Lipid damlacıkları (LD'ler), hücreler içindeki dinamik organellerdir ve nötr lipidler için birincil depolamaalanları olarak hizmet verirler 1. LD'lerin anormal birikimi obezitenin ötesine geçip, yağlı karaciğerhastalığı 2, kardiyovaskülerhastalıklar 3, diyabet4 ve kanser5 gibi hastalıkları da kapsayan çok çeşitli hastalıklarla ilişkilidir. Buna karşılık, yetersiz sayıda LD de ciddi sonuçlara yol açabilir; bu da hücresel enerji rezervlerinin kaybına ve ardından işlevsel bozukluklara yolaçabilir 6. Tarımsal ekonomi bağlamında, ruminantlarda yetersiz LD'ler süt yağı salgısının yetersiz olmasına yol açabilir ve süt yağı depresyonuna yol açabilir, bu da süt ürünlerinin besin değerini ve pazarlanabilirliğinizayıflatabilir. Şu anda, LD metabolizmasının düzenlenmesi önemli bir araştırma alanı olarak ortaya çıkmıştır.
20. yüzyıldan bu yana LD'ler için ekstraksiyon tekniklerinin geliştirilmesi, LD'leri daha yüksek miktarlarda, daha yüksek saflıkta ve daha iyi korunmuş biyolojik aktiviteyle çıkarmayı hedeflemiştir. Bu, metodolojilerin sürekli oluşturulması ve optimize edilmesini içerir. Şu anda, birçok şirket LDayrımı 8 için ticari kitler tasarlamıştır. Bu kitler ayrım süresini büyük ölçüde azaltsa ve sadece geleneksel santrifüjler kullanılmasını gerektirse de, ayrışması zor örnekler için reaktif ayarlanamaz ve test adımlarını optimize etmek zordur. Ayrıca, LD'lerin çıkarılması, yağlı karaciğer9, kanser10 ve nörodejeneratifhastalıklar 11 gibi metabolik hastalıkların da dahil olmak üzere hastalık mekanizmalarının aydınlatılmasında vazgeçilmez bir rol oynar ve patolojik yolları çözmek için çok boyutlu bir prob görevi görür. Protein ve lipid bileşimleri de LD'lerin çıkarılması yoluyla parçalanabilir ve LD'lerin biyolojik fonksiyonlarının çeşitliliğiortaya çıkarılabilir 12.
Süt yağının oluşumu sadece substrat bozunması süreci değildir; aksine, meme epitel hücreleri tarafından gerçekleştirilen son derece organize edilmiş bir lipid sentezi ve paketleme sürecini temsil eder. 13. Süt ineklerinde süt yağı üretimi, bu hücrelerin apikal membran salgılanma mekanizmasına dayanır: endoplazmik retikulumda sentezlenen trigliseridler, sitoplazmik LD'ler oluşturur; bu hücreler apikal membrana taşınır ve tomurcuklanma yoluyla salgılanır. Bu süreçte, LD'ler apikal membrandan türetilen bir süt yağı küresi zarıyla sarılır ve yapısal olarak stabil süt yağıglobülleri 14 oluşur. Sığır meme bezi, memelilerde laktasyonun incelenmesinde klasik bir model olarak hizmet eder ve LD sentezi ve salgısını yöneten temel mekanizmalar insanlarda yüksek derecedekorunmuştur 15. Hem BMEC'lerden hem de meme dokusundan LD'leri çıkarma yöntemleri oluşturulması, hayvan üretimi ile insan sağlığını köprüleyebilir. Çıkarılan LD'lerin proteomik ve lipidomik analizleri, süt verimini ve kalitesini artırmak için kullanılabilir ve böylece güvenlik ve emniyet sağlanır.
Mevcut yöntem, öncelikle LD'lerin düşük yoğunluk özelliğine dayanır; bu da santrifüjleme16 sırasında gradyantın en üstüne doğru süzülmelerine neden olur. Ekstraksiyon prosedürü üç ana aşamadan oluşur: örnek toplama, LD flotasyonu için ultrasantrifüjleme ve LD yıkama. LD'leri korumak için tampona sukroz (2,5 M) eklenir, ardından santrifüj hızı deneysel gereksinimlere göre ayarlanır; genellikle, büyük LD'ler 10.000 x g'nin altındaki kuvvetlerde zenginleştirilebilirken, küçük LD'ler çıkarmak için daha yüksek hızlar (10.000 x g'nin üzeri) kullanılır, çünkü bu koşullarda daha büyük LD'ler patlayabilir. Son olarak, çıkarılan LD'ler kirlenmeyi önlemek için birden fazla yıkamadan geçer ve ekstraksiyon saflığı BODIPY493/503 boyama ile ön ölçülüğe girer.
Geleneksel LD izolasyon yöntemleri öncelikle heterojen LD popülasyonlarının toplu iyileşmesini sağlar ve boyuta bağlı yapısal ve fonksiyonel farklılıkların analizini sınırlar. Mevcut protokol, LD alt popülasyonlarının boyut bazlı zenginleştirilmesini ardışık diferansiyel santrifüjleme yoluyla mümkün kılarak standart yaklaşımları genişletir; bu da LD büyümesi, dönüş, hücre içi trafik ve lipolitik veya otofajik yollarla diferansiyel kullanımın araştırılmasını kolaylaştırmaktadır. Bu yaklaşım, mutlak saflaştırma yerine zenginleştirmeyi sağlar ve boyut fraksiyonları arasında kısmi örtüşme, sürekli boyut dağılımları ve ortak fiziksel özellikler nedeniyle meydana gelebilir.