Pitate se zašto vađenje gljiva pomoću ultrazvučne kupke ili ultrazvučnog spremnika za čišćenje ne daje željeni prinos ekstrakta? Ovde saznajte sve što treba da znate o krutim ćelijskim zidovima pečuraka koje sadrže hitin, najboljoj tehnici ekstrakcije i odgovarajućim rastvaračima!

Zašto su mi potrebne intenzivne sile za vađenje gljiva?

Sve jestive gljive imaju ćelijske zidove od hitina, istog materijala koji čini ljuske i insekata. Chitin je vrlo jak materijal, koji ćelijama gljiva daje visoku žilavost. Ćelijski zid stvara barijeru unutarćelijskim odjeljcima, koji sadrže bioaktivne molekule gljiva. Važne molekule gljiva su, na primer, α i β-glukani, polisaharidi, terpeni, antioksidanti, vitamini ili halucinogeni spojevi. Svaka vrsta gljiva ima jedinstven niz bioaktivnih spojeva. Da bi se oslobodile ove supstance koje promovišu zdravlje iz ćelija pečuraka, ćelijski zidovi moraju biti razgrađeni. Zbog sadržaja hitina, poremećaj ćelije gljiva je izazovan zadatak i zahtijeva određeno znanje i sofisticiranu opremu.

Razbijanje ćelijskih zidova gljiva koje sadrže hitin sa sonicacijom

Iako je hitin odličan izvor vlakana, prebiotika i antioksidanata, problem je u tome što ljudi nemaju sposobnost razgradnje hitina. To takođe znači da kada konzumirate sirove netretirane pečurke, nećete imati koristi od mnogih bioaktivnih jedinjenja u pečurkama, jer su zarobljeni unutar ćelija, koje su zaštićene jakim ćelijskim zidovima koji sadrže hitin.
Ultrazvučna ekstrakcija čini bioaktivna jedinjenja iz pečurki biodostupnim, tako da ljudsko telo može brzo i u potpunosti da apsorbuje hranljive materije. Pored toga, u ultrazvučnim ekstraktima pečurki koncentrisani su korisni hranljivi sastojci, tako da čak i mala količina ekstrakta pečurke daje željene rezultate koji promovišu zdravlje.

Ultrazvučna ekstrakcija gljiva

Ultrazvučna izolacija je proces u kojem se visokofrekventni zvučni talasi koriste za stvaranje kavitacionih mehurića u tečnosti. Kada se ovi mehurići uruše, oni stvaraju intenzivne lokalizovane sile smicanja koje mogu razgraditi ćelije i osloboditi sadržaj ćelija u tečnost.
U ekstrakciji gljiva, ultrazvučnost se može koristiti za razgradnju ćelijskih zidova gljiva i oslobađanje njihovih bioaktivnih spojeva u rastvarač. Postoje dvije vrste ultrazvučnika: tip kupke i tip sonde.

Zašto moja ultrazvučna kupka daje loše rezultate vađenja gljiva?

Ultrazvučni sistem tipa kupke je uređaj u kojem se uzorak stavlja u kontejner ispunjen rastvaračem, a ultrazvučni talasi se nanose na ceo kontejner. Ova metoda je poznata kao prilično neefikasna, jer ultrazvučna kupka distribuira ultrazvučnu energiju neravnomerno i sa niskim intenzitetom. Kao i u ultrazvučnoj kupki uzorak gljive se sonicira indirektno, ultrazvuk ne može prodrijeti duboko u uzorak. Ultrazvučni talasi moraju proći kroz zidove posude pre nego što pogode materijal od pečurke. Time su već ultrazvučni talasi ultrazvučnog rezervoara niskog intenziteta još više smanjeni.

Ova UV-Vis merenja pokazuju značajnu razliku u ekstrakciji između ultrazvučne sonde i ultrazvučne kupke. Ultrazvučni sistem UP100H (crni graf) daje znatno veći prinos ekstrakt čaga gljive od ultrazvučne kupke (crveni graf).

Intenzivna ultrazvučna ekstrakcija pomoću ultrazvučne sonde

S druge strane, ultrazvučni sistem sonde opremljen je vrhom – Sonotode ili sonda – koji se može umetnuti direktno u uzorak, omogućavajući više fokusiranu i lokalizovanu primenu ultrazvučne energije. To rezultira značajno efikasnijim ćelijskim poremećajem i ekstrakcijom bioaktivnih jedinjenja, posebno u gustim ili teško dostupnim područjima uzorka.
Fokusirana i lokalizovana primena ultrazvučne energije koju obezbeđuje ultrazvučni sistem sonde osigurava da hitin bude podvrgnut dovoljnoj količini energije koju treba razbiti.
Pored toga, sonda se može premestiti u različita područja uzorka stvarajući dodatno makro-mešanje kako bi se osiguralo da su svi delovi pečurke adekvatno sonicirani. Ovo je posebno važno za pečurke sa debelim ćelijskim zidovima ili gustim strukturama, gde može biti teško osigurati potpunu ekstrakciju korišćenjem drugih metoda.

Ultrazvučna sonda protiv ultrazvučne kupke za ekstrakciju gljiva

Ukratko, potreban je visok intenzitet sonde za razgradnju hitina u ćelijskim zidovima gljiva i oslobađanje bioaktivnih spojeva. Fokusirana i lokalizovana primena ultrazvučne energije koju obezbeđuje ultrazvučni sistem sonde osigurava da hitin bude adekvatno soniciran, što rezultira efikasnijom i temeljnijom ekstrakcijom bioaktivnih jedinjenja iz pečuraka.
Ultrazvučnik tipa sonde se generalno smatra efikasnijim za ekstrakciju pečuraka, jer može da obezbedi ujednačeniju i temeljniju ekstrakciju bioaktivnih jedinjenja u poređenju sa ultrazvučnikom tipa kupke.
Read more about Razlike u ultrazvučnoj obradi pomoću ultrazvučne sonde protiv ultrazvučne kupke!
 

Šta je idealan rastvarač za ultrazvučnu ekstrakciju pečuraka?

Ultrazvučna metoda kao metoda ekstrakcije kompatibilna je sa bilo kojim rastvaračem. To znači da se odabir pravog rastvarača mora obaviti s obzirom na vrste gljiva i bioaktivne spojeve, koje treba izdvojiti.
Gljive sadrže razne bioaktivne spojeve kao što su polisaharidi, beta-glukani, triterpenoidi, fenolna jedinjenja i ergosterol, za koje je dokazano da imaju različite zdravstvene prednosti. Ekstrakcija ovih bioaktivnih spojeva iz gljiva može se postići pomoću različitih rastvarača, svaki sa svojim prednostima i nedostacima. Evo nekih od najčešće korištenih rastvarača za ekstrakciju bioaktivnih spojeva iz gljiva:

• Voda: Voda je uobičajeni rastvarač za ekstrakciju bioaktivnih spojeva iz gljiva. Polisaharidi i beta-glukani su rastvorljivi u vodi, što ga čini idealnim rastvaračem za ekstrakciju ovih jedinjenja. Voda je takođe siguran i netoksičan rastvarač, što je čini idealnim rastvaračem za hranu i lekove.
• Etanol: Etanol je polarni rastvarač koji se obično koristi za ekstrakciju fenolnih spojeva i triterpenoida iz gljiva. Etanol se također može koristiti za izdvajanje polisaharida i beta-glukana, ali s manjim prinosom od vode.
• Vodeni etanol: Vodeni etanol znači mješavinu vode i etanola. Odnos vode i etanola može se prilagoditi zahtjevima. Upotreba vodenog etanola kao rastvarača ima nekoliko prednosti u odnosu na upotrebu vode ili etanola. Prvo, dodavanje etanola u vodu može poboljšati rastvorljivost određenih bioaktivnih jedinjenja koja nisu rastvorljiva samo u vodi, kao što su neki fenolni spojevi i triterpenoidi. Drugo, upotreba vodenog etanola može rezultirati većim prinosima ekstrakcije u odnosu na samo vodu ili etanol, jer može izdvojiti širi spektar bioaktivnih spojeva.
  Izbor koncentracije etanola u vodenom etanolu zavisi od polarnosti bioaktivnih jedinjenja koja se ekstrahuju. Veća koncentracija etanola (70-100%) može se koristiti za ekstrakciju manje polarnih spojeva, dok se niža koncentracija etanola (30-50%) može koristiti za ekstrakciju više polarnih spojeva.
• Metanol: Metanol je još jedan polarni rastvarač koji se može koristiti za ekstrakciju fenolnih spojeva iz gljiva. Metanol je toksičan, pa ga treba koristiti sa oprezom. Potrebno je sofisticirano prečišćavanje da bi se uklonio metanol nakon ekstrakcije.
• Aceton: Aceton je nepolarni rastvarač koji se obično koristi za ekstrakciju ergosterola iz gljiva. Aceton je zapaljiv i toksičan, pa ga treba koristiti sa oprezom.
• Hexane: Heksan je nepolarni rastvarač koji se može koristiti za ekstrakciju lipofilnih spojeva iz gljiva. Heksan je zapaljiv i toksičan, pa ga treba koristiti sa oprezom.

Izbor rastvarača za ekstrakciju bioaktivnih jedinjenja iz pečurki zavisi od vrste jedinjenja koje se ekstrahuje i nameravane primene. Voda i vodeni etanol su općenito najsigurniji i najčešće korišteni rastvarači za ekstrakciju bioaktivnih spojeva iz gljiva. Međutim, drugi rastvarači kao što su etanol, metanol, aceton i heksan mogu se koristiti za specifične primjene ili kada vađenje vode nije dovoljno. Važno je koristiti ove rastvarače sa oprezom i pratiti odgovarajuće bezbednosne procedure.