A Comparison between Sonication and Homogenization Methods for Extraction of Mosquito Allergens

Abstract

Objective: To compare sonication and homogenization methods for preparation of mosquito allergen extracts. Materials and Methods: Mosquito allergens were extracted from Culex quinquefasciatus using two different methods, sonication and homogenization. Protein concentrations, protein profiles, and endotoxin levels in the extracts prepared by the two methods were determined. Results: The protein concentrations measured by Bradford (results in mg/mL) and Kjeldahl (results in Protein Nitrogen Units, PNU) assays in the extracts prepared by the sonication method were 0.92 gif.latex?\pm 0.08 mg/mL and 74700 gif.latex?\pm 4934 PNU, respectively. These results were significantly higher than those in the extracts prepared by the homogenization method (0.64 gif.latex?\pm 0.01 mg/mL and 41330 gif.latex?\pm 8231 PNU). The protein fingerprint showed more protein in the extracts prepared by sonication than in those prepared by homogenization. The endotoxin levels in the extracts from both methods were clinically acceptable, and there was no bacterial contamination. Conclusion: Sonication provides mosquito allergen extracts with higher quantities of proteins and better protein composition than homogenization.

วัตถุประสงค์: เพื่อพัฒนาวิธีการสกัดสารก่ิภูมิแพ้ขจากยุง โดยทำการเปรียบเทียบระหว่างวิธี sonication และ homogenization วัสดุและวิธีการ: ได้เตรียมน้ำยาสกัดสารก่อภูมิแพ้จากยุง โดยใช้ 2 วิธีที่แตกต่างกัน คือ วิธี sonication และวิธี homogenization จากนั้นวัดปริมาณโปรตีนในน้ำยาสกัดโดยวิธี Bradford assay (mg/mL) และวิธี Kjeldahl method (PNU, Protien Nitrogen Unit) ซึ่งเป็นหน่วยที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในทางคลินิก ศึกษาองค์ประกอบของโปรตีนในน้ำยาสกัดโดยการทำ gel eletrophoresis ตรวจวัดปริมาณ endotoxin และการปนเปื้อนของเชื้อแบคทีเรีย ผลการศึกษา: น้ำยาสกัดสารก่อภูมิแพ้จากยุงที่สกัดโดยวิธี sonication พบว่าค่าเฉลี่ยปริมาณโปรตีน เมื่อวัดด้วย Bradford assay (mg/mL) และวิธี Kjeldahl method เท่ากับ 0.92 gif.latex?\pm 0.08 mg/mL และ 74700 gif.latex?\pm 4934 PNU ตามลำดับ ซึ่งสูงกว่าน้ำยาสกัดที่ได้จากการสกัดด้วยวิธี homogenization ที่มีค่าเฉลี่ยปริมาณโปรตีน คือ 0.64 gif.latex?\pm 0.01 mg/mL และ 41330 gif.latex?\pm 8231 PNU ตามลำดับ น้ำยาที่สกัดด้วยวิธี sonication ให้องค์ประกอบโปรตีนที่หลากหลายกว่า ในขณะที่ปริมาณ endotoxin ของน้ำยาสกัดที่ได้จากทั้ง 2 วิธีอยู่ในมาตรฐานการใช้งานทางคลิิก รวมถึงไม่มีการปนเปื้อนเชื้อแบคทีเรีย สรุป: น้ำยาสกัดสารก่อภูมิแพ้ที่ได้จากวิธี sonication สามารถสกัดโปรตีนก่อภูมิแพ้ได้ปริมาณและองค์ประกอบที่หลากหลายมากกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับการสกัดโดยวิธี homogenization อีกทั้งยังลดปริมาณของสารเคมีและเวลาที่ใช้ในการสกัดอีกด้วย