Extrakt ze lví hřívy vyrobený ultrazvukem
Extrakty z houby druhu Hericium erinaceus, známé jako houba lví hříva, se nejúčinněji vyrábějí pomocí ultrazvuku. Ultrazvukové extraktory rychle rozbíjejí buněčnou matrici plísní a umožňují úplnou extrakci bioaktivních sloučenin z mycelia lví hřívy a plodnice.
Ultrazvukem asistovaná extrakce houby lví hřívy
Bioaktivní sloučeniny ve lví hřívě: Hericium erinaceus, známý také pod obecnými názvy lví hříva, japonský yamabushitake, bambul, vousatý zub, ježek nebo houba s opičí hlavou, je houba, která se po desetiletí používá jako tradiční medicína a terapie. Lví hříva obsahuje mnoho bioaktivních sloučenin polysacharidů, sterolů, glykoproteinů, terpenoidů (např. erinaciny), ale i fenolických a těkavých sloučenin (např. hericenony). Tyto látky jsou známé svými antioxidačními, antidiabetickými, protirakovinnými, protizánětlivými, antimikrobiálními, antihyperglykemickými a hypolipidemickými účinky. Vědecký výzkum ukázal, že sloučeniny lví hřívy mohou zlepšit vývoj a funkci neuronů a mohou chránit nervy před poškozením. Proto je v současné době testován jako terapie demence.
Ultrazvuková extrakce lví hřívy s ultrasonikator UP200Ht: vyšší výnosy, extrakt s plným spektrem.
Ultrazvuková extrakce lví hřívy je technika, která používá vysoce výkonný ultrazvuk za účelem extrakce bioaktivních sloučenin z plodnice houby lví hřívy (Hericium erinaceus) nebo mycelia. Houba lví hříva je známá léčivá houba a obsahuje různé zdraví prospěšné bioaktivní sloučeniny, jako jsou polysacharidy, beta-glukany, hericenony, erinaciny a antioxidanty.
Proces extrakce ultrazvukových hub zahrnuje použití ultrazvukových zařízení typu sondy, které vytvářejí intenzivní kavitaci v kapalném médiu (jako je voda, etanol nebo methanol) obsahující houbový materiál. Generovaná ultrazvuková kavitace způsobí, že se buněčné stěny houbového materiálu rozpadnou a uvolní bioaktivní sloučeniny do kapaliny / rozpouštědla. Ultrazvukové vlny také zvyšují přenos hmoty bioaktivních sloučenin z houbového materiálu do rozpouštědla, což zvyšuje účinnost extrakce.
Ultrazvuková extrakce hub je velmi účinná a rychlá izolační technika, která nevyžaduje vysoké teploty ani škodlivé chemikálie. Extrahované bioaktivní sloučeniny lze použít pro různé aplikace, jako jsou doplňky stravy, funkční potraviny a nutraceutika. Kromě toho je ultrazvuková metoda extrakce lví hřívy šetrná k životnímu prostředí a udržitelná, takže je ideální volbou pro extrakci bioaktivních sloučenin z přírodních zdrojů.
- Vysoká efektivita
- čistě mechanické extrakční účinky, díky nimž je extrakce šetrná
- jednoduchá obsluha
- velmi krátká doba zpracování
- Úspora energie
Díky těmto výhodám je sonikace vynikající extrakční technikou pro vysoce kvalitní houbové extrakty a jsou důvodem, proč se Hielscher ultrasocognators používají po celém světě v laboratořích a průmyslu pro výrobu houbových extraktů.
UV-Vis měření ultrazvukem izolovaného extraktu ze lví hřívy pomocí ultrazvukové sondy UP200Ht.
Protokol pro ultrazvukovou extrakci lví hřívy
Valu et al. (2020) prokázali vysoce účinný extrakční postup pro získání a koncentraci bioaktivních produktů biomasy H. erinaceus založený na principech ultrazvukové extrakce. Zařízení použité k extrakci byl Hielscher ultrazvukový procesor (Hielscher UIP1000hdT, 1000 Wattů, 20 kHz) se sonotrodou BS4d40 (průměr 40 mm). Před extrakčními experimenty byl ultrazvukový procesor kalibrován, aby se určila čistá spotřeba energie. Během procesu sonikace byla tato hodnota automaticky odečtena od hrubé spotřeby energie, což umožnilo najít čistý výkon dodávaný do extrakčního média. Během experimentů byly vzorky umístěny do ledového vaku s kontinuálním magnetickým mícháním, aby se udržela nízká teplota vzorku. Po ukončení extrakce byly vzorky vakuově filtrovány a poté odstředěny (2500× g po dobu 5 min). Pro eliminaci vody a alkoholu ze supernatantů byl použit rotační odparka. Zbývající zbytky vody a alkoholu ze vzorků byly podrobeny lyofilizaci, aby se získal práškový extrakt. Alternativně lze rozpouštědlo odstranit pomocí vakuového filtru a rotační vakuové odparky, aby se získal houbový koncentrát.
Ultrazvuková extrakce erinacinu A a polyfenolů s antioxidační aktivitou z houbové biomasy Hericium erinaceus
(studie a grafika: ©Valu et al. 2020)
Optimalizované podmínky extrakce pomocí ultrazvuku byly následující:
- Ultrasonicator UIP1000hdT se sonotrodou BS4d40: 100% amplituda, 100% cyklus)
- sušené, mleté Hericium erinaceus
- Rozpouštědlo: 80% vodný ethanol
- poměr rozpouštědlo – materiál: 1:30 (g/ml)
- Doba extrakce: 45 min
Celkový obsah fenolických látek v tomto optimalizovaném extraktu H. erinaceus byl 23,2 mg GAE/g sušiny a v testu DPPH dosáhla antioxidační aktivita IC50 87,2 μg/ml.
Výzkumný tým úspěšně prokázal, že ultrazvuková extrakce účinně řídí izolaci antioxidantů v Hericium erinaceus, zejména polyfenolů a flavonoidů korelujících s diterpenoidem erinacinem A, známým svou vysokou antioxidační aktivitou.
(srov. Valu et al., 2020)
Ultrazvukový extraktor UIP1000hdT s míchadlem pro extrakci bioaktivních sloučenin z hub.
Najděte ideální Ultrasonicator pro extrakci lví hřívy!
Lví hříva je bohatá na chitin. Stejně jako všechny houby má i lví hříva ve svých buněčných stěnách hodně chitinu. Chitin je houževnatý biopolymer, který dodává buněčným stěnám vysokou tuhost a pevnost. Vzhledem k vysokému obsahu chitinu by se lví hříva neměla jíst syrová, protože chitin je těžko stravitelný a může způsobit žaludeční nevolnost.
K rozbití buněčných stěn lví hřívy a extrakci intracelulárních bioaktivních sloučenin jsou zapotřebí intenzivní síly. Ultrazvukové lázně nebo čisticí nádrže proto neposkytují požadované výsledky extrakce.
Přečtěte si více o srovnání účinnosti mezi ultrazvukem typu sondy a ultrazvukovou lázní!
Naproti tomu ultrazvukové sondy vytvářejí lokálně ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou a kavitaci, které dodávají potřebnou energii k narušení buněčných stěn hub obsahujících chitin. Kromě toho je sonikace typu sondy netepelnou extrakční metodou, která zabraňuje tepelné degradaci bioaktivních sloučenin teplem. Proto jsou ultrazvuky typu sondy nejúčinnější extrakční technikou pro extrakci léčivých hub.
Zeptejte se nás na správný ultrazvukový přístroj typu sondy pro extrakci hub!
Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližný přehled o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators:
| Objem dávky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml / min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 10L | 0.1 až 2 l / min | UIP1000hdT |
| 0.1 až 20L | 0.2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
| 15 až 150 l | 3 až 15 l/min | UIP6000hdT |
| Není k dispozici | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
| Není k dispozici | větší | shluk UIP16000 |
Kontaktujte nás nyní a získejte více informací o ultrazvukových přístrojích pro extrakci hub! Náš dlouholetý zkušený a dobře vyškolený personál vám rád doporučí nejvhodnější ultrazvukový extraktor pro váš proces extrakce hub!
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
Literatura / Reference
- 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
Fakta, která stojí za to vědět
Bioaktivní houbové sloučeniny z mycelia vs plodnice
Extrakty z mycelia i plodnic lze vyrábět ultrazvukovou extrakcí a oba mají své vlastní jedinečné výhody. Který z nich je lepší, závisí na konkrétním případu použití a požadovaných výsledcích.
Extrakty z mycelia jsou obecně levnější a snadněji se vyrábějí ve velkém množství než extrakty z plodnic, díky čemuž jsou dostupnější. Mycelium také obsahuje mnoho prospěšných sloučenin, jako jsou polysacharidy, ergosterol a enzymy.
Na druhou stranu výtažky z plodnic obsahují vyšší hladiny beta-glukanů, triterpenoidů a dalších sloučenin, které jsou spojovány se zdravotními přínosy. Plodnice také mívají rozmanitější škálu sloučenin a v některých případech mohou být účinnější.
V konečném důsledku bude volba mezi myceliem a výtažky z plodnice záviset na konkrétní aplikaci a požadovaných účincích. Pokud hledáte například podporu imunity, může být dobrou volbou extrakt z mycelia díky vysokému obsahu polysacharidů. Pokud hledáte kognitivní podporu, může být lepší volbou extrakt z plodnice díky vysokému obsahu triterpenoidů. Za zmínku také stojí, že vysoce kvalitní extrakty z mycelia i zdrojů plodnic mohou být účinné a prospěšné pro různé účely.
Jaká je nejlepší metoda extrakce beta-glukanů ze lví hřívy?
Ultrazvuková extrakce studenou vodou je nejlepší technikou pro uvolnění ve vodě rozpustných sloučenin z hub su jako plodnice lví hřívy. Ultrazvuková extrakce studenou vodou perforuje a rozbíjí tvrdé buněčné stěny hub, aby se z buněčné matrice uvolnily bioaktivní sloučeniny, jako jsou β-glukany. Vzhledem k tomu, že sonikace je jemný proces, nepoškozuje fytochemikálie a zabraňuje degradaci všech zdraví prospěšných bioaktivních sloučenin včetně beta-glukanů.
Jaké jsou výhody houbového extraktu?
Proces extrakce, např. ultrazvuková extrakce, uvolňuje z buněčné matrice bioaktivní sloučeniny, jako jsou beta-glukany. Houbové extrakty proto obsahují vyšší množství bioaktivních sloučenin ve srovnání s práškem z mletých hub. Hlavní frakce β-glukanů, což jsou polymery s vysokou molekulovou hmotností, jsou rozpustné ve vodě. To je důvod, proč ultrazvuková extrakce studené vody je nejen zdravým a ekologickým způsobem extrakce, ale účinně uvolňuje β-glukany z buněk hub do vody. S extraktem je možné vyrábět terapeutika a doplňky stravy obsahující konzistentní množství bioaktivních molekul v každé dávce.
Bioaktivní sloučeniny ve lví hřívě
Mezi velmi důležité a dobře prozkoumané bioaktivní metabolity patří také erinaciny (A-I), skupina cyathin diterpenoidů extrahovaných z mycelia Hericium erinaceus neboli lví hřívy nebo yamabushitake, a hericenony (C-H), deriváty benzylalkoholu extrahované z plodnice. Obě skupiny látek mohou snadno procházet hematoencefalickou bariérou a mají prokázané neurotropní a neuroprotektivní účinky. Uvádí se, že indukují syntézu nervového růstového faktoru (NGF), a to jak in vitro, tak in vivo. Tato medicinální houba má však také antioxidační, protizánětlivé, protirakovinné, imunostimulační, antidiabetické, antimikrobiální, hypolipidemické a antihyperglykemické vlastnosti, i když její nejčastější použití je k léčbě neurodegenerativních onemocnění a kognitivních poruch.
Bylo prokázáno, že erinacin A, hlavní představitel skupiny erinacinu, má účinný ochranný účinek proti Parkinsonově chorobě. U myšího modelu Parkinsonovy choroby s 1-methyl-4-fenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridinem (MPTP) erinacin A vyvolal snížení ztráty dopaminergních buněk vyvolané MPTP, apoptotické buněčné smrti vyvolané oxidačním stresem a hladin glutathionu, nitrotyrosinu a 4-hydroxy-2-nonenalu (4-HNE); také zvrátil motorické deficity spojené s MPTP a snížil poškození cytotoxicity neuronálních buněk indukované 1-methyl-4-fenylpyridiniem (MPP) a apoptózy prostřednictvím stresem trvalé aktivace drah IRE1α/TRAF2, JNK1/2 a p38 MAPK v endoplazmatickém retikulu, exprese C/EBP homologního proteinu (CHOP), IKB-β a NF-κB, stejně jako Fas a Bax. Bylo také zjištěno, že tento metabolit je účinný proti ischemické cévní mozkové příhodě, jak bylo uvedeno ve studii na potkanech, ve které došlo ke snížení neuronální apoptózy, jakož i velikosti cévní mozkové dutiny v mozku cílením na iNOS/reaktivní formy dusíku (RNS) a p38 mitogenem aktivovanou proteinkinázu (MAPK)/CCAAT enhancer-binding protein homologní protein (CHOP), bylo pozorováno.
Bylo také hlášeno, že erinacin A má významnou protinádorovou aktivitu v buňkách lidského karcinomu žaludku TSGH 9201, ve kterých indukuje významnou apoptózu spojenou se zvýšenou fosforylací fokální adhezní kinázy/proteinkinázy FAK/Akt/p70S6K a drah serin/threonkinázy PAK-1. To také vedlo ke zvýšené cytotoxicitě a tvorbě ROS, snížení invazivity a aktivace kaspáz a expresi nádorového nekrotizujícího receptoru TRAIL. Silný protinádorový účinek tohoto metabolitu byl následně potvrzen nedávnou studií jak in vitro na dvou lidských buněčných liniích rakoviny tlustého střeva (DLD-1 a HCT-116), tak in vivo na myším modelu, která dále objasnila jeho mechanismy. Účinky léčby zahrnovaly stimulaci vnějších aktivačních drah apoptózy (TNFR, Fas, FasL, kaspázy), potlačení exprese antiapoptotických molekul Bcl-2 a Bcl-XL a fosforylaci Jun N-terminální kinázy JNK1/2, reagující na stresové podněty, NF-κB p50 a p330. Bylo také prokázáno, že upregulace molekul receptoru smrti prostřednictvím dráhy JNK MAPK/p300/NF-κB je zprostředkována modifikací histonu H3K9K14ac; výsledky in vivo testu odhalily ve skutečnosti zvýšené hladiny histonu H3K9K14ac, stejně jako acetylaci histonů na promotorech Fas, FasL a TNFR.
Další erinacin, erinacin C, je známý svými protizánětlivými a neuroprotektivními účinky, kterých by mohlo být dosaženo mechanismem inhibice IκB, p-IκBα (zapojených do upstream kaskády přenosu signálu NF-κB) a indukovatelné exprese proteinu syntázy oxidu dusnatého (iNOS) a aktivací stresové ochranné dráhy Nrf2/HO-1. Léčba lidských mikrogliálních buněk BV2 zánětem vyvolaným LPS vedla ke snížení hladin oxidu dusnatého (NO), IL-6, TNF-α a iNOS, inhibici exprese NF-κB a fosforylaci proteinů IκBα (p-IκBα), jakož i k inhibici Kelchova proteinu 1 (Keap1) podobného Kelchovu a zvýšení jaderného transkripčního faktoru erytroidního 2-souvisejícího faktoru (Nrf2) a exprese proteinu hemoxygenázy-1 (HO-1).
(výňatek z Venturella et al., 2021)
Ultrazvukový extraktor UP100H pro izolaci polysacharidů z houby chaga (Inonotus obliquus).
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratoř k průmyslová velikost.