استخلاص أعشاب الأيورفيدا بالموجات فوق الصوتية
تحتوي الأعشاب والتوابل على العديد من المركبات النشطة حيويًا، التي تُستخدم بوصفها أدوية وعلاجات في ممارسات الأيورفيدا. تُعد المعالجة بالموجات فوق الصوتية تقنية استخلاص متفوقة لإنتاج مستخلصات عالية الجودة. وتشمل مزايا الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية مردودًا مرتفعًا للغاية، واستخلاصًا سريعًا، ومعالجة لطيفة غير حرارية تُنتج مركبات نشطة حيويًا دون إتلافها.
لماذا الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية؟
الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية تقنية لطيفة غير حرارية تعتمد على التجويف. تتيح أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher التحكم الدقيق في جميع معلمات المعالجة بالموجات فوق الصوتية (مثل السعة ودرجة الحرارة والضغط والشدة). ويضمن ذلك عدم تحلل المركبات المستخلصة أثناء عملية الاستخلاص، وهو أمر بالغ الأهمية لاستخلاص الصبغات الدوائية وتحضيرها.
تتميز المركبات الكيميائية الحيوية المحررة بالموجات فوق الصوتية بجودة عالية وتوافر حيوي استثنائي. يزيد الاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية المردود ويقلل زمن الاستخلاص. ومن المزايا المهمة الأخرى انخفاض درجات حرارة العملية (أي 20℃، وهي أقل بكثير من درجات الحرارة المستخدمة في الاستخلاص التقليدي) واستخدام مذيبات صديقة للبيئة (أي الماء والإيثانول).
جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية UP400St لاستخلاص النباتات المستخدمة في الأيورفيدا بسرعة عالية على دفعات.
المركبات الكيميائية النباتية المصاغة نانويًا في منتجات الأيورفيدا
لتحقيق أفضل توافر حيوي، يجب أن تكون المركبات النباتية الموجودة في الأعشاب بحجم جزيئي حتى يمكن إيصالها إلى الخلايا البشرية. الفيتوسومات (الفارماكوسومات) هي معقدات فوسفوليبيدية دوائية تُدمج فيها المواد النشطة حيويًا الموجودة في العشبة. ويمكن صياغة الفيتوسومات على هيئة معلقات، جسيمات شحمية, مستحلبات، ومشتتات مائية دقيقة/نانوية، وكريمات، ومستحضرات سائلة، وهلاميات، وحبوب، وكبسولات، ومساحيق، وحبيبات أو أقراص. وباستخدام تقنية الاستخلاص والصياغة بالموجات فوق الصوتية، يمكن إدماج التحضير الأمثل للمواد ذات التوافر الحيوي المرتفع بسهولة في الإنتاج.
بالنسبة إلى أعشاب مثل شوك الحليب، والجنكة ثنائية الفصوص، وبذور العنب، والشاي الأخضر، والزعرور والجنسنغ، فقد ثبت علميًا بالفعل أن الأشكال الجرعية النانوية، المتمثلة في جسيمات نانوية بوليمرية، وجسيمات شحمية، ومذيلات، وكريات نانوية، وكبسولات نانوية، وجسيمات نانوية دهنية صلبة، ومستحلبات نانوية، أكثر فعالية بدرجة ملحوظة.
- جودة عالية
- مردود مرتفع
- استخلاص سريع
- معالجة لطيفة غير حرارية
- زيادة الثبات
- عملية موحدة المعايير
- آمن
- سهل التشغيل
- CIP / SIP
تحضير مقويات الأيورفيدا بالموجات فوق الصوتية
في الأيورفيدا والطب الآسيوي، تُستخدم الأعشاب غالبًا في توليفات من مستحضرات نباتية متعددة، وهي تركيبات موحدة المعايير يمكن تخصيصها لكل فرد. وغالبًا ما تُجمع هذه التركيبات من أعشاب الأيورفيدا وتوابلها في مقوٍّ مركز أو زيت عطري للحصول على دواء عالي الفعالية. (ومن أبرز هذه التركيبات تريفالا، التي تتكون من أمالاكي وهاريتاكي وبيبهيتاكي).
إلى جانب المقويات، تُحضَّر الأعشاب والتوابل على هيئة معاجين توابل أيورفيدية تُستخدم في الطهي. وتمنح معاجين التوابل والصلصات هذه (مثل معجون توابل الأيورفيدا، وصلصة ماسالا، وصلصات تشاتني وغيرها) الوجبات رائحة رائعة، وتؤدي في الوقت نفسه دور العلاج.
شاهد في الفيديو أدناه مقارنة بين الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية والنقع التقليدي لأوراق لسان الحمل السناني الطازجة في الماء. لا تُنتج المعالجة بالموجات فوق الصوتية مستخلصًا قويًا من لسان الحمل السناني خلال ثوانٍ فحسب، بل يشير لون المستخلص أيضًا إلى اختلاف في الجودة. ففي حين يتميز المستخلص الناتج بالموجات فوق الصوتية بلون أخضر داكن، فإن المستخلص المنقوع لمدة 20 يومًا يتميز بلون مائل إلى البني يشير إلى تحلل تأكسدي للمركبات النشطة حيويًا.
الموجات فوق الصوتية عالية القدرة لاستخلاص النباتات
تُعد الموجات فوق الصوتية عالية الشدة تقنية معالجة شائعة في الصناعات الغذائية والكيميائية والدوائية. ويُعد التجانس والاستحلاب والحفظ والاستخلاص عمليات نموذجية تستفيد بدرجة كبيرة من المعالجة بالموجات فوق الصوتية. تُستخدم المعالجة بالموجات فوق الصوتية لخلط العصائر والصلصات والمعاجين لتحسين ثباتها، ولاستخلاص مركبات النكهة والرائحة، وكذلك المواد النشطة حيويًا مثل البوليفينولات والسكريات المتعددة ومضادات الأكسدة والفيتامينات وغيرها من المركبات الغذائية أو الدوائية.
الموجات فوق الصوتية عالية القدرة تقنية لتكثيف العمليات تتفوق على طرق الاستخلاص التقليدية، مثل النقع أو التقطير المائي أو Soxhlet، بمردود أعلى ومعدل استخلاص أسرع وظروف معالجة لطيفة وجودة عالية للمستخلص. ومن خلال التحكم في شدة الموجات فوق الصوتية وضبطها، يمكن تحضير الأدوية العشبية على هيئة مركبات بأحجام دون الميكرون وبأحجام نانوية – مما يضمن أعلى توافر حيوي.
لذلك، تُعد المعالجة بالموجات فوق الصوتية التقنية المفضلة لتحضير الأدوية العشبية الأيورفيدية الحديثة.
جهاز الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية UP400St لتحضير مستخلصات أعشاب الأيورفيدا.
توحيد معايير الاستخلاص
باستخدام أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher، يمكنك التحكم بدقة في جميع معلمات الاستخلاص المهمة والعوامل المؤثرة فيه. ويساعد ذلك على إنشاء عملية استخلاص موحدة المعايير تتيح إنتاج مستخلصات موثوقة وعالية الجودة باستمرار.
معدات الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية
تُعد Hielscher Ultrasonics الشركة الرائدة في تصنيع أنظمة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية. ومع وجود آلاف أجهزة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية المركبة حول العالم، فإن Hielscher شريكك الموثوق في المعدات، وكذلك في الاستشارات وتطوير المشاريع.
تشمل مجموعة منتجاتنا أنظمة بالموجات فوق الصوتية لأحجام معالجة تتراوح من الصغيرة إلى الكبيرة جدًا. وتتيح الملحقات، مثل السونوترودات المختلفة (مسابير / أبواق الموجات فوق الصوتية)، ومعززات السعة وخلايا التدفق، إعدادًا أمثل للعملية. ويقدم فريقنا ذو الخبرة الواسعة، المكون من فنيين ومهندسي عمليات وكيميائيين حيويين، الاستشارات والإرشاد بدءًا من دراسة الجدوى وحتى التوسع في حجم الإنتاج والتركيب.
اتصل بنا الآن! يسعدنا العمل معك على عملية الاستخلاص الخاصة بك!
UIP1000hdT (1kW) و UIP16000 (16kW) جهازا معالجة صناعيان بالموجات فوق الصوتية لاستخلاص مركبات كيميائية نباتية ومركبات نشطة حيويًا عالية الجودة.
المراجع العلمية / المصادر
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
- Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): Phytochemical Profiling of Sambucus nigra L. Flower and Leaf Extracts and Their Antimicrobial Potential against Almond Tree Pathogens. International Journal of Molecular Sciences, 2023.
- Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an Alternative Method to Conventional Maceration for the Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds: A New Category of Food Supplements Proposed by The FINNOVER Project. Foods. 8. 466; 2019
- Cares, M.G. et al. (2010): Ultrasonically assisted Extraction of bioactive principles from Quillaja Saponaria Molina. Physics Procedia 3, 2010. 169–178.
- Liu, D. et al. (2011): Extraction of polyphenols from grape seeds by unconventional methods and extract concentration through polymeric membrane. ICEF 2011.
- Mason, Th.; Chemat, F.; Vinatoru, M. (2011): The Extraction of Natural Products using Ultrasound or Microwave. Current Organic Chemistry Vol. 15, No. 2, 2011. 237-247.
حقائق جديرة بالمعرفة
التجويف بالموجات فوق الصوتية وتأثيراته في الاستخلاص
عندما تُقرن موجات فوق صوتية عالية الشدة ومنخفضة التردد بالسوائل أو المعاجين، يحدث التجويف. التجويف فوق الصوتي أو الصوتي هو
يثقب التجويف بالموجات فوق الصوتية جدران الخلايا وأغشيتها ويفككها، مما يزيد نفاذية أغشية الخلايا وتحطمها. علاوة على ذلك، يمكن للمذيب الدخول إلى الخلية، ناقلًا الزيوت العطرية والمركبات النشطة حيويًا من داخل الخلية إلى المذيب المحيط بها. وبذلك تُحرر المركبات الكيميائية الحيوية المحصورة في الخلية إلى المذيب المحيط بها، ويمكن فصلها بعد ذلك. ويتيح تحسين انتقال الكتلة بين الخلية النباتية والمذيب (مثل الماء والكحول والإيثانول) إنتاج مستخلصات عالية الفعالية.
الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية أحد أشكال الاستخلاص من الصلب إلى السائل، ويمكن دمجه مع تقنيات استخلاص أخرى مثل التقطير المائي, Soxhlet، والاستخلاص بالموائع فوق الحرجة (SFE)، والموجات الدقيقة وغيرها، لزيادة قدرة معدات الاستخلاص القائمة والاستفادة من التأثيرات التآزرية للموجات فوق الصوتية. وبفضل أدائها المتميز في الاسترجاع / المردود في الاستخلاص، ومعدل الاستخلاص وجودة المستخلص، تُعد المعالجة بالموجات فوق الصوتية التقنية الحديثة لتصنيع الأدوية العشبية الأيورفيدية. الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية يحرر المكونات الكيميائية النباتية ذات التوافر الحيوي المرتفع والنشاط المضاد للأكسدة. وبالمقارنة مع طرق الإنتاج البديلة، تحقق المعالجة بالموجات فوق الصوتية أعلى محتويات من الفينولات والفلافونويدات والمركبات غير الفلافونويدية والكلوروفيلات الكلية والكاروتينات الكلية والتربينويدات والستيرولات النباتية، وأعلى قدرة على اصطياد الجذور الحرة.
„يمكن لاستخدام الموجات فوق الصوتية تعزيز عملية الاستخلاص من خلال زيادة انتقال الكتلة بين المذيب والمادة النباتية. وإضافة إلى ذلك، يؤدي انهيار فقاعات التجويف إلى تحسين تفكيك الخلايا عبر تكوّن نفاثات دقيقة نتيجة الانهيار غير المتماثل للفقاعات بالقرب من سطح صلب. ويتيح ذلك تحسين نفاذ المذيب إلى جسم النبات نفسه، ويمكنه أيضًا تحطيم جدران الخلايا. ونتيجة لذلك، يوفر توظيف الموجات فوق الصوتية في استخلاص النباتات فوائد تتمثل في زيادة انتقال الكتلة، وتحسين نفاذ المذيب، وتقليل الاعتماد على المذيب المستخدم، والاستخلاص في درجات حرارة أقل، وزيادة معدلات الاستخلاص ومردود المنتج. وتجعل هذه الخصائص المعالجة بالموجات فوق الصوتية خيارًا جذابًا للعديد من عمليات الاستخلاص، وللتوسع في حجم الإنتاج ينبغي استخدامها في وحدة الاستخلاص نفسها، حيث تكون المادة النباتية على تماس مباشر مع المذيب، كما في استخلاص مضادات الأكسدة من إكليل الجبل.” [Mason et al. 2011]
تأثيرات الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية
- تحسين الانتشار
- تحسين انتقال الكتلة
- تحطيم الخلايا النباتية
- تحسين نفاذ المذيب
- التأثير الشعري بالموجات فوق الصوتية
يُستخدم الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية أيضًا لتحضير الصبغات السباجيرية! تعرّف على المزيد حول تحضير الصبغات السباجيرية بمساعدة الموجات فوق الصوتية، بما في ذلك البروتوكولات والتوصيات!
الأيورفيدا
الأيورفيدا نهج شامل للصحة والعافية. وتستند ممارسات الأيورفيدا إلى المعرفة القديمة بالتفاعل بين الأعشاب والصحة، وتستخدم العلاجات الطبيعية. وترتبط الأيورفيدا وعلم الأعشاب ارتباطًا وثيقًا: فالخصائص الدوائية والعلاجية لمئات الأعشاب والتوابل والنباتات جزء من نظام العلاج العشبي الأيورفيدي. ويمكن تناول مقويات الأيورفيدا وزيوتها وخلطاتها داخليًا بوصفها أدوية أو مكملات أو أغذية، وكذلك تطبيقها خارجيًا عبر الجلد (مثل الزيوت والمستحضرات السائلة والمراهم)، أو استخدامها في العلاج بالروائح حتى عبر الغشاء المخاطي للجهاز التنفسي.
أعشاب الأيورفيدا
في الطب التقليدي، تُستخدم على نطاق واسع العلاجات النباتية المصنوعة من الأعشاب والتوابل والجذور والأزهار.
يُعرف كل نبات بتأثيراته الخاصة، مثل تحسين الهضم، أو العمل بوصفه مادة مضادة للالتهاب أو للبكتيريا، أو تسكين الألم، أو تخفيف مشكلات التنفس، أو تحسين الصحة العامة، وغيرها.
الكركم (Curcuma longa)، والكمون، والأجوين، والكزبرة، والشمر، والساونف، والنعناع، وبذور الخردل، والقرنفل، والحلتيت (هينغ)، والحلبة، والفلفل الأسود، والزنجبيل، والهال، وأوراق الغار، والقرفة، وجوزة الطيب، وتريفالا، والفلفل الحريف، نباتات شائعة تُستخدم لتحسين الهضم والأيض. وتُعطى لتطهير الجسم بإزالة أما (الناتج الثانوي لسوء الهضم)، وللوقاية من مشكلات الهضم أو علاجها.
تُعرف المركبات الكيميائية النباتية الموجودة في الأشواغاندا (Withania somnifera)، والريحان المقدس، وعرق السوس، والكرز الشتوي، بقدرتها على تحسين الأداء والصحة العامة وطول العمر من خلال زيادة الطاقة والقوة والعافية. وتُعرف هذه المركبات الكيميائية النباتية باسم المواد المساعدة على التكيف، وهي تعزز مقاومة الجسم للإجهاد.
الكركم أحد أهم النباتات المستخدمة في الأيورفيدا. وهو يحتوي على الكركمينويدات والكركمين. وتُعرف هذه المركبات بفوائدها المتعددة لصحة الإنسان، مثل تعزيز وظائف الدماغ، والنشاط المرتفع المضاد للأكسدة، وتخفيف الالتهابات (مثل التهاب المفاصل الروماتويدي)، والوقاية من السرطان. وقد حظي الكركمين باهتمام كبير في الطب الغربي التقليدي وعلم الأدوية بسبب تأثيره المكافح للسرطان. ونظرًا إلى ضعف ذوبان كل من الكركمينويدات والكركمين في الماء، ينبغي تغليفهما في جسيمات شحمية. انقر هنا لمعرفة المزيد حول التغليف بالموجات فوق الصوتية وتحضير الجسيمات الشحمية!
تُستخدم المورينغا (المعروفة أيضًا باسم شيغرو أو شجرة عصا الطبل) لخصائصها المضادة للفطريات والفيروسات والمزيلة للسموم. ولغناها بمضادات الأكسدة وفيتامين A، تُسمى المورينغا غذاءً فائقًا.
تحتوي مانجيشتا والنيم على مواد مزيلة للسموم تُطهر الجسم وتنقيه.
يُستخدم البطيخ المر (Momordica charantia) وجوز التنبول بنجاح لعلاج مقاومة الإنسولين والسكري.
يُستخدم الريحان المقدس (المعروف أيضًا باسم تولسي؛ Ocimum sanctum) لتأثيراته الالتهابية والخافضة للحمى والمسكنة للألم.
تُعرف بذور كالونجي وشجرة سيريس و بآثارها المفيدة للجهاز التنفسي.
أعشاب الأيورفيدا لأنواع محددة من الدوشا
في الأيورفيدا، يُصنَّف كل شخص وفقًا لنوع الدوشا لديه. وتوجد ثلاثة أنواع من الدوشا – فاتا وبيتا وكافا. ولكل نوع من الدوشا أعشاب ذات فوائد استثنائية. تجد أدناه أهم الأعشاب والتوابل لكل نوع من الدوشا:
فاتا: الأشواغاندا، تريفالا، الزنجبيل، القرفة، الكمون
بيتا: أمالاكي، تريفالا، ياشتيمادهو، غودوتشي، شاتافاري
كافا: الكركم، هاريتاكي، تريفالا، الزنجبيل، القرنفل
التأثير الشعري بالموجات فوق الصوتية
التأثير الشعري الصوتي / التأثير الشعري بالموجات فوق الصوتية هو ارتفاع غير معتاد لسائل في أنبوب شعري تحت تأثير الموجات فوق الصوتية. ونظرًا إلى وجود بعض المكونات، مثل الزيوت العطرية، في النظام الشعري للمادة النباتية، يُتوقع أن تساعد الموجات فوق الصوتية على طردها بفعل التأثير الشعري الصوتي. ومن الممكن أن يكون لبعض الظواهر الكهربائية المصاحبة للتأثير الشعري الصوتي تأثير أيضًا. وقد تحسّن هذه الظاهرة استخلاص المركبات القطبية أو الأيونية، على نحو مشابه للرحلان الكهربائي.
