مستخلص فطر عرف الأسد المُنتَج بالموجات فوق الصوتية

تُنتَج مستخلصات النوع الفطري Hericium erinaceus، المعروف باسم فطر عرف الأسد، بأعلى كفاءة باستخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية. تعمل أجهزة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية على فتح المصفوفة الخلوية الفطرية بسرعة، وتتيح الاستخلاص الكامل للمركبات النشطة حيويًا من الغزل الفطري والجسم الثمري لفطر عرف الأسد.

استخلاص فطر عرف الأسد بمساعدة الموجات فوق الصوتية

المركبات النشطة حيويًا في فطر عرف الأسد: Hericium erinaceus، المعروف أيضًا بالأسماء الشائعة عرف الأسد، ويامابوشيتاكي الياباني، وبوم بوم، والسن الملتحي، وفطر القنفذ أو رأس القرد، هو فطر يُستخدَم منذ عقود في الطب التقليدي ولأغراض علاجية. يحتوي فطر عرف الأسد على العديد من المركبات النشطة حيويًا، ومنها السكريات المتعددة، والستيرولات، والبروتينات السكرية، والتربينويدات (مثل الإيريناسينات)، وكذلك المركبات الفينولية والمتطايرة (مثل الهيريسينونات). تُعرَف هذه المواد بتأثيراتها المضادة للأكسدة والسكري والسرطان والالتهاب والميكروبات وفرط سكر الدم، والخافضة لدهون الدم. أظهرت الأبحاث العلمية أن مركبات فطر عرف الأسد يمكن أن تحسّن نمو الخلايا العصبية ووظائفها، وقد تحمي الأعصاب من التلف. لذلك، يجري حاليًا اختبارها بوصفها علاجًا للخرف.

يوضح هذا الفيديو الاستخلاص عالي الكفاءة لفطر عرف الأسد باستخدام المجانس بالموجات فوق الصوتية Hielscher UP200Ht. يُعد الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية تقنية مثالية لإنتاج مستخلصات عالية الجودة وكاملة الطيف تحتوي على عديدات السكاريد، مثل بيتا غلوكان، بالإضافة إلى الهيريسينونات والإيريناسينات.

استخلاص فطر عرف الأسد بالموجات فوق الصوتية:
استخلاص فطر عرف الأسد بالموجات فوق الصوتية هو تقنية تستخدم موجات فوق صوتية عالية القدرة لاستخلاص المركبات النشطة حيويًا من الجسم الثمري أو الغزل الفطري لفطر عرف الأسد (Hericium erinaceus). فطر عرف الأسد فطر طبي معروف، ويحتوي على مركبات متنوعة نشطة حيويًا ومعزِّزة للصحة، مثل السكريات المتعددة، وبيتا غلوكان، والهيريسينونات، والإيريناسينات، ومضادات الأكسدة.
تتضمن عملية استخلاص الفطر بالموجات فوق الصوتية استخدام أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار، تُحدِث تجويفًا شديدًا في وسط سائل (مثل الماء أو الإيثانول أو الميثانول) يحتوي على المادة الفطرية. يؤدي التجويف فوق الصوتي المتولّد إلى تفكيك الجدران الخلوية للمادة الفطرية، مما يحرّر المركبات النشطة حيويًا إلى السائل / المذيب. كما تعزّز الموجات فوق الصوتية انتقال كتلة المركبات النشطة حيويًا من المادة الفطرية إلى المذيب، مما يزيد كفاءة الاستخلاص.
يُعَد استخلاص الفطر بالموجات فوق الصوتية تقنية عزل سريعة وعالية الكفاءة، لا تتطلب درجات حرارة مرتفعة أو مواد كيميائية ضارة. ويمكن استخدام المركبات النشطة حيويًا المستخلَصة في تطبيقات مختلفة، مثل المكمّلات الغذائية، والأغذية الوظيفية، والمستحضرات الغذائية العلاجية. علاوة على ذلك، فإن طريقة استخلاص فطر عرف الأسد بالموجات فوق الصوتية صديقة للبيئة ومستدامة، مما يجعلها خيارًا مثاليًا لاستخلاص المركبات النشطة حيويًا من المصادر الطبيعية.

تجعل هذه المزايا المعالجة بالموجات فوق الصوتية تقنية استخلاص ممتازة لإنتاج مستخلصات فطر عالية الجودة، وهي السبب في استخدام أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher في المختبرات والصناعة حول العالم لإنتاج مستخلصات الفطر.

بروتوكول استخلاص فطر عرف الأسد بالموجات فوق الصوتية

أظهر Valu وآخرون (2020) إجراء استخلاص عالي الكفاءة للحصول على المنتجات النشطة حيويًا من الكتلة الحيوية لفطر H. erinaceus وتركيزها، استنادًا إلى مبادئ الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية. كان الجهاز المستخدم للاستخلاص معالجًا بالموجات فوق الصوتية من Hielscher (Hielscher UIP1000hdT، 1000 Watts، 20 kHz) مزوّدًا بسونوترود BS4d40 (بقطر 40 mm). قبل تجارب الاستخلاص، جرت معايرة المعالج بالموجات فوق الصوتية لتحديد صافي استهلاك القدرة. أثناء عملية المعالجة بالموجات فوق الصوتية، كانت هذه القيمة تُطرَح تلقائيًا من إجمالي استهلاك الطاقة، مما أتاح تحديد صافي القدرة الموصَلة إلى وسط الاستخلاص. أثناء التجارب، وُضِعت العينات في كيس ثلج مع التحريك المغناطيسي المستمر للحفاظ على انخفاض درجة حرارة العينات. بعد اكتمال الاستخلاص، رُشِّحت العينات تحت التفريغ ثم خضعت للطرد المركزي (2500× g لمدة 5 min). استُخدِم مبخّر دوّار لإزالة الماء والكحول من السوائل الفوقانية. وخضعت بقايا الماء والكحول المتبقية من العينات للتجفيف بالتجميد للحصول على مستخلص مسحوق. وبدلًا من ذلك، يمكن إزالة المذيب باستخدام مرشّح تفريغي ومبخّر دوّار تحت التفريغ للحصول على مُركَّز فطري.
 

 
كانت شروط الاستخلاص المُحسَّنة باستخدام الموجات فوق الصوتية كما يلي:

• جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية UIP1000hdT مع سونوترود BS4d40: سعة 100%، ودورة تشغيل 100%)
• Hericium erinaceus مجفّف ومطحون
• المذيب: إيثانول مائي بنسبة 80%
• نسبة المذيب إلى المادة: 1:30 (g/mL)
• زمن الاستخلاص: 45 min

بلغ المحتوى الكلي من المركبات الفينولية في مستخلص H. erinaceus المُحسَّن هذا 23.2 mg GAE/g DM، وفي اختبار DPPH بلغ النشاط المضاد للأكسدة قيمة IC50 مقدارها 87.2 μg/mL.
نجح فريق البحث في إثبات أن الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية يعزّز بكفاءة عزل مضادات الأكسدة من Hericium erinaceus، ولا سيما البوليفينولات والفلافونويدات المرتبطة بالإيريناسين A، وهو ديتربينويد معروف بنشاطه العالي المضاد للأكسدة.
(انظر Valu وآخرون، 2020)

في هذا الفيديو، نوضح استخلاص فطر الشاغا بالماء البارد باستخدام الموجات فوق الصوتية. جهاز Hielscher UP100H هو مجانس بالموجات فوق الصوتية بقدرة 100 واط. يُعد هذا المسبار بقياس 14mm – MS14 – مناسبًا جدًا لاستخلاص المواد النباتية في دفعات صغيرة. يمكنك ضبط الشدة باستخدام قرص ضبط السعة. نستخدم شدة 100% في هذا العرض التوضيحي للاستخلاص.

اعثر على جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية المثالي لاستخلاص فطر عرف الأسد!

فطر عرف الأسد غني بالكيتين. وكما هو الحال في جميع أنواع الفطر، تحتوي الجدران الخلوية لفطر عرف الأسد على كمية كبيرة من الكيتين. الكيتين بوليمر حيوي متين يمنح الجدران الخلوية صلابة وقوة عاليتين. ونظرًا لارتفاع محتواه من الكيتين، ينبغي عدم تناول فطر عرف الأسد نيئًا، لأن الكيتين عسير الهضم وقد يسبّب اضطرابات في المعدة.
يتطلب تفكيك الجدران الخلوية لفطر عرف الأسد واستخلاص المركبات النشطة حيويًا الموجودة داخل الخلايا قوى شديدة. لذلك، لا تحقق الحمامات فوق الصوتية أو أحواض التنظيف نتائج الاستخلاص المطلوبة.
اقرأ المزيد عن مقارنة الكفاءة بين جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار وحمام فوق صوتي!
في المقابل، تولّد المسابير فوق الصوتية موجات فوق صوتية عالية الشدة وتجويفًا موضعيًا، يوفّران الطاقة اللازمة لتفكيك الجدران الخلوية المحتوية على الكيتين في الفطر. كما أن المعالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار هي طريقة استخلاص غير حرارية تمنع التحلل الحراري للمركبات النشطة حيويًا بفعل الحرارة. لذلك، تُعَد أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار تقنية الاستخلاص الأكثر كفاءة لاستخلاص الفطر الطبي.
 
اسألنا عن جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار المناسب لاستخلاص الفطر لديك!
 
يوفّر لك الجدول أدناه مؤشرًا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزتنا للمعالجة بالموجات فوق الصوتية:

اتصل بنا الآن واحصل على مزيد من المعلومات عن أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية لاستخلاص الفطر! يسرّ فريقنا المدرَّب جيدًا وذو الخبرة الطويلة أن يوصي لك بجهاز الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية الأكثر ملاءمة لعملية استخلاص الفطر لديك!

---

---

المؤلفات / المراجع

• Valu, Mihai-Vlad; Liliana Cristina Soare; Nicoleta Anca Sutan; Catalin Ducu; Sorin Moga; Lucian Hritcu; Razvan Stefan Boiangiu; Simone Carradori (2020): Optimization of Ultrasonic Extraction to Obtain Erinacine A and Polyphenols with Antioxidant Activity from the Fungal Biomass of Hericium erinaceus. Foods 9, No. 12, 2020.
• Valu, M.-V.; Soare,L.C.; Ducu, C.; Moga, S.; Negrea, D.; Vamanu, E.; Balseanu, T.-A.; Carradori, S.; Hritcu, L.; Boiangiu, R.S. (2021): Hericium erinaceus (Bull.) Pers. Ethanolic Extract with Antioxidant Properties on Scopolamine-Induced Memory Deficits in a Zebrafish Model of Cognitive Impairment. Journal of Fungi 2021, 7, 477.
• Venturella, G.; Ferraro, V.; Cirlincione, F.; Gargano, M. L. (2021): Medicinal Mushrooms: Bioactive Compounds, Use, and Clinical Trials. International Journal of Molecular Sciences, 22(2), 634.
• Picture of Hericium By Jim Champion / Hericium erinaceum on an old tree in Shave Wood, New Forest / CC BY-SA 2.0

حقائق جديرة بالمعرفة

المركبات الفطرية النشطة حيويًا من الغزل الفطري مقارنةً بالجسم الثمري

يمكن إنتاج مستخلصات الغزل الفطري والجسم الثمري باستخدام الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية، ولكل منهما فوائده الفريدة. ويتوقف تحديد الأفضل على حالة الاستخدام المحددة والنتائج المرجوّة.
تكون مستخلصات الغزل الفطري عمومًا أقل تكلفة وأسهل إنتاجًا بكميات كبيرة من مستخلصات الجسم الثمري، مما يجعلها أكثر إتاحة. ويحتوي الغزل الفطري أيضًا على العديد من المركبات المفيدة، مثل السكريات المتعددة، والإرغوستيرول، والإنزيمات.
من جهة أخرى، تحتوي مستخلصات الجسم الثمري على مستويات أعلى من بيتا غلوكان، والتريتربينويدات، ومركبات أخرى ارتبطت بفوائد صحية. كما تميل الأجسام الثمرية إلى احتواء مجموعة أكثر تنوعًا من المركبات، وقد تكون أشد فعالية في بعض الحالات.
في نهاية المطاف، يعتمد الاختيار بين مستخلصات الغزل الفطري والجسم الثمري على التطبيق المحدد والتأثيرات المرجوّة. فإذا كنت تبحث عن دعم المناعة، مثلًا، فقد يكون مستخلص الغزل الفطري خيارًا جيدًا نظرًا لارتفاع محتواه من السكريات المتعددة. وإذا كنت تبحث عن دعم الوظائف المعرفية، فقد يكون مستخلص الجسم الثمري خيارًا أفضل نظرًا لارتفاع محتواه من التريتربينويدات. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن المستخلصات عالية الجودة من كلٍّ من الغزل الفطري والجسم الثمري يمكن أن تكون فعّالة ومفيدة لأغراض متنوعة.

ما أفضل طريقة لاستخلاص بيتا غلوكان من فطر عرف الأسد؟

الاستخلاص بالماء البارد باستخدام الموجات فوق الصوتية هو أفضل تقنية لتحرير المركبات القابلة للذوبان في الماء من الفطر، مثل الجسم الثمري لفطر عرف الأسد. يعمل الاستخلاص بالماء البارد باستخدام الموجات فوق الصوتية على إحداث ثقوب في الجدران الخلوية المتينة للفطر وتفكيكها لتحرير المركبات النشطة حيويًا، مثل β-غلوكان، من المصفوفة الخلوية. ولأن المعالجة بالموجات فوق الصوتية عملية لطيفة، فإنها لا تضر بالمركبات الكيميائية النباتية، وتمنع تحلل جميع المركبات النشطة حيويًا والمعزِّزة للصحة، بما فيها بيتا غلوكان.

ما مزايا مستخلص الفطر؟

تعمل عملية الاستخلاص، مثل الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية، على تحرير المركبات النشطة حيويًا، مثل بيتا غلوكان، من المصفوفة الخلوية. لذلك، تحتوي مستخلصات الفطر على كميات أكبر من المركبات النشطة حيويًا مقارنةً بمسحوق الفطر المطحون. ويكون الجزء الرئيسي من β-غلوكان، وهي بوليمرات ذات وزن جزيئي مرتفع، قابلًا للذوبان في الماء. ولهذا، فإن الاستخلاص بالماء البارد باستخدام الموجات فوق الصوتية ليس طريقة استخلاص صحية وصديقة للبيئة فحسب، بل يحرّر أيضًا β-غلوكان بكفاءة من خلايا الفطر إلى الماء. ويتيح المستخلص إنتاج مستحضرات علاجية ومكمّلات غذائية تحتوي على كمية ثابتة من الجزيئات النشطة حيويًا في كل جرعة.

المركبات النشطة حيويًا في فطر عرف الأسد

تشمل المستقلبات النشطة حيويًا ذات الأهمية الكبيرة، والتي دُرِست جيدًا، الإيريناسينات (A-I)، وهي مجموعة من ديتربينويدات السياثين المستخلَصة من الغزل الفطري لـ Hericium erinaceus أو فطر عرف الأسد أو يامابوشيتاكي، والهيريسينونات (C-H)، وهي مشتقات كحول البنزيل المستخلَصة من الجسم الثمري. تستطيع مجموعتا المركبات عبور الحاجز الدموي الدماغي بسهولة، وقد أظهرتا تأثيرات موجَّهة للأعصاب وواقية لها. وتفيد التقارير بأنهما تحفّزان تخليق عامل نمو الأعصاب (NGF)، سواء في المختبر أو داخل الكائن الحي. ومع ذلك، يتمتع هذا الفطر الطبي أيضًا بخصائص مضادة للأكسدة والالتهاب والسرطان، ومحفِّزة للمناعة، ومضادة للسكري والميكروبات، وخافضة لدهون الدم، ومضادة لفرط سكر الدم، رغم أن استخدامه الأكثر شيوعًا هو علاج الأمراض التنكسية العصبية والقصور المعرفي.
ثبت أن الإيريناسين A، الممثّل الرئيسي لمجموعة الإيريناسينات، يتمتع بتأثير وقائي فعّال ضد مرض باركنسون. ففي نموذج فأري لمرض باركنسون قائم على 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP)، أدّى الإيريناسين A إلى انخفاض فقدان الخلايا الدوبامينية الناجم عن MPTP، وموت الخلايا بالاستماتة الناجم عن الإجهاد التأكسدي، ومستويات الغلوتاثيون والنيتروتيروزين و4-hydroxy-2-nonenal (4-HNE)؛ كما عكس العجز الحركي المرتبط بـ MPTP، وخفّف الضرر الناتج عن السمية الخلوية للخلايا العصبية والاستماتة الناجمتين عن 1-methyl-4-phenylpyridinium (MPP)، من خلال تنشيط مسارات IRE1α/TRAF2 وJNK1/2 وp38 MAPK الذي يستمر بفعل إجهاد الشبكة الإندوبلازمية (ER)، وتعبير البروتين المماثل لـ C/EBP ‏(CHOP)، وIKB-β، وNF-κB، وكذلك Fas وBax. ووُجِد أيضًا أن هذا المستقلب فعّال ضد السكتة الدماغية الإقفارية، كما ورد في دراسة على الجرذان لوحظ فيها انخفاض استماتة الخلايا العصبية وحجم تجويف السكتة في الدماغ، من خلال استهداف مسارات iNOS/أنواع النيتروجين التفاعلية (RNS)، وكيناز البروتين المنشَّط بالميتوجين p38 ‏(MAPK)/البروتين المماثل لبروتين الارتباط بمعزِّز CCAAT ‏(CHOP).
أُفيد أيضًا بأن الإيريناسين A يتمتع بنشاط ملحوظ مضاد للأورام في خلايا سرطان المعدة البشرية TSGH 9201، إذ أحدث فيها استماتة ملحوظة مرتبطة بزيادة فسفرة مسارات كيناز الالتصاق البؤري/كيناز البروتين FAK/Akt/p70S6K وكيناز السيرين/الثريونين PAK-1. كما أدّى إلى زيادة السمية الخلوية وتوليد أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS)، وانخفاض القدرة على الغزو وتنشيط الكاسبيزات، وتعبير مستقبل نخر الورم TRAIL. وقد أكّدت دراسة حديثة لاحقًا التأثير القوي المضاد للأورام لهذا المستقلب، سواء في المختبر في خطَّين من خلايا سرطان القولون البشرية (DLD-1 وHCT-116)، أو داخل الكائن الحي في نموذج فأري أوضح آلياته بمزيد من التفصيل. شملت تأثيرات العلاج تحفيز مسارات التنشيط الخارجي للاستماتة (TNFR وFas وFasL والكاسبيزات)، وتثبيط تعبير الجزيئات المضادة للاستماتة Bcl-2 وBcl-XL، وفسفرة كيناز الطرف الأميني لـ Jun ‏JNK1/2، المستجيب لمحفّزات الإجهاد، وNF-κB p50 وp330. كما ثبت أن زيادة التعبير عن جزيئات مستقبلات الموت عبر مسار JNK MAPK/p300/NF-κB تتوسطها تعديلات الهستون H3K9K14ac؛ فقد كشفت نتائج الاختبار داخل الكائن الحي بالفعل عن ارتفاع مستويات الهستون H3K9K14ac، وكذلك أستلة الهستونات على محفّزات Fas وFasL وTNFR.
يُعرَف إيريناسين آخر، وهو الإيريناسين C، بتأثيراته المضادة للالتهاب العصبي والواقية للأعصاب، والتي يمكن تحقيقها من خلال آلية تثبيط تعبير بروتينات IκB وp-IκBα (المشاركة في المراحل السابقة من سلسلة نقل إشارات NF-κB)، وبروتين سينثاز أكسيد النيتريك القابل للتحريض (iNOS)، وتنشيط مسار Nrf2/HO-1 الواقي من الإجهاد. أدّت معالجة الخلايا الدبقية الصغيرة البشرية BV2 التي تعاني التهابًا مستحثًا بـ LPS إلى انخفاض مستويات أكسيد النيتريك (NO) وIL-6 وTNF-α وiNOS، وتثبيط تعبير NF-κB، وفسفرة بروتينات IκBα ‏(p-IκBα)، وكذلك تثبيط البروتين 1 المرتبط بـ ECH والشبيه بـ Kelch ‏(Keap1)، وزيادة عامل النسخ النووي المرتبط بالعامل 2 للكريات الحمراء (Nrf2) وتعبير بروتين هيم أوكسيجيناز-1 (HO-1).
(مقتطف من Venturella وآخرون، 2021)