Ултразвукова екстракция на лечебни гъби
Лечебните гъби са известни още от древността със своите изключителни ползи за здравето. Напоследък лечебните гъби се превръщат в широко разпространен продукт за подобряване на здравето и повишаване на енергията. За да се изпита пълният спектър от благоприятни за здравето ефекти на лечебните гъби, съединения като полизахариди, тритерпеноиди и други биоактивни вещества трябва да бъдат освободени от гъбните клетки. Ултразвуковата екстракция е отлична техника за изолиране на биоактивни съединения от растителни материали, като рейши, лъвска грива, кордицепс, шийтаке, чага и др.
Екстракти от лечебни гъби – получени с ултразвук
Лечебните гъби са утвърдили статута си на суперхрана и ноотропно средство поради изключителното си въздействие върху когнитивните функции и имунната система. Освен за подобряване на здравето и когнитивните способности, лечебните гъби се използват за профилактика и лечение на заболявания (напр. рак, диабет, възпаления и др.). Най-известните видове ядливи гъби са чага, рейши, лъвска грива, кордицепс, шийтаке и майтаке.
UP100H, мощен ултразвуков екстрактор с мощност 100 вата, се използва за извличане на биоактивни съединения от гъбата чага (Inonotus obliquus).
Що се отнася до най-изявените ефекти на гъбите върху здравето, доказано е, че биоактивните съединения в тях укрепват имунитета, повишават нивото на нервния растежен фактор (NGF), подобряват издръжливостта при физическа активност и допринасят за дълголетието. Биоактивните съединения, които предизвикват благоприятните за здравето ефекти, са например полизахариди като α-глюкани и β-глюкани. Профилът на глюканите се различава между отделните видове гъби и определя специфичната употреба на различните гъби за постигане на различни ефекти. Например лъвската грива стимулира нервния растежен фактор (NGF), докато гъбата кордицепс подобрява издръжливостта, а рейши подпомага имунната система и дълголетието.
Кликнете върху следните връзки, за да научите повече за екстракцията от конкретни гъби, включително протоколи за екстракция и видеодемонстрации:
Защо екстракти от гъби?
Екстрактите от гъби имат предимство, тъй като консумацията само на малки количества има същите ефекти като приема на големи количества гъби на прах, необходим за постигане на желаните ефекти. Екстрактите от гъби, изолирани чрез ултразвук, ви осигуряват всички важни хранителни вещества и биоактивни вещества в силно концентрирана форма!
Ултразвукова екстракция на полизахариди
За изолиране на полизахариди (като алфа-глюкани и бета-глюкани), тритерпени и други биоактивни съединения от лечебни гъби ултразвуковата екстракция е най-удобната, най-резултатната и най-ефективната техника.
Други полезни компоненти, открити в много ядливи гъби, са селен, витамин D и витамин B3. При интензивна ултразвукова обработка клетъчните стени на гъбите (които са изградени от хитин) се перфорират и лизират, така че химичните съединения като полизахариди, витамини и др. се освобождават в околния разтворител. Ултразвуковата екстракция е високоефективна и освобождава пълния спектър от биоактивни съединения за много кратко време на екстракция в сравнение с традиционните техники за екстракция.
След екстракцията биоактивните съединения могат да бъдат отделени и пречистени чрез филтрация, дестилация / изпаряване и утаяване, за да се приготвят силно концентрирани, високоефективни екстракти от гъби. Впоследствие тези екстракти от гъби се преработват в лекарства, хранителни добавки, съставки за функционални храни, тинктури и тонизиращи средства.
Ултразвукова екстракция с вода или разтворител
Огромно предимство на ултразвуковата екстракция е широкият избор на разтворители, от които можете да избирате. Изолирането на фитохимични вещества и биоактивни съединения с помощта на ултразвук може да се извършва в разтворители като вода, етанол, метанол, изопропанол, смеси вода/етанол, глицерин, растителни масла и др.
В зависимост от целевите съединения, които трябва да бъдат изолирани, екстракцията от гъби с помощта на ултразвук може да се извършва във вода или разтворители като етанол, метанол, изопропанол и др. Тъй като гъбите съдържат предимно водоразтворими целеви съединения и само малко на брой неразтворими във вода компоненти, екстракцията във вода или воден разтвор на етанол обикновено е предпочитаният метод. Разтворители с по-високо процентно съдържание на алкохол се използват специално за изолиране на екстракти с високо съдържание на тритерпени.
UP400St Ултразвуковият апарат UP400St е високоефективен и позволява бърза екстракция на биоактивни съединения като полизахариди, терпени, алкалоиди и други микохимични вещества от мицела и плодното тяло на лечебните гъби.
- Най-ефективна
- Бърза екстракция
- По-пълна екстракция
- Висококачествени екстракти с пълен спектър
- Щадящ, нетермичен процес (студена екстракция)
- Качество за фармацевтични / хранителни приложения
- Стандартизиран процес
- Различни разтворители по избор
- Безопасна и лесна работа
Резултати от ултразвуковата екстракция на гъби
Параметрите на ултразвуковия процес са от решаващо значение за изолирането и извличането на фитохимични вещества. На първо място, ултразвуковите параметри като амплитуда, налягане и температура са важни фактори за настройване на процеса на екстракция така, че да се постигнат най-висок добив и качество. На второ място, прецизно контролираните условия на процеса гарантират, че екстрактите няма да се разградят вследствие на прекалено силни въздействия на процеса (напр. високи температури). Например растителни съединения като полизахаридите са склонни към разграждане при излагане на високи температури.
Екстракторите на Hielscher Ultrasonics могат да се управляват прецизно – чрез настройване на амплитудата, налягането и температурата до оптимални условия. Това позволява възпроизводимост на резултатите и качеството на екстракта, както и стандартизиране на процеса.
Изследване (Alzorqi и съавт.) показва, че (1-3; 1-6)-β-d-глюканите от малайзийски гъби, извлечени чрез ултразвукова обработка, имат по-висока антиоксидантна активност, по-висока молекулна маса и оптимална степен на разклоняване в сравнение с екстракти, получени чрез конвенционални техники за екстракция.
Високопроизводителни ултразвукови екстрактори
Hielscher Ultrasonics е производител с дългогодишен опит във високопроизводителните ултразвукови апарати, които успешно се използват за изолиране на биоактивни компоненти от растителни материали и гъби. С продуктова гама, обхващаща целия диапазон от по-малки ръчни ултразвукови апарати през настолни и пилотни системи до изцяло промишлени устройства, Hielscher Ultrasonics е вашият партньор, който ви подпомага от първото изпитване за приложимост и оптимизирането на процеса до окончателното инсталиране на вашата промишлена производствена линия. За освобождаване на биоактивни съединения от растителни материали може да са необходими високи амплитуди – особено когато трябва да се перфорират и лизират здрави клетъчни стени. Ултразвуковите процесори на Hielscher Ultrasonics, напр. UIP500hdT или UIP2000hdT, могат да работят с много високи амплитуди до 200µm. Разбира се, тези високи амплитуди могат да се поддържат непрекъснато при работа 24/7. Здравината на ултразвуковите апарати на Hielscher гарантира безпроблемна работа 24/7 при голямо натоварване и в условия с високи изисквания.
- Високопроизводителни ултразвукови екстрактори
- Възможност за прецизно управление
- Възпроизводими резултати
- Линейна мащабируемост
- Здравина и минимална поддръжка
- Консултации и сервиз
- Лесна и безопасна работа
SonoStation – ултразвукова система с 2x 2kW ултразвукови апарати, резервоар с разбъркване и помпа – е отлична за екстракция на големи количества.
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 1 до 500mL | 10 до 200mL/min | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | по-голям | група от UIP16000 |
Ултразвукови екстрактори с висока мощност за лабораторен, пилотен и промишлен мащаб.
Литература / Източници
- Alzorqi I., Sudheer S., Lu T.J., Manickam S. (2017): Ultrasonically extracted β-d-glucan from artificially cultivated mushroom, characteristic properties and antioxidant activity. Ultrasonic Sonochemistry 2017. 531-540.
- Alzorqi I., Singh A., Manickam S., Al-Qrimli H. (2016): Optimization of ultrasound assisted extraction (UAE) of β-D-glucan polysaccharides from Ganoderma lucidum for prospective scale-up. Resource-Efficient Technologies 2016.
- Khan, A.A., Gani A., Masoodi F., Kousar S., Ahmad M. (2014): Antioxidant and Functional Properties of β-Glucan Extracted from Edible Mushrooms Agaricus Bisporus, Pleurotus Ostreatus and Coprinus Atramentarius. Proceedings of the 8th International Conference on Mushroom Biology and Mushroom Products (ICMBMP8) 2014.
- Vardanega R., Santos D.T., Meireles M.A.M. (2014): Intensification of bioactive compounds extraction from medicinal plants using ultrasonic irradiation. Pharmacogn Rev. 2014 Jul-Dec; 8(16): 88–95.
Полезни факти
Ултразвукова екстракция – принцип на работа
Ултразвуковата екстракция е проста, евтина, бърза и ефективна технология, която интензифицира екстракцията течност–твърдо вещество и превъзхожда традиционните техники за екстракция. Основните предимства на ултразвуковата екстракция твърдо вещество–течност се основават на по-бърза кинетика на екстракцията и масопренос, както и на увеличаване на добива на екстракта. Друго предимство е възможността процесът на екстракция да се извършва при по-ниски температури, което предпазва термочувствителните съединения от разграждане. В сравнение с алтернативни техники за изолиране, като микровълнова екстракция или екстракция със свръхкритичен CO2, ултразвуковият екстрактор е с по-ниски разходи (както за закупуване, така и за експлоатация), а също така е удобен за употреба и безопасен при работа.
Ултразвуковата екстракция се основава на акустичната кавитация и нейните хидродинамични сили на срязване. Системите на Hielscher Ultrasonics създават интензивни ултразвукови вълни и кавитация за извличане на фитохимични вещества от растителни материали.
Акустична кавитация – явлението при ултразвуковата обработка: Когато интензивни ултразвукови вълни се предават в течна среда, течността се подлага на цикли на свиване и разширяване. По време на разширяването (разреждането) в течността възникват вакуумни мехурчета или кухини. Тези вакуумни мехурчета се образуват, когато приложеното отрицателно налягане надвиши якостта на опън на течността. В хода на множество цикли на свиване / разреждане вакуумните мехурчета нарастват, докато достигнат момент, в който не могат да поглъщат повече енергия и се свиват рязко и бурно (имплозия на мехурчетата). По време на имплозията на мехурчетата локално възникват екстремни условия, като много големи температурни разлики и разлики в налягането, течен поток и сили на срязване. Тези интензивни сили разрушават клетките (на растения и тъкани), така че вътреклетъчният материал (напр. полизахариди, терпени, протеини, флавони и др.) се освобождава в разтворителя. Процесът на образуване, нарастване и колапс на вакуумните мехурчета е известен като кавитация.
Гъба
Гъба (множествено число: гъби) е ботаническият термин за всички представители на групата еукариотни организми, която включва микроорганизми като дрожди и плесени, както и гъби с плодни тела. Особено в традиционната медицина (напр. азиатската / китайската медицина) гъбите се прилагат за предизвикване на разнообразни ефекти, като подобряване на когнитивните способности, укрепване на имунната система или постигане на дълголетие. В наши дни лечебните гъби се използват не само като алтернативно лекарство, но и екстрактите от гъби се консумират като функционални храни или суперхрани. Например гъби като майтаке, кордицепс, пуешка опашка и рейши се приемат, за да се използва ефектът им като имуномодулатори. Няколко вида гъби, като псилоцибиновите гъби (разговорно известни като магически гъби), се използват заради психеделичните си свойства. Гъбите не са растения и се класифицират в царството на гъбите.
Полизахариди
Полизахаридите са важни биоактивни съединения, които се срещат в лечебните гъби. Те се използват като биохимично активни съединения във фармацевтични и нутрацевтични приложения, като имат положителни ефекти като регулиране на имунитета, възстановяване или предотвратяване на радиационни увреждания, потискане на кръвосъсирването, както и противоракова, противовирусна и хипогликемична активност. Полизахаридите от гъбен произход лентинан, шизофилан и крестин са приети като имуноцевтици (лекарства, които укрепват имунната система) в Япония, Корея и Китай.
Освен полизахариди, гъбите съдържат феноли, хетерополизахариди, гликогени, витамини и тритерпени, наред с други полезни компоненти.
Видове лечебни гъби
В гъбата чага, която е известна също като Inonotus obliquus или черна дървесна гъба (по-разговорно наричана въгленова гъба, брезова гъба, сгурийна многопореста гъба), полизахаридите са най-изявените активни съединения. Полизахаридите на чага имат много силна антиоксидантна активност, като улавят свободните радикали.
Лъвска грива (Hericium erinaceus) е ядлива и лечебна гъба, принадлежаща към групата на гъбите с бодлив хименофор. Лъвската грива е известна със своите невропротективни и ноотропни ефекти, което означава, че се използва за подобряване на паметта и когнитивните функции.
Рейши (Ganoderma lucidum, известна също като Линг Джъ / Лингджъ, Манентаке, гъба на безсмъртието) е многопореста гъба, която лесно се разпознава по червената си, лакирана на вид шапка с бъбрековидна форма. Гъбата рейши произвежда група тритерпени, наречени ганодерови киселини. Ганодеровите киселини имат молекулна структура, подобна на тази на стероидните хормони. Освен това други съединения, открити в рейши, включват полизахариди (напр. бета-глюкан), кумарин, манитол и алкалоиди. Стеролите, изолирани от гъбата, включват ганодерол, ганодеренова киселина, ганодериол, ганодерманонтриол, луцидадиол и ганодермадиол. От кулинарна гледна точка рейши е известна с горчивия си вкус и често се консумира в кафеени напитки.
Шийтаке (Lentinula edodes; разговорно наричана черна горска дървесна гъба, Сян Гу, ароматна гъба) се използва широко като съставка в азиатски ястия. Когато се приема за здравни цели, шийтаке укрепва имунната система и води до значително намаляване на възпалението.
Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolor; разговорно наричана гъба пуешка опашка, Юн Джъ, Каваратаке) съдържа полизахаридите PSK, PSP и Kresin, както и B-1,3 и B-1,4 глюкани. Полизахаридите се използват за подобряване на имунната функция при пациенти с определени видове рак, когато се прилагат заедно с химиотерапия. В традиционната китайска медицина пуешката опашка се използва като тонизиращо средство.
Cordyceps sinensis (Ophiocordyceps sinensis; известна също като китайска гъсеницова гъба, Дун Чун Ся Цао, ярца гунбу) е друга гъба с изключителни антиоксидантни свойства. Кордицепс съдържа силни антиоксиданти, които неутрализират вредните свободни радикали, и също така повишава активността на вродената антиоксидантна система на организма.
Майтаке (Grifola frondosa; облачна гъба, Хуей Шу Хуа, горска кокошка, овнешка глава, овча глава) е многопореста гъба, за която е доказано, че стимулира както вродената, така и адаптивната имунна система. Изследвания установяват, че майтаке стимулира имунната система на пациенти с рак на гърдата. Освен това тя има ефект на понижаване на кръвната захар, тъй като гъбата съдържа инхибитор на алфа-глюкозидазата.
Agaricus subrufescens (известна също под наименованията Agaricus blazei, Agaricus brasiliensis, Agaricus rufotegulis; разговорно бадемова гъба, гъба на слънцето, Божия гъба, гъба на живота, кралска слънчева печурка, дзисунжун или химемацутаке) е ядлива гъба, която се характеризира със сладкия си вкус и аромат на бадеми. Гъбата Agaricus е популярна лечебна гъба, използвана предимно заради ефектите си на укрепване на имунната система.