Екстракт от лъвска грива, направен с ултразвук
Екстрактите от вида гъби Hericium erinaceus, известни като гъба лъвска грива, се произвеждат най-ефективно с помощта на ултразвук. Ултразвуковите екстрактори бързо разчупват клетъчната матрица на гъбите и позволяват пълното извличане на биоактивни съединения от мицела на лъвската грива и плодното тяло.
Ултразвукова екстракция на гъби от лъвска грива
Биоактивни съединения в лъвската грива: Hericium erinaceus, известен още под общите имена лъвска грива, японски ямабушитаке, помпон, брадат зъб, таралеж или гъба с маймунска глава, е гъба, която се използва от десетилетия като традиционна медицина и терапевтично средство. Лъвската грива съдържа много биоактивни съединения полизахариди, стероли, гликопротеини, терпеноиди (напр. еринацини), както и фенолни и летливи съединения (напр. хериценони). Тези вещества са известни със своите антиоксидантни, антидиабетни, противоракови, противовъзпалителни, антимикробни, антихипергликемични и хиполипидемични ефекти. Научните изследвания показват, че съединенията на лъвската грива могат да подобрят развитието и функцията на невроните и могат да предпазят нервите от увреждане. Поради това в момента се тества като терапевтично средство за деменция.
Ултразвукова екстракция на лъвска грива с ултразвуков апарат UP200Ht: по-високи добиви, екстракт с пълен спектър.
Ултразвуковата екстракция на лъвска грива е техника, при която се прилага ултразвук с висока мощност за извличане на биоактивни съединения от плодното тяло или мицела на гъбата Лъвска грива (Hericium erinaceus). Гъбата лъвска грива е добре позната лечебна гъба и съдържа различни полезни за здравето биоактивни съединения като полизахариди, бета-глюкани, хериконони, еринацини и антиоксиданти.
Процесът на ултразвукова екстракция на гъби включва използване на ултразвукови апарати тип сонда, които създават интензивна кавитация в течна среда (като вода, етанол или метанол), съдържаща гъбения материал. Генерираната ултразвукова кавитация кара клетъчните стени на гъбения материал да се разпаднат, освобождавайки биоактивните съединения в течността / разтворителя. Ултразвуковите вълни също така подобряват преноса на масата на биоактивните съединения от гъбения материал към разтворителя, което повишава ефективността на екстракцията.
Ултразвуковата екстракция на гъби е много ефективна и бърза техника за изолиране, която не изисква високи температури или вредни химикали. Извлечените биоактивни съединения могат да се използват за различни приложения, като хранителни добавки, функционални храни и хранителни добавки. Освен това ултразвуковият метод за извличане на лъвска грива е екологичен и устойчив, което го прави идеален избор за извличане на биоактивни съединения от естествени източници.
- висока ефективност
- чисто механични ефекти на екстракция, което прави екстракцията нежна
- лесна работа
- много кратко време за обработка
- Пестене на енергия
Тези предимства правят ултразвука отлична техника за извличане на висококачествени екстракти от гъби и са причината ултразвуковите апарати на Hielscher да се използват по целия свят в лабораториите и индустрията за производство на екстракти от гъби.
UV-Vis измерване на ултразвуково изолиран екстракт от лъвска грива с помощта на ултразвуковата сонда UP200Ht.
Протокол за ултразвукова екстракция на лъвска грива
Valu et al. (2020) демонстрира високоефективна процедура за екстракция за получаване и концентриране на биоактивните продукти от биомасата на H. erinaceus въз основа на принципите на ултразвуковата екстракция. Устройството, използвано за екстракция, беше ултразвуков процесор на Hielscher (Hielscher UIP1000hdT, 1000 вата, 20 kHz) със сонотрод BS4d40 (диаметър 40 mm). Преди експериментите за екстракция ултразвуковият процесор беше калибриран, за да определи нетната консумация на енергия. По време на процеса на ултразвук тази стойност автоматично се приспадна от брутната консумация на енергия, като по този начин се позволи да се намери нетната мощност, доставена на екстракционната среда. По време на експериментите пробите са поставени в торба с лед с непрекъснато магнитно разбъркване, за да се поддържа ниска температура на пробата. След приключване на екстракцията пробите се филтрират във вакуум и след това се центрофугират (2500× g за 5 минути). Ротационен изпарител е използван за елиминиране на вода и алкохол от супернатантите. Останалите остатъци от вода и алкохол от пробите са подложени на лиофилизация, за да се получи прахообразен екстракт. Като алтернатива разтворителят може да бъде отстранен с помощта на вакуумен филтър и ротационен вакуумен изпарител, за да се получи гъбен концентрат.
Ултразвукова екстракция на еринацин А и полифеноли с антиоксидантна активност от гъбичната биомаса на Hericium erinaceus
(проучване и графика: ©Valu et al. 2020)
Оптимизираните условия за екстракция с помощта на ултразвук са следните:
- Ултразвуков уред UIP1000hdT със сонотроде BS4d40: 100% амплитуда, 100% цикъл)
- изсушен, смлян Hericium erinaceus
- Разтворител: 80% воден етанол
- Съотношение разтворител-материал: 1:30 (g/ml)
- Време за извличане: 45 мин
Общото съдържание на феноли в този оптимизиран екстракт от H. erinaceus е 23,2 mg GAE/g DM, а при DPPH теста антиоксидантната активност достига IC50 от 87,2 μg/ml.
Изследователският екип успешно демонстрира, че ултразвуковата екстракция ефективно стимулира изолирането на антиоксиданти в Hericium erinaceus, особено полифеноли и флавоноиди, свързани с дитерпеноида еринацин А, известен с високата си антиоксидантна активност.
(вж. Valu et al., 2020)
Ултразвуков екстрактор UIP1000hdT с бъркалка за извличане на биоактивни съединения от гъби.
Намерете идеалния ултразвуков уред за екстракция на лъвска грива!
Лъвската грива е богата на хитин. Както всички гъби, лъвската грива има много хитин в клетъчните си стени. Хитинът е здрав биополимер, който придава на клетъчните стени висока твърдост и здравина. Поради високото си съдържание на хитин, лъвската грива не трябва да се яде сурова, тъй като хитинът е трудно смилаем и може да причини стомашно разстройство.
За да се счупят клетъчните стени на лъвската грива и да се извлекат вътреклетъчните биоактивни съединения, са необходими интензивни сили. Следователно ултразвуковите вани или резервоарите за почистване не дават желаните резултати от екстракцията.
Прочетете повече за сравнението на ефективността между ултрасонатор тип сонда и ултразвукова вана!
За разлика от тях, ултразвуковите сонди създават локално високоинтензивни ултразвукови вълни и кавитация, които доставят необходимата енергия за разрушаване на съдържащите хитин клетъчни стени на гъбите. Освен това, ултразвукът тип сонда е метод на нетермична екстракция, предотвратяващ термичното разграждане на биоактивните съединения чрез топлина. Следователно ултразвуковите апарати тип сонда са най-ефективната техника за екстракция за извличане на лечебни гъби.
Попитайте ни за правилния ултразвук тип сонда за вашата екстракция на гъби!
Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови апарати:
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | UP100H |
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 до 10L | 0.1 до 2 л/мин | UIP1000hdT |
| 0.1 до 20L | 0.2 до 4 л/мин | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10 л/мин | UIP4000hdT |
| 15 до 150L | 3 до 15 л/мин | UIP6000hdT |
| Н.А. | 10 до 100 л/мин | UIP16000 |
| Н.А. | Голям | Клъстер от UIP16000 |
Свържете се с нас сега и получете повече информация за ултразвуковите апарати за извличане на гъби! Нашият дългогодишен опитен, добре обучен персонал ще се радва да ви препоръча най-подходящия ултразвуков екстрактор за вашия процес на извличане на гъби!
Свържете се с нас! / Попитайте ни!
Литература / Препратки
- 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
Факти, които си струва да знаете
Биоактивни гъбени съединения от мицел срещу плодно тяло
Екстрактите от мицел и плодно тяло могат да бъдат произведени с ултразвукова екстракция и двете имат своите уникални предимства. Кой е по-добър зависи от конкретния случай на употреба и желаните резултати.
Екстрактите от мицел обикновено са по-евтини и по-лесни за производство в големи количества от екстрактите от плодно тяло, което ги прави по-достъпни. Мицелът също съдържа много полезни съединения като полизахариди, ергостерол и ензими.
От друга страна, екстрактите от плодно тяло съдържат по-високи нива на бета-глюкани, тритерпеноиди и други съединения, които са свързани с ползи за здравето. Плодните тела също са склонни да имат по-разнообразна гама от съединения и могат да бъдат по-мощни в някои случаи.
В крайна сметка изборът между екстракти от мицел и плодно тяло ще зависи от конкретното приложение и желаните ефекти. Ако търсите имунна подкрепа, например, екстрактът от мицел може да бъде добър вариант поради високото си съдържание на полизахариди. Ако търсите когнитивна подкрепа, екстрактът от плодно тяло може да бъде по-добър избор поради високото си съдържание на тритерпеноиди. Също така си струва да се отбележи, че висококачествените екстракти както от мицел, така и от източници на плодно тяло могат да бъдат ефективни и полезни за различни цели.
Кой е най-добрият метод за извличане на бета-глюкани от лъвска грива?
Ултразвуковата екстракция със студена вода е най-добрата техника за освобождаване на водоразтворимите съединения от гъби su като плодно тяло на лъвската грива. Ултразвуковата екстракция със студена вода перфорира и разрушава здравите клетъчни стени на гъбите, за да освободи биоактивните съединения като β-глюкани от клетъчната матрица. Тъй като ултразвукът е щадящ процес, той не уврежда фитохимикалите и предотвратява разграждането на всички полезни за здравето биоактивни съединения, включително бета-глюканите.
Какви са предимствата на екстракта от гъби?
Процесът на екстракция, например ултразвукова екстракция, освобождава биоактивните съединения като бета-глюкани от клетъчната матрица. Следователно екстрактите от гъби съдържат по-големи количества биоактивни съединения в сравнение със смлените гъби на прах. Основната фракция на β-глюканите, които са полимери с високо молекулно тегло, са разтворими във вода. Ето защо ултразвуковата екстракция със студена вода е не само здравословен и екологичен начин за извличане, но ефективно освобождава β-глюканите от гъбните клетки във водата. С екстракта става възможно да се произвеждат терапевтични и хранителни добавки, съдържащи постоянно количество биоактивни молекули във всяка доза.
Биоактивни съединения в лъвската грива
Много важни и добре проучени биоактивни метаболити включват също еринацините (A-I), група циатинови дитерпеноиди, извлечени от мицела на Hericium erinaceus или лъвска грива или ямабушитаке, и херикононите (C-H), производни на бензилов алкохол, извлечени от плодното тяло. И двете групи съединения могат лесно да преминат през кръвно-мозъчната бариера и демонстрират невротропни и невропротективни ефекти. Съобщава се, че те индуцират синтеза на нервен растежен фактор (NGF), както in vitro, така и in vivo. Тази лечебна гъба обаче има и антиоксидантни, противовъзпалителни, противоракови, имуностимулиращи, антидиабетни, антимикробни, хиполипидемични и антихипергликемични свойства, въпреки че най-честата й употреба е за лечение на невродегенеративни заболявания и когнитивни увреждания.
Доказано е, че еринацин А, основният представител на еринациновата група, има ефективен защитен ефект срещу болестта на Паркинсон. В 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрахидропиридин (MPTP) миши модел на болестта на Паркинсон, еринацин А произвежда намаляване на MPTP-индуцираната загуба на допаминергични клетки, апоптотична клетъчна смърт, индуцирана от оксидативен стрес, и нивата на глутатион, нитротирозин и 4-хидрокси-2-ноненал (4-HNE); той също така обръща MPTP-свързаните двигателни дефицити и намалява увреждането на индуцираната от 1-метил-4-фенилпиридиний (MPP) цитотоксичност и апоптоза, индуцирана от невронните клетки чрез ендоплазмен ретикулум (ER), поддържано от стрес активиране на IRE1α/TRAF2, JNK1/2 и p38 MAPK, експресията на C/EBP хомоложен протеин (CHOP), IKB-β и NF-κB, както и Fas и Bax. Установено е, че този метаболит е ефективен и срещу исхемичен инсулт, както се съобщава в проучване върху плъхове, при което намаляването на невронната апоптоза, както и размера на инсултната кухина в мозъка чрез насочване към iNOS/реактивни азотни видове (RNS) и p38 митоген-активирана протеин киназа (MAPK)/CCAAT енхансер-свързващ протеин хомоложен протеин (CHOP), беше наблюдаван.
Съобщава се също, че еринацин А има значителна противотуморна активност в клетките на човешкия рак на стомаха TSGH 9201, при което индуцира значителна апоптоза, свързана с повишено фосфорилиране на фокална адхезионна киназа/протеин киназа FAK/Akt/p70S6K и серин/треонин киназа PAK-1 пътища. Това също така води до повишена цитотоксичност и генериране на ROS, намалена инвазивност и активиране на каспази и експресия на рецептора за туморна некроза TRAIL. Силното противотуморно действие на този метаболит впоследствие е потвърдено от скорошно проучване както in vitro в две клетъчни линии на човешки рак на дебелото черво (DLD-1 и HCT-116), така и in vivo в миши модел, който допълнително изяснява неговите механизми. Ефектите от лечението включват стимулиране на външните пътища за активиране на апоптоза (TNFR, Fas, FasL, каспази), потискане на експресията на антиапоптотичните молекули Bcl-2 и Bcl-XL и фосфорилиране на Jun N-терминалната киназа JNK1/2, реагираща на стресови стимули, NF-κB p50 и p330. Също така беше демонстрирано, че повишаването на регулацията на молекулите на рецепторите на смъртта чрез пътя JNK MAPK/p300/NF-κB е медиирана от модификацията на хистона H3K9K14ac; резултатите от анализа in vivo разкриват всъщност повишени нива на хистона H3K9K14ac, както и ацетилиране на хистони на Fas, FasL и TNFR промоутери.
Друг еринацин, еринацин С, е известен със своите антиневровъзпалителни и невропротективни действия, които могат да бъдат постигнати чрез механизъм на инхибиране на IκB, p-IκBα (участващ в каскадата за трансдукция на сигнала NF-κB) нагоре по веригата) и индуцируемата експресия на протеина на азотен оксид синтаза (iNOS) и активирането на Nrf2/HO-1 стрес-защитен път. Лечението на човешки BV2 микроглиални клетки с LPS-индуцирано възпаление води до намалени нива на азотен оксид (NO), IL-6, TNF-α и iNOS, инхибиране на експресията на NF-κB и фосфорилиране на IκBα (p-IκBα) протеини, както и инхибиране на Kelch-подобен ECH-асоцииран протеин 1 (Keap1) и повишен ядрен транскрипционен фактор еритроиден 2-свързан фактор (Nrf2) и експресия на хем оксигеназа-1 (HO-1) протеин.
(откъс от Venturella et al., 2021)
Ултразвуков екстрактор UP100H за изолиране на полизахариди от гъба чага (Inonotus obliquus).
Hielscher Ultrasonics произвежда високоефективни ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да индустриален размер.