İstiotdan piperinin ultrasəslə ekstraksiyası

• Piperin istiot dənələrində olan və farmakoloji xüsusiyyətlərinə görə qiymətləndirilən bioaktiv maddədir.
• Ultrasəs yüksək keyfiyyətli piperini ayırmaq üçün səmərəli, sadə və sürətli ekstraksiya üsuludur.
• Ultrasəslə ekstraksiya əczaçılıq və qida sənayesində artıq geniş istifadə olunan etibarlı və sınaqdan çıxmış üsuldur.

Yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəslə piperinin ekstraksiyası

Piperin kurkuminin, selenin, B12 vitamininin, beta-karotinin və digər birləşmələrin sorulmasını artırmaq potensialı ilə tanınan qiymətli bioaktiv birləşmədir. Buna görə də əczaçılıq və qidalanma sənayesi yüksək keyfiyyətli piperinin sürətli və sadə ekstraksiyasına böyük maraq göstərir.
Piperin və piperidinin ənənəvi ekstraksiyası toksik DMC (dixlormetan) istifadə etməklə vaxt aparan həlledici ekstraksiyası ilə həyata keçirilir. Ultrasəslə ekstraksiya daha yüksək çıxım, qeyri-toksik həlledicilərin (məsələn, etanolun) istifadəsi və sürətli ekstraksiya prosesi sayəsində ənənəvi həlledici ekstraksiyasından üstündür. Yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs mayelərdə kavitasiya yaradır. Akustik və ya ultrasəs kavitasiyası lokal olaraq son dərəcə yüksək temperatur və təzyiq fərqləri, maye şırnaqları və kəsilmə qüvvələri kimi ekstremal şərait yaradır. Bu ultrasəs qüvvələri hüceyrə divarlarını parçalayır və hüceyrənin daxili hissəsi ilə ətrafdakı həlledici arasında kütlə ötürülməsini artırır, nəticədə bioaktiv maddələr sərbəst buraxılır. Ultrasəslə ekstraksiya üyüdülmüş istiotdan piperin kimi hədəf birləşmələri ayırmaq üçün sınaqdan çıxmış üsuldur (piper nigrum, piper longum).

Ultrasəslə emaldan istifadə etməklə optimal ekstraksiya şəraiti

Ultrasəslə ayırmanın ən mühüm üstünlüklərindən biri bütün proses parametrlərinə dəqiq nəzarətdir. Yüksək keyfiyyətli piperinin ən yüksək çıxımını əldə etmək üçün ultrasəs intensivliyi (amplituda, güc, iş dövrü), ekstraksiya müddəti, həlledici, bərk maddənin həllediciyə nisbəti və temperatur optimal şəraitə uyğun tənzimlənə bilər.

Piperinin ultrasəslə ekstraksiyası üçün nümunəvi protokol

Kiçik miqyaslı laboratoriya stəkanı qurğusunda piperinin maksimum çıxımı (5,8 mg/g) üyüdülmüş Piper longum bitkisindən optimallaşdırılmış ultrasəs ekstraksiyası şəraitində əldə edilir; bu şəraitin aşağıdakı kimi olduğu müəyyən edilmişdir:
Ultrasəs cihazı UP200St və ya UP200Ht (200W, 26kHz)
ultrasəs parametrləri: 100% amplituda, 80% iş dövrü
ultrasəslə emal müddəti: təqribən 18 min.
həlledici: etanol
bərk maddənin həllediciyə nisbəti: 1:10
temperatur: 50°C

Üstün nəticələr

Ultrasəslə ekstraksiya ənənəvi partiya və həlledici ekstraksiyası ilə müqayisədə əhəmiyyətli üstünlüklərə malikdir. Rathod (2014) göstərir ki, partiya üsulu ilə həlledici ekstraksiyasında 8h və Sokslet ekstraksiyasında 4h olan ekstraksiya müddəti ultrasəslə ekstraksiyada 18 min. səviyyəsinə enir. Bundan əlavə, ultrasəslə ekstraksiya piperinin daha yüksək ekstraksiya çıxımını təmin edir. Sokslet ekstraksiyası və partiya ekstraksiyası üsulları ilə əldə edilən piperinin ekstraksiya çıxımlarının müvafiq olaraq 1,67 mg/g və 0,98 mg/g olduğu müəyyən edilmişdir; bunlar ultrasəslə əldə edilən 5,8mg/g çıxımdan xeyli aşağıdır. Rathod (2014) belə nəticəyə gəlir ki, piperin kimi təbii bitki komponentlərinin ultrasəs dəstəkli ekstraksiyası ənənəvi üsullarla müqayisədə aşağı ekstraksiya qabiliyyəti və uzun ekstraksiya müddətləri problemini azaldır.

Ultrasəs qara istiotdan efir yağlarının ekstraksiyası üçün də uğurla istifadə olunur. Efir yağlarının ultrasəslə hidrodistillasiyası haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün buraya klikləyin!

Piperinin ekstraksiyası üçün ən yaxşı ultrasəs cihazını tapın

Hielscher Ultrasonics yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs ekstraksiya sistemlərinin istehsalında uzunmüddətli təcrübəyə malikdir. Məhsul çeşidimiz kiçik, güclü laboratoriya ultrasəs cihazlarından möhkəm masaüstü və sənaye sistemlərinə qədər uzanır. Bu sistemlər bioaktiv maddələrin (məsələn, piperin, kurkumin və s.) səmərəli ekstraksiyası və ayrılması üçün yüksək intensivlikli ultrasəs təmin edir.
200W ilə 16.000W arasında olan bütün ultrasəs cihazları rəqəmsal idarəetmə üçün rəngli ekran, məlumatların avtomatik qeydə alınması üçün inteqrasiya edilmiş SD kart, brauzer vasitəsilə uzaqdan idarəetmə və istifadəni asanlaşdıran bir çox digər funksiyalarla təchiz olunmuşdur. Sonotrodlar və axın hüceyrələri (mühitlə təmasda olan hissələr) avtoklavda sterilizasiya edilə bilər və asan təmizlənir.
Bütün ultrasəs cihazlarımız 24/7 işləmək üçün hazırlanmışdır, az texniki xidmət tələb edir və istifadəsi asan və təhlükəsizdir.

Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal məhsuldarlığı haqqında təsəvvür yaradır:

Ədəbiyyat/İstinadlar

• Leonardo Cristian Favre, Guido Rolandelli, Ndumiso Mshicileli, Lusani Norah Vhangani, Cristina dos Santos Ferreira, Jessy van Wyk, María del Pilar Buera (2020): Yaşıl istiotun (Piper nigrum) antioksidant və qlikasiyaya qarşı potensialı: β-siklodekstrin əsaslı ekstraksiyanın cavab səthi metodologiyası ilə optimallaşdırılması. Food Chemistry, cild 316, 2020.
• Cao X.; Ye X.; Lu Y.; Mo W. (2009): Ağ istiotdan piperinin ion mayesi əsaslı ultrasəs dəstəkli ekstraksiyası. Analytica Chimica Acta 640, 2009. 47–51.
• Rathod S.S.; Rathod V.K. (2014): Ultrasəsdən istifadə etməklə Piper longum bitkisindən piperinin ekstraksiyası. Industrial Crops and Products, cild 58, 2014. 259–264.
• Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Ultrasəs dəstəkli ekstraksiya üsulundan istifadə etməklə innabın (Ziziphus Jujube) fenol birləşmələrinin ekstraksiyasının optimallaşdırılması.
• Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Banan (Musa Sapientum L) çiçəyindən zülalların ekstraksiyası və xarakteristikası, həmçinin antimikrob fəaliyyətlərinin qiymətləndirilməsi. J Food Sci Technol (February 2018) 55(2):658–666.
• Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Ənənəvi isti su və ultrasəs dəstəkli üsullardan istifadə etməklə yaşıl çaydan epiqallokatexin qallatın ekstraksiya parametrlərinin optimallaşdırılması. Qida və Bioməhsulların Emalı 111 (2018). 37–44.

Bilməyə dəyər faktlar

Ultrasəslə ekstraksiya

Bitki materiallarından bioaktiv maddələrin ultrasəslə ekstraksiyası aşağıdakı prinsipə əsaslanır: akustik kavitasiya. Akustik kavitasiya yüksək intensivlikli ultrasəs dalğaları (məsələn, 20–26kHz ultrasəsin yaratdığı 100µm yüksək amplitudalar) mayeyə ötürüldükdə baş verir. Kavitasiyanın yaratdığı kəsilmə qüvvələri bitki materialının hüceyrə divarlarında dəliklər açır və onları parçalayır, həmçinin ətrafdakı həlledicini hüceyrənin daxilinə itələyir və oradan xaricə çəkir. Ekstraksiya prosesindən sonra həlledici hədəf molekulları daşıyır; bu molekullar daha sonra ayrıla bilər (məsələn, sentrifuqalama ilə). Ultrasəslə ekstraksiya bütövlüyü qorunmuş bitki ekstraktlarının yüksək çıxımını təmin etməsi ilə yaxşı tanınır.

Hüceyrələrdən ultrasəslə ekstraksiya: nanənin (Mentha piperita) gövdəsinin apikal hissəsinin mikroskopik eninə kəsiyi (TS) hüceyrələrdən ultrasəslə ekstraksiya zamanı təsir mexanizmini göstərir (böyütmə 2000x) [mənbə: Vilkhu və b. 2011]

Piperin

Piperin (1-piperyol-piperidine) istiotun əsas acılıq verən birləşməsidir (piper nigrum / piper longum, Piperaceae). İstiotun dadı, acılığı və beləliklə keyfiyyəti piperinin miqdarı ilə əlaqəlidir. Bu keyfiyyət göstəricisi piperini hidroliz etməklə dəyişdirilə bilər; bunun nəticəsində piperidin halqası parçalanır.
Piperin müxtəlif farmakoloji təsirləri ilə tanınır, məsələn, göbələk əleyhinə, ishal əleyhinə, iltihab əleyhinə təsirlər və 5-lipoksigenaza ilə siklooksigenaza-1-in inhibə edilməsi. Bundan əlavə, piperin kurkuminin biomənimsənilməsini 2000% artırır. Buna görə də piperin qida əlavələrinin tərkiblərində istifadə olunan məşhur maddədir (məsələn, BioPerine®).
Piperin Piper nigrum və Piper longum bitkilərindən ekstraksiya edilə bilər.
Piperidin bir çox bitki alkaloidində rast gəlinən molekulyar quruluşa malik tsiklik ikincili amindir. Piperidin piperinin hidrolizi nəticəsində əmələ gəlir. Piperidin və onun törəmələri əczaçılıq preparatlarının və incə kimyəvi maddələrin sintezində geniş yayılmış qurucu komponentlərdir.

İstiot

Piper nigrum, yəni qara istiot, Piperaceae fəsiləsinə aid çiçəkli sarmaşıqdır. O, adətən qurudularaq ədviyyat və dadlandırıcı kimi istifadə olunan istiot dənələri şəklindəki meyvələri üçün becərilir. Qara, yaşıl və ağ istiot dənələrinin hamısı qara istiot bitkisindən əldə edilir. Müxtəlif rənglər istiot dənələrinin emalı və hazırlanmasının nəticəsidir. Qara istiot dənələri yetişməmiş çəyirdəkli meyvələrin isti suda qaynadılması və sonra qurudulması ilə əldə edilir. Ağ istiot bitkinin tam yetişmiş giləmeyvələri şəklində yığılır; sonra yetişmiş meyvənin tünd qabığı isladılıb yumşaldılaraq çıxarılır. Yaşıl istiot dənələri yaşıl rəngverici maddələrini qorumaq üçün yetişməmiş çəyirdəkli meyvələrin kükürd dioksidlə işlənməsi, konservləşdirilməsi və ya dondurularaq qurudulması ilə hazırlanır.

Piper longum Linn, Hindistan uzun istiotu (pipli) kimi də tanınır və Piper nigrum bitkisinin yaxın qohumudur; dadı Piper nigrum bitkisinin dadına bənzəyir, lakin daha acıdır.
Bu bitkinin, yəni Piper longum bitkisinin meyvələrində təqribən 1% uçucu yağlar, qatran, piperin və piperlonguminin alkaloidləri, mumabənzər Nisobutyldeca-trans-2-trans-4-dienamide alkaloidi və terpenoid maddə vardır. Piperidin alkaloidi olan piperin istiot giləmeyvələrinin ədviyyəli, acı dadını təmin edir. Piperlongumin prostat, döş, ağciyər, yoğun bağırsaq xərçəngi, limfoma, leykoz, birincili beyin şişləri və mədə xərçəngi daxil olmaqla bir çox xərçəng növünə qarşı fəallıq göstərən farmakoloji fəal maddədir.
Bundan əlavə, istiot giləmeyvələrində aşağıdakı miqdarlarda minerallar tapıla bilər: 1230mg/100g kalsium, 190mg/100g fosfor və 62,1mg/100g dəmir. Köklərdə piperin, piperlongumin və ya piplartin, həmçinin dihidrostiqmasterol vardır.