هل تتساءل لماذا لا يمنحك استخراج الفطر باستخدام حمام بالموجات فوق الصوتية أو خزان تنظيف بالموجات فوق الصوتية العائد المطلوب من المستخلصات؟ تعلم هنا كل ما تحتاج لمعرفته حول جدران الخلايا الصلبة المحتوية على الكيتين في الفطر ، وأفضل تقنية استخراج ومذيبات مناسبة!

لماذا أحتاج إلى قوى مكثفة لاستخراج الفطر؟

تحتوي جميع أنواع الفطر الصالحة للأكل على جدران خلوية مصنوعة من الكيتين ، وهي نفس المادة التي تشكل قشور القشريات والحشرات. الكيتين مادة قوية جدا ، والتي تعطي خلايا الفطر صلابة عالية. يخلق جدار الخلية حاجزا أمام المقصورات داخل الخلايا ، والتي تحتوي على جزيئات الفطر النشطة بيولوجيا. جزيئات الفطر المهمة هي على سبيل المثال α و β جلوكان أو عديد السكاريد أو التربين أو مضادات الأكسدة أو الفيتامينات أو المركبات المهلوسة. يتميز كل نوع من أنواع الفطر بمجموعة فريدة من المركبات النشطة بيولوجيا. من أجل إطلاق هذه المواد المعززة للصحة من خلايا الفطر ، يجب تكسير جدران الخلايا. نظرا لمحتواه من الكيتين ، فإن تعطيل خلية الفطر مهمة صعبة وتتطلب بعض المعرفة والمعدات المتطورة.

كسر جدران خلايا الفطر المحتوية على الكيتين باستخدام Sonication

في حين أن الكيتين هو مصدر كبير للألياف والبريبايوتكس ومضادات الأكسدة ، فإن المشكلة هي أن البشر ليس لديهم القدرة على تحطيم الكيتين. هذا يعني أيضا أنه عندما تستهلك الفطر الخام غير المعالج ، فلن تستفيد من العديد من المركبات النشطة بيولوجيا في الفطر ، لأنها محاصرة داخل الخلايا ، والتي تحميها جدران خلوية قوية تحتوي على الكيتين.
استخراج بالموجات فوق الصوتية يجعل المركبات النشطة بيولوجيا من الفطر bioالمتاحة ، بحيث يمكن لجسم الإنسان امتصاص المواد الغذائية بسرعة وبشكل كامل. بالإضافة إلى ذلك في مستخلصات الفطر بالموجات فوق الصوتية تتركز العناصر الغذائية المفيدة بحيث حتى كمية صغيرة من مستخلص الفطر تعطي النتائج المرجوة لتعزيز الصحة.

الموجات فوق الصوتية لاستخراج الفطر

الموجات فوق الصوتية هي عملية تستخدم فيها الموجات الصوتية عالية التردد لإنشاء فقاعات التجويف في سائل. عندما تنهار هذه الفقاعات ، فإنها تخلق قوى قص موضعية مكثفة يمكنها تكسير الخلايا وإطلاق محتويات الخلايا في السائل.
في استخراج الفطر ، يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية لتحطيم جدران الخلايا من الفطر وإطلاق مركباتها النشطة بيولوجيا في مذيب. هناك نوعان من الموجات فوق الصوتية: نوع الحمام ونوع المسبار.

لماذا يعطي حمامي بالموجات فوق الصوتية نتائج استخراج الفطر السيئة؟

الموجات فوق الصوتية من نوع الحمام هي جهاز يتم فيه وضع العينة في حاوية مملوءة بالمذيب ، ويتم تطبيق الموجات فوق الصوتية على الحاوية بأكملها. تعرف هذه الطريقة بأنها غير فعالة إلى حد ما ، حيث أن الحمام بالموجات فوق الصوتية يوزع الطاقة فوق الصوتية بشكل غير متساو وبكثافة منخفضة. كما هو الحال في الحمام بالموجات فوق الصوتية ، يتم صوتنة عينة الفطر بشكل غير مباشر ، ولا يمكن للموجات فوق الصوتية اختراق عمق العينة. يجب أن تمر الموجات فوق الصوتية عبر جدران الوعاء قبل أن تصل إلى مادة الفطر. وبالتالي ، فإن الموجات فوق الصوتية منخفضة الكثافة بالفعل للخزان فوق الصوتي تتضاءل أكثر.

تظهر قياسات UV-Vis هذه الفرق الكبير في الاستخراج بين مسبار الموجات فوق الصوتية والحمام بالموجات فوق الصوتية. مسبار من نوع الموجات فوق الصوتية UP100H (الرسم البياني الأسود) يعطي مستخلص فطر تشاجا أعلى بكثير من الحمام بالموجات فوق الصوتية (الرسم البياني الأحمر).

استخراج مكثف بالموجات فوق الصوتية باستخدام مسبار بالموجات فوق الصوتية

من ناحية أخرى ، تم تجهيز الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار بطرف – ما يسمى سونوتود أو التحقيق – يمكن إدخالها مباشرة في العينة ، مما يسمح بتطبيق أكثر تركيزا ومحلية للطاقة فوق الصوتية. ينتج عن هذا تعطيل أكثر كفاءة للخلايا واستخراج المركبات النشطة بيولوجيا ، خاصة في المناطق الكثيفة أو التي يصعب الوصول إليها من العينة.
يضمن التطبيق المركز والموضعي للطاقة فوق الصوتية التي يوفرها الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار أن الكيتين يخضع لكمية كافية من الطاقة ليتم تكسيرها.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن نقل المسبار إلى مناطق مختلفة من العينة مما يؤدي إلى خلط ماكرو إضافي لضمان أن جميع أجزاء الفطر صوتنة بشكل كاف. هذا مهم بشكل خاص للفطر ذو جدران الخلايا السميكة أو الهياكل الكثيفة ، حيث قد يكون من الصعب ضمان الاستخراج الكامل باستخدام طرق أخرى.

مسبار بالموجات فوق الصوتية مقابل حمام بالموجات فوق الصوتية لاستخراج الفطر

باختصار ، فإن الكثافة العالية للصوتنة من نوع المسبار ضرورية لتحطيم الكيتين في جدران خلايا الفطر وإطلاق المركبات النشطة بيولوجيا. يضمن التطبيق المركز والموضعي للطاقة فوق الصوتية التي يوفرها جهاز الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار أن الكيتين صوتنة بشكل كاف ، مما يؤدي إلى استخراج أكثر كفاءة وشمولية للمركبات النشطة بيولوجيا من الفطر.
يعتبر الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار بشكل عام أكثر كفاءة لاستخراج الفطر ، حيث يمكن أن يوفر استخراجا أكثر اتساقا وشمولا للمركبات النشطة بيولوجيا مقارنة بالموجات فوق الصوتية من نوع الحمام.
اقرأ المزيد عن الاختلافات في المعالجة بالموجات فوق الصوتية باستخدام مسبار بالموجات فوق الصوتية مقابل حمام بالموجات فوق الصوتية!
 

ما هو المذيب المثالي لاستخراج الفطر بالموجات فوق الصوتية؟

الموجات فوق الصوتية كطريقة استخراج متوافقة مع أي مذيب. هذا يعني أن اختيار المذيب المناسب يجب أن يتم مع مراعاة أنواع الفطر والمركبات النشطة بيولوجيا ، والتي يجب استخراجها.
يحتوي الفطر على مجموعة متنوعة من المركبات النشطة بيولوجيا مثل السكريات ، بيتا جلوكان ، ترايتيربينويدس ، المركبات الفينولية ، والإرغوستيرول ، والتي ثبت أنها تمتلك فوائد صحية مختلفة. يمكن تحقيق استخراج هذه المركبات النشطة بيولوجيا من الفطر باستخدام مذيبات مختلفة ، لكل منها مزاياها وعيوبها. فيما يلي بعض المذيبات شائعة الاستخدام لاستخراج المركبات النشطة بيولوجيا من الفطر:

• الماء: الماء مذيب شائع لاستخراج المركبات النشطة بيولوجيا من الفطر. السكريات وبيتا جلوكان قابلة للذوبان في الماء ، مما يجعلها مذيب مثالي لاستخراج هذه المركبات. الماء أيضا مذيب آمن وغير سام ، مما يجعله مذيب مثالي للمنتجات الغذائية والطبية.
• ايثانول: الإيثانول هو مذيب قطبي يستخدم عادة لاستخراج المركبات الفينولية و triterpenoids من الفطر. يمكن أيضا استخدام الإيثانول لاستخراج السكريات وبيتا جلوكان ، ولكن بعائد أقل من الماء.
• الإيثانول المائي: الإيثانول المائي يعني خليطا من الماء والإيثانول. يمكن تعديل نسبة الماء إلى الإيثانول حسب المتطلبات. استخدام الإيثانول المائي كمذيب له العديد من المزايا على استخدام الماء أو الإيثانول وحده. أولا ، يمكن أن تؤدي إضافة الإيثانول إلى الماء إلى تحسين قابلية ذوبان بعض المركبات النشطة بيولوجيا غير القابلة للذوبان في الماء وحده ، مثل بعض المركبات الفينولية و triterpenoids. ثانيا ، يمكن أن يؤدي استخدام الإيثانول المائي إلى زيادة غلة الاستخراج مقارنة بالماء أو الإيثانول وحده ، حيث يمكنه استخراج مجموعة واسعة من المركبات النشطة بيولوجيا.
  يعتمد اختيار تركيز الإيثانول في مذيب الإيثانول المائي على قطبية المركبات النشطة بيولوجيا التي يتم استخراجها. يمكن استخدام تركيز أعلى من الإيثانول (70-100٪) لاستخراج مركبات أقل قطبية ، بينما يمكن استخدام تركيز أقل من الإيثانول (30-50٪) لاستخراج المزيد من المركبات القطبية.
• ميثانول: الميثانول هو مذيب قطبي آخر يمكن استخدامه لاستخراج المركبات الفينولية من الفطر. الميثانول سام ، لذلك يجب استخدامه بحذر. مطلوب تنقية متطورة لإزالة الميثانول بعد الاستخراج.
• أسيتون: الأسيتون هو مذيب غير قطبي يستخدم عادة لاستخراج الإرغوستيرول من الفطر. الأسيتون قابل للاشتعال وسام ، لذلك يجب استخدامه بحذر.
• الهكسان: الهكسان هو مذيب غير قطبي يمكن استخدامه لاستخراج المركبات المحبة للدهون من الفطر. الهكسان قابل للاشتعال وسام ، لذلك يجب استخدامه بحذر.

يعتمد اختيار المذيب لاستخراج المركبات النشطة بيولوجيا من الفطر على نوع المركب الذي يتم استخراجه والتطبيق المقصود. يعتبر الماء والإيثانول المائي بشكل عام أكثر المذيبات أمانا والأكثر استخداما لاستخراج المركبات النشطة بيولوجيا من الفطر. ومع ذلك ، يمكن استخدام مذيبات أخرى مثل الإيثانول والميثانول والأسيتون والهكسان لتطبيقات محددة أو عندما لا يكون استخراج المياه كافيا. من المهم استخدام هذه المذيبات بحذر واتباع إجراءات السلامة المناسبة.