolasi bilan aynan bir xil ekstraksiya sharoitida to‘g‘ridan-to‘g‘ri taqqoslangan ishlari esa juda kam edi.

Tadqiqot javob izlagan asosiy savol quyidagicha:

Ekstraksiya usuli butunlay bir xil ushlab turilganda, faqatgina to‘qima manbasining o‘zgarishi eruvchan parhez tolasining tuzilishi va in vitro funksiyalariga qanchalik ta’sir ko‘rsatadi?

Eruvchan parhez tolasi nima uchun muhim?

Parhez tolalari suvda erish xususiyatiga ko‘ra eruvchan va erimaydigan tolalarga bo‘linadi. Eruvchan parhez tolalari suv bilan to‘qnashganda eriydigan, bo‘kadigan yoki qovushqoq tizimlar hosil qila oladigan polisaxarid tuzilmalaridir.

Tadqiqotda tolaning funksiyalari faqat uning miqdoriga emas, balki quyidagi strukturaviy xususiyatlariga bog‘liq ekani ta’kidlanadi:

• Molekulyar massa,
• Monosaxaridlar tarkibi,
• Polisaxarid zanjirlarining tarmoqlanish darajasi,
• Kristall va amorf sohalar nisbati,
• Sirt g‘ovakliligi,
• Gidroksil va karboksil kabi faol guruhlarning ochiqligi,
• Eritmada hosil qiladigan qovushqoq yoki elastik to‘ri.

Shu sababli ikki tolaning kimyoviy jihatdan “polisaxarid” bo‘lishi ularning vazifalari bir xil bo‘lishini anglatmaydi. Tolaning molekulyar arxitekturasi va sirt tuzilishi uning suv, yog‘, glyukoza, xolesterin yoki nitrit ionlarini qanday tutib qolishini belgilaydi.

Ultratovush va fermentlar nima uchun birga qo‘llanildi?

Klassik ishqoriy ekstraksiya usullari yuqori unum bersa-da, kuchli ishqor polisaxaridlarning yemirilishiga va atrof-muhitni ifloslantiruvchi oqova suvlarga olib kelishi mumkin. Faqat ferment ishlatilganda esa jarayon yumshoq kechadi, ammo hujayra devori yetarlicha ochilmasa, unum past bo‘lib qoladi.

Tadqiqotda qo‘llanilgan yondashuv — ultratovush yordamidagi majmuaviy fermentativ ekstraksiya (UAEE) dir.

Ultratovush suyuqlikda kavitatsiya hosil qiladi. Mayda pufakchalarning paydo bo‘lishi va yorilishi paytidagi mexanik siljish, mikrooqimlar va bosim o‘zgarishlari hujayra devorini bo‘shashtiradi. Natijada suv va fermentlar hujayra devori ichkarisiga osonroq kiradi.

Fermentlar esa turli komponentlarga yo‘naltirildi:

• Termobarqaror α-amilaza: Kraxmal qoldiqlarini parchalash uchun ishlatildi.
• Majmuaviy proteaza: Oqsil matritsasini gidrolizlab, tolalarni bo‘shatish uchun qo‘llanildi.
• Sellyulaza: Sellyulozaga boy erimaydigan qobiqni yumshatib, eruvchan tolalarning ajralishini osonlashtirish uchun kiritildi.

1-rasmda ushbu jarayon: xomashyo kukunini ultratovushda dastlabki ishlovdan o‘tkazish, bosqichma-bosqich fermentativ gidroliz, santrifugalash, eruvchan fraksiyani yig‘ish va liofilizatsiya (muzlatib quritish) tarzida tasvirlangan.

Ekstraksiya jarayoni qanday amalga oshirildi?

Mitseliy va mevatana alohida-alohida quritildi, tuyildi va 80 mesh elakdan o‘tkazildi. Har ikki xomashyo aynan bir xil sharoitlarda qayta ishlandi.

Bosqichlar tartibi:

1. 100 g xomashyo 1:20 qattiq-suyuqlik nisbatida deionizatsiyalangan suv bilan aralashtirildi.
2. 300 Vt quvvat va 40 kGs chastotada ultratovush berildi.
3. Ultratovush 40°C da 30 daqiqa davom ettirildi.
4. pH 6,0 ga sozlanib, quruq moddaga nisbatan 400 U/g termobarqaror α-amilaza qo‘shildi.
5. Aralashma 95°C da, 150 ayl/daqiqa chayqatish ostida 1 soat inkubatsiya qilindi.
6. Harorat 60°C ga tushirilib, pH 7,0 ga keltirildi va 1 200 U/g majmuaviy proteaza qo‘shildi.
7. 60°C da yana 1 soat ushlab turildi.
8. pH 4,5 ga sozlanib, 300 U/g sellyulaza solindi.
9. 60°C da 1 soatlik uchinchi fermentativ ishlov berildi.
10. Fermentlar qaynoq suv vannasida 10 daqiqa qaynatilib faolsizlantirildi.
11. Aralashma 4°C da, 8 000 × g tezlikda 15 daqiqa santrifugalindi.
12. Yuqori suyuqlik 55°C da rotatsion bug‘latgichda boshlang‘ich hajmining beshdan bir qismigacha quyultirildi.
13. Quyultirilgan eritmaga 4 barobar hajmda 95 foizli etanol qo‘shildi.
14. Eruvchan tola 4°C da 12 soat davomida cho‘ktirildi.
15. Cho‘kma santrifugalanib ajratildi va liofillandi.

Mitseliydan olingan namuna M-SDF, mevatanadan olingani esa F-SDF deb nomlandi.

Ekstraksiya unumi qanday hisoblandi?

Eruvchan parhez tolasi unumi quyidagi formula bo‘yicha aniqlandi:

\[ \mathrm{SDF\ unumi}\,(\%) = \frac{m_2}{m_1} \times 100 \]

Bunda:

• m₁ — ekstraksiyaga olingan quruq xomashyo massasi,
• m₂ — liofilizatsiyadan keyingi toza eruvchan tola massasi.

M-SDF unumi 9,72 ± 1,01%, F-SDF unumi esa 7,87 ± 0,70% deb topildi. Farq statistik jihatdan ishonchlidir.

Tadqiqotchilar bu farqni mitseliy hujayra devorining ancha bo‘sh va pektinlarga boy ekani bilan izohlashdi. Mevatananing qattiq xitin-glyukan karkasi esa ultratovush va fermentlarga ko‘proq qarshilik ko‘rsatgan.

Bu natija ayni miqdordagi quruq xomashyodan mitseliy ishlatilganda ko‘proq tola olinishini bildiradi. Biroq to‘liq iqtisodiy tahlil berilmagani sababli uni “har doim arzonroq” deb umumlashtirib bo‘lmaydi.

Monosaxaridlar tarkibidagi farqlar

Monosaxaridlar tahlili tolaning qaysi qand birliklaridan tuzilgani va tarmoqlanishini ko‘rsatadi.

M-SDF da arabinoza, ramnoza va galakturon kislotasi borligi aniqlandi, F-SDF da esa bular topilmadi. Bular pektin bilan bog‘liq xarakterli monosaxaridlardir.

M-SDF ning galaktoza ulushi 31,38%, glyukoza 30,59% va galakturon kislotasi 6,79% bo‘ldi. Bu tarkib tarmoqlangan pektinli polisaxarid tuzilishini ko‘rsatadi.

F-SDF ning asosiy qismi esa 51,56% bilan glyukozadan iborat bo‘ldi. Bu mevatana devoridagi glyukanlar va sellyuloza qoldiqlariga to‘g‘ri keladi.

Molekulyar massa natijalari

Gel-o‘tkazuvchi xromatografiya (GPC) orqali o‘lchangan molekulyar massalar:

M-SDF ning molekulyar massasi F-SDF dan yuqori bo‘ldi. Polidisperslikning ~1,35 bo‘lishi ikkala tolaning ham molekulyar taqsimoti ancha bir xil va tor ekanini bildiradi.

Mitseliy devori parchalanganda yirikroq polisaxarid bloklari saqlanib qolgan bo‘lsa, qattiq mevatana devoridan faqat kichikroq zanjirlar eritmaga chiqqan.

Elektron mikroskopiyasi nimani ko‘rsatdi?

2-rasmda M-SDF va F-SDF ning SEM tasvirlari keltirilgan.

F-SDF:

• Yaxlit va zich karkas tuzilishini namoyon qildi.
• Yuzasida tartibli, asalari uyasiga o‘xshash mikrog‘ovaklar ko‘rindi.
• G‘ovaklar bir xil o‘lchamda va tekis taqsimlangan edi.

M-SDF:

• Maydaroq va bo‘lingan bo‘laklardan tashkil topdi.
• Yuzasi juda g‘adir-budir bo‘ldi.
• Ko‘p sonli chuqurchalar va o‘zaro tutashgan uch o‘lchamli bo‘shliqlar tarmog‘ini hosil qildi.

Bu strukturaviy farqlar keyingi sorbsion xususiyatlarni tushuntirishda asos bo‘ldi.

FTIR spektroskopiyasi natijalari

FTIR spektrlari har ikki namunada umumiy polisaxarid guruhlarini ko‘rsatdi:

• 3 200–3 600 cm⁻¹: Gidroksil (O-H) tebranishlari,
• 2 925 cm⁻¹: C-H valent tebranishi,
• 1 638 va 1 640 cm⁻¹: Bog‘langan suvning H-O-H deformatsion tebranishi,
• 1 412 va 1 399 cm⁻¹: Karboksil guruhlari tebranishi,
• 1 078 cm⁻¹: Piranoza halqasidagi C-O-C tebranishi.

Asosiy polisaxarid karkasi saqlangani, farqlar esa funksional guruhlar nisbati bilan bog‘liqligi tasdiqlandi.

Kristallik darajasi

Rentgen difraksiyasida (XRD) har ikki tola 2θ = 10–25° oralig‘ida keng gumbazsimon cho‘qqilar berdi. Bu ularning asosan amorf ekanligini ko‘rsatadi.

Kristallik darajasi formulasi:

\[ \mathrm{DC}\,(\%) = \frac{S_c}{S_c+S_a} \times 100 \]

M-SDF kristalligi 10,3%, F-SDF kristalligi esa 9,1% bo‘ldi. F-SDF da α-xitin tekisligiga (130) mos kichik cho‘qqi (2θ ≈ 30–32°) saqlanib qolgan xitin qoldiqlaridan dalolat berdi.

Termik barqarorlik (TGA/DTG)

700°C ga qadar qizdirilganda uch bosqichli parchalanish kuzatildi:

1. 30–200°C: Namlik yo‘qolishi (6–9% massa yo‘qotildi).
2. 200–400°C: Asosiy polisaxarid parchalanishi (~300°C da eng yuqori tezlik).
3. 400–700°C: Karbonlashuv.

700°C dagi qoldiq massa:

• M-SDF: 34,7%
• F-SDF: 14,8%

M-SDF ning ko‘proq qoldiq qoldirishi uning yuqoriroq termik barqarorligini tasdiqladi.

Suv tutish, yog‘ tutish va eruvchanlik

Hisoblash formulalari:

\[ \mathrm{WHC}\,(g/g) = \frac{W_1-W_0}{W_0} \]

\[ \mathrm{OHC}\,(g/g) = \frac{W_1-W_0}{W_0} \]

\[ \mathrm{WSC}\,(\%) = \frac{m_1-m_0}{m} \times 100 \]

F-SDF ning asalari uyasidek mikrog‘ovaklari suv va yog‘ni kapillyar kuchlar bilan ko‘proq ushlab qoldi. M-SDF esa tarmoqlangan gidrofil zanjirlari hisobiga yuqoriroq eruvchanlik ko‘rsatdi.

Reologik xususiyatlar

2 foizli eritmalarda dinamik reologiya o‘tkazildi:

• M-SDF: G′ (elastiklik) doimiy ravishda G″ (qovushqoqlik) dan yuqori bo‘ldi (tan δ < 1). Bu tizimning kuchsiz gel tarmog‘i hosil qilganini ko‘rsatdi.
• F-SDF: Modullar juda past bo‘lib, Nyuton suyuqligiga yaqin oqdi.

Glyukoza adsorbsiyasi (GAC)

\[ \mathrm{GAC}\,(mg/g) = \frac{A_1-A_2}{W} \times V \]

100 mmol/l glyukoza eritmasida:

• F-SDF: 167,44 ± 5,85 mg/g
• M-SDF: 143,80 ± 4,08 mg/g

F-SDF ning amorf va mikrog‘ovakli yuzasi glyukozani ko‘proq adsorbsiyaladi.

α-Amilaza ingibitsiyasi

\[ \alpha\text{-amilaza ingibitsiyasi}\,(\%) = \left(1-\frac{A_1-A_2}{A_0}\right) \times 100 \]

0,5–1,5 mg/ml oraliqda F-SDF kuchliroq ferment ingibitsiyasini ko‘rsatdi; 2,5 mg/ml da ikkala tola ham ~60% darajasiga yetdi.

Xolesterin adsorbsiyasi (CAC)

\[ \mathrm{CAC}\,(mg/g) = \frac{n_1-n_2}{m} \times V \]

pH 7,0 (ichak muhiti) va 150 daqiqada:

• M-SDF: 35,27 ± 0,47 mg/g
• F-SDF: 32,87 ± 0,57 mg/g

M-SDF ning galakturon kislotasi va 3D g‘ovaklari xolesterinni bog‘lashda ustun keldi.

Nitrit adsorbsiyasi (NIAC)

\[ \mathrm{NIAC}\,(mg/g) = \frac{M_2-M_1}{M} \]

pH 2,0 (oshqozon muhiti) sharoitida:

• F-SDF: 1 192,64 ± 39,23 µg/g
• M-SDF: 1 008,19 ± 49,43 µg/g

F-SDF kislotali muhitda nitritni bog‘lashda yuqori samara berdi.

In vitro antioksidant faollik

DPPH va ABTS formulalari:

\[ R_{\mathrm{DPPH/ABTS}}\,(\%) = \frac{A_0-(A_x-A_1)}{A_0} \times 100 \]

M-SDF galakturon kislotasining vodorod/elektron berish qobiliyati tufayli barcha antioksidant testlarda ustun bo‘ldi.

Struktura-funksiya qiyosiy modeli

Manba va uslubiyot eslatmasi

Ushbu sharh Qing Ge, Hao-tian Wei, Chang Liu, Hui-min Yang, Xiao-feng Peng, Jian-ping Xu va Jian-wei Mao tomonidan tayyorlangan “Structural features, physicochemical properties and functional activities of soluble dietary fiber from Hericium erinaceus mycelium and fruiting body via ultrasound-assisted compound enzymatic extraction” nomli ilmiy ishga asoslanadi.

Tadqiqot SSRN platformasida taqdim etilgan eksperimental preprint maqoladir. Matnda ochiqchasiga “This preprint research paper has not been peer reviewed” ogohlantirishi mavjud. Shu sababli tadqiqot ilmiy taqrizdan o‘tmagan.

Tadqiqot in vitro laboratoriya sinovlariga asoslangan bo‘lib, klinik sinov yoki hayvonlar ustidagi tajriba emas. Qon shakari, xolesterin yoki oshqozon himoyasi bo‘yicha atamalar potensial amaliyot sohalarini ifodalaydi, insonlarda tasdiqlangan davolash ta’sirini bildirmaydi.

Ushbu material faqatgina yuklangan PDF dagi eksperimental ma’lumotlar va mualliflar muhokamasiga asoslanib tayyorlangan. Unda mavjud bo‘lmagan klinik yoki sanoat kafolatlari qo‘shilmagan.