Защо ултразвуковият ултразвук тип сонда е най-подходящ за извличане на гъби?

Чудите ли се защо вашата екстракция на гъби с помощта на ултразвукова вана или ултразвуков резервоар за почистване не ви дава желания добив на екстракт? Научете тук всичко, което трябва да знаете за твърдите клетъчни стени на гъбите, съдържащи хитин, най-добрата техника на екстракция и подходящите разтворители!

Защо се нуждая от интензивни сили за извличане на гъби?

Всички ядливи гъби имат клетъчни стени, изработени от хитин, същият материал, който изгражда черупките на ракообразни и насекоми. Хитинът е много здрав материал, който придава на гъбните клетки висока издръжливост. Клетъчната стена създава бариера за вътреклетъчните отделения, които съдържат биоактивните молекули на гъбите. Важни молекули на гъбите са например α- и β-глюкани, полизахариди, терпени, антиоксиданти, витамини или халюциногенни съединения. Всеки вид гъби се отличава с уникален набор от биоактивни съединения. За да се освободят тези полезни за здравето вещества от клетките на гъбите, клетъчните стени трябва да бъдат разградени. Поради съдържанието на хитин, разрушаването на гъбните клетки е предизвикателна задача и изисква известни познания и сложно оборудване.

Разбиване на клетъчните стени на гъбите, съдържащи хитин, със соникация

Въпреки че хитинът е чудесен източник на фибри, пребиотици и антиоксиданти, проблемът е, че хората нямат способността да разграждат хитина. Това означава също, че когато консумирате сурови необработени гъби, няма да се възползвате от много от биоактивните съединения в гъбите, защото те са затворени в клетките, които са защитени от здрави клетъчни стени, съдържащи хитин.
Ултразвуковата екстракция прави биоактивните съединения от гъбите биодостъпни, така че човешкото тяло да може да абсорбира хранителното вещество бързо и напълно. Освен това в ултразвуковите екстракти от гъби полезните хранителни вещества са концентрирани, така че дори малко количество от екстракта от гъби дава желаните резултати за укрепване на здравето.

Ултразвук за извличане на гъби

Ултразвукът е процес, при който високочестотните звукови вълни се използват за създаване на кавитационни мехурчета в течност. Когато тези мехурчета се срутят, те създават интензивни локализирани сили на срязване, които могат да разградят клетките и да освободят съдържанието на клетките в течността.
При екстракцията на гъби ултразвукът може да се използва за разграждане на клетъчните стени на гъбите и освобождаване на техните биоактивни съединения в разтворител. Има два вида ултразвукови апарати: тип баня и тип сонда.

Защо моята ултразвукова вана дава лоши резултати при извличане на гъби?

Ултразвуковият ултразвук тип баня е устройство, при което пробата се поставя в контейнер, пълен с разтворителя, и ултразвуковите вълни се прилагат върху целия контейнер. Този метод е известен като доста неефективен, тъй като ултразвуковата вана разпределя ултразвуковата енергия неравномерно и с ниска интензивност. Тъй като в ултразвукова вана пробата от гъби се очуква индиректно, ултразвукът не може да проникне дълбоко в пробата. Ултразвуковите вълни трябва да преминат през стените на съда, преди да ударят гъбения материал. По този начин и без това ултразвуковите вълни с нисък интензитет на ултразвуковия резервоар са още по-намалени.

Тези UV-Vis измервания показват значителната разлика в екстракцията между ултразвукова сонда и ултразвукова вана. Ултразвуковият ултразвуков уред тип сонда UP100H (черна графика) дава значително по-висок добив екстракт от гъба чага от ултразвуковата вана (червена графика).

Интензивна ултразвукова екстракция с помощта на ултразвукова сонда

От друга страна, ултразвуков звуковикатор тип сонда е оборудван с накрайник – така наречената сонотода или сонда – които могат да бъдат вкарани директно в пробата, което позволява по-фокусирано и локализирано прилагане на ултразвукова енергия. Това води до значително по-ефективно разрушаване на клетките и екстракция на биоактивни съединения, особено в плътни или труднодостъпни зони на пробата.
Фокусираното и локализирано прилагане на ултразвукова енергия, осигурена от ултразвуковия ултразвук тип сонда, гарантира, че хитинът е подложен на достатъчно количество енергия, за да бъде разграден.
Освен това сондата може да бъде преместена в различни области на пробата, създавайки допълнително макро смесване, за да се гарантира, че всички части на гъбата са адекватно озвучавани. Това е особено важно за гъби с дебели клетъчни стени или плътни структури, където може да бъде предизвикателство да се осигури пълна екстракция с помощта на други методи.

Ултразвукова сонда срещу ултразвукова вана за извличане на гъби

В обобщение, високата интензивност на сондовия тип ултразвук е необходима, за да се разгради хитинът в клетъчните стени на гъбите и да се освободят биоактивните съединения. Фокусираното и локализирано прилагане на ултразвукова енергия, осигурена от ултразвуковия ултразвук тип сонда, гарантира, че хитинът е адекватно ултразвуков, което води до по-ефективно и задълбочено извличане на биоактивни съединения от гъбите.
Ултразвуковият ултразвук тип сонда обикновено се счита за по-ефективен за екстракция на гъби, тъй като може да осигури по-равномерна и задълбочена екстракция на биоактивни съединения в сравнение с ултразвуковия ултразвук тип вана.
Прочетете повече за разликите в ултразвуковата обработка с помощта на ултразвукова сонда срещу ултразвукова вана!
 

Кой е идеалният разтворител за ултразвукова екстракция на гъби?

Ултразвукът като метод на екстракция е съвместим с всеки разтворител. Това означава, че изборът на правилния разтворител трябва да се направи, като се вземат предвид видовете гъби и биоактивните съединения, които трябва да бъдат извлечени.
Гъбите съдържат различни биоактивни съединения като полизахариди, бета-глюкани, тритерпеноиди, фенолни съединения и ергостерол, за които е доказано, че притежават различни ползи за здравето. Извличането на тези биоактивни съединения от гъби може да се постигне с помощта на различни разтворители, всеки със своите предимства и недостатъци. Ето някои от често използваните разтворители за извличане на биоактивни съединения от гъби:

• Вода: Водата е често срещан разтворител за извличане на биоактивни съединения от гъби. Полизахаридите и бета-глюканите са водоразтворими, което го прави идеален разтворител за извличане на тези съединения. Водата също е безопасен и нетоксичен разтворител, което я прави идеален разтворител за храни и лекарствени продукти.
• Етанол: Етанолът е полярен разтворител, който обикновено се използва за извличане на фенолни съединения и тритерпеноиди от гъби. Етанолът може да се използва и за извличане на полизахариди и бета-глюкани, но с по-нисък добив от водата.
• Воден етанол: Водният етанол означава смес от вода и етанол. Съотношението вода към етанол може да се регулира според изискванията. Използването на воден етанол като разтворител има няколко предимства пред използването на вода или само етанол. Първо, добавянето на етанол към водата може да подобри разтворимостта на някои биоактивни съединения, които не са много разтворими само във вода, като някои фенолни съединения и тритерпеноиди. Второ, използването на воден етанол може да доведе до по-високи добиви в сравнение с водата или само етанол, тъй като може да извлече по-широк спектър от биоактивни съединения.
  Изборът на концентрацията на етанол във водния разтворител на етанол зависи от полярността на биоактивните съединения, които се извличат. По-висока концентрация на етанол (70—100%) може да се използва за извличане на по-малко полярни съединения, докато по-ниска концентрация на етанол (30—50%) може да се използва за извличане на по-полярни съединения.
• Метанол: Метанолът е друг полярен разтворител, който може да се използва за извличане на фенолни съединения от гъби. Метанолът е токсичен, така че трябва да се използва с повишено внимание. Необходимо е сложно пречистване за отстраняване на метанола след екстракция.
• Ацетон: Ацетонът е неполярен разтворител, който обикновено се използва за извличане на ергостерол от гъби. Ацетонът е запалим и токсичен, така че трябва да се използва с повишено внимание.
• Хексан: Хексанът е неполярен разтворител, който може да се използва за извличане на липофилни съединения от гъби. Хексанът е запалим и токсичен, така че трябва да се използва с повишено внимание.

Изборът на разтворител за извличане на биоактивни съединения от гъби зависи от вида на екстрактираното съединение и предвиденото приложение. Водата и водният етанол обикновено са най-безопасните и най-често използваните разтворители за извличане на биоактивни съединения от гъби. Въпреки това, други разтворители като етанол, метанол, ацетон и хексан могат да се използват за специфични приложения или когато извличането на вода не е достатъчно. Важно е да използвате тези разтворители с повишено внимание и да следвате подходящи процедури за безопасност.