Extrakt z lví hřívy vyrobený pomocí ultrazvuku

Extrakty z houbového druhu Hericium erinaceus, známého jako lví hříva, se nejúčinněji vyrábějí pomocí ultrazvukové sonikace. Ultrazvukové extraktory rychle rozrušují buněčnou matrici houby a umožňují úplnou extrakci bioaktivních látek z mycelia a plodnice lví hřívy.

Ultrazvukem asistovaná extrakce houby lví hříva

Bioaktivní látky v lví hřívě: Hericium erinaceus, známý také pod lidovými názvy lví hříva, japonsky yamabushitake, pom pom, vousatý zub, ježek nebo opičí hlava, je houba, která se již desítky let používá jako tradiční lék a terapeutický prostředek. Lví hříva obsahuje mnoho bioaktivních látek – polysacharidy, steroly, glykoproteiny, terpenoidy (např. erinaciny) a také fenolické a těkavé sloučeniny (např. hericenony). Tyto látky jsou známé svými antioxidačními, antidiabetickými, protinádorovými, protizánětlivými, antimikrobiálními, antihyperglykemickými a hypolipidemickými účinky. Vědecký výzkum ukázal, že látky z lví hřívy mohou zlepšovat vývoj a funkci neuronů a mohly by chránit nervy před poškozením. Proto se lví hříva v současnosti testuje jako terapeutikum při demenci.

Toto video předvádí vysoce účinnou extrakci korálovce ježatého pomocí ultrazvukového homogenizátoru Hielscher UP200Ht. Ultrazvuková extrakce je ideální technikou pro výrobu vysoce kvalitních plnospektrálních extraktů obsahujících polysacharidy, jako jsou beta-glukany, a také hericenony a erinaciny.

Ultrazvuková extrakce lví hřívy:
Ultrazvuková extrakce lví hřívy je technika, která využívá vysoce výkonný ultrazvuk k extrakci bioaktivních látek z plodnice nebo mycelia houby lví hříva (Hericium erinaceus). Lví hříva je známá léčivá houba a obsahuje různé zdraví prospěšné bioaktivní látky, jako jsou polysacharidy, beta-glukany, hericenony, erinaciny a antioxidanty.
Proces ultrazvukové extrakce hub zahrnuje použití sondových ultrazvukových přístrojů, které vytvářejí intenzivní kavitaci v kapalném médiu (např. voda, ethanol nebo methanol) obsahujícím houbový materiál. Vzniklá ultrazvuková kavitace způsobuje rozrušení buněčných stěn houbového materiálu, čímž se bioaktivní látky uvolňují do kapaliny / rozpouštědla. Ultrazvukové vlny navíc zlepšují přenos hmoty bioaktivních látek 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 látky lze využít v různých aplikacích, například v doplňcích stravy, funkčních potravinách a nutraceutikách. Metoda ultrazvukové extrakce lví hřívy je navíc šetrná k životnímu prostředí a udržitelná, což z ní činí ideální volbu pro extrakci bioaktivních látek z přírodních zdrojů.

Díky těmto výhodám je sonikace vynikající extrakční technikou pro vysoce kvalitní houbové extrakty a právě proto se ultrazvukové přístroje Hielscher používají po celém světě v laboratořích i v průmyslu k výrobě houbových extraktů.

Protokol ultrazvukové extrakce lví hřívy

Valu et al. (2020) prokázali vysoce účinný extrakční postup pro získávání a koncentrování bioaktivních produktů z biomasy H. erinaceus založený na principech ultrazvukové extrakce. K extrakci byl použit ultrazvukový procesor Hielscher (Hielscher UIP1000hdT, 1000 wattů, 20 kHz) se sonotrodou BS4d40 (průměr 40 mm). Před extrakčními experimenty byl ultrazvukový procesor kalibrován za účelem stanovení čistého příkonu. Během sonikace byla tato hodnota automaticky odečítána od hrubé spotřeby energie, což umožnilo zjistit čistý výkon dodaný do extrakčního média. Během experimentů byly vzorky umístěny v sáčku s ledem za nepřetržitého magnetického míchání, aby se udržela nízká teplota vzorku. Po dokončení extrakce byly vzorky vakuově přefiltrovány a poté odstředěny (2500× g po dobu 5 min). K odstranění vody a alkoholu ze supernatantů byla použita 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 a získat tak houbový koncentrát.

Optimalizované podmínky extrakce pomocí ultrazvuku byly následující:

• ultrazvukový přístroj UIP1000hdT se sonotrodou BS4d40: 100% amplituda, 100% cyklus)
• sušená, mletá houba 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 z H. erinaceus činil 23,2 mg GAE/g DM a v testu DPPH dosáhla antioxidační aktivita hodnoty IC50 87,2 μg/mL.
Výzkumný tým úspěšně prokázal, že ultrazvuková extrakce účinně podporuje izolaci antioxidantů obsažených v Hericium erinaceus, zejména polyfenolů a flavonoidů korelujících s diterpenoidem erinacinem A, známým svou vysokou antioxidační aktivitou.
(srov. Valu et al., 2020)

V tomto videu předvádíme ultrazvukovou extrakci houby čagy studenou vodou. Hielscher UP100H je ultrazvukový homogenizátor s výkonem 100 wattů. Tato sonda 14mm – MS14 – je velmi vhodná pro extrakci rostlinných látek v malých dávkách. Intenzitu lze nastavit otočným ovladačem amplitudy. Při této ukázce extrakce používáme intenzitu 100%.

Najděte ideální ultrazvukový přístroj pro extrakci lví hřívy!

Lví hříva je bohatá na chitin. Jako všechny houby má i lví hříva ve svých buněčných stěnách velké množství chitinu. Chitin je odolný biopolymer, který dodává buněčným stěnám vysokou tuhost a pevnost. Kvůli vysokému obsahu chitinu by se lví hříva neměla jíst syrová, protože chitin je špatně stravitelný a může způsobit žaludeční potíže.
K rozrušení buněčných stěn lví hřívy a extrakci intracelulárních bioaktivních látek jsou zapotřebí intenzivní síly. Ultrazvukové lázně nebo čisticí vany proto nepřinášejí požadované výsledky extrakce.
Přečtěte si více o srovnání účinnosti sondového ultrazvukového přístroje a ultrazvukové lázně!
Naproti tomu ultrazvukové sondy vytvářejí lokálně ultrazvukové vlny o vysoké intenzitě a kavitaci, které dodávají energii potřebnou k rozrušení buněčných stěn hub obsahujících chitin. Sonikace sondou je navíc netermická extrakční metoda, která zabraňuje tepelné degradaci bioaktivních látek. Sondové ultrazvukové přístroje jsou proto nejúčinnější extrakční technikou pro extrakci léčivých hub.

Zeptejte se nás na vhodný sondový ultrazvukový přístroj pro extrakci vašich hub!

Níže uvedená tabulka uvádí přibližnou zpracovatelskou kapacitu našich ultrazvukových přístrojů:

Kontaktujte nás nyní a získejte další informace o ultrazvukových přístrojích pro extrakci hub! Náš dlouholetě zkušený a dobře vyškolený personál vám rád doporučí nejvhodnější ultrazvukový extraktor pro váš proces extrakce hub!

---

---

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 znát

Bioaktivní houbové látky z mycelia vs. z plodnice

Extrakty z mycelia i z plodnice lze vyrábět ultrazvukovou extrakcí a oba mají své vlastní jedinečné přednosti. 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, což je činí dostupnějšími. Mycelium také obsahuje mnoho prospěšných látek, jako jsou polysacharidy, ergosterol a enzymy.
Na druhé straně extrakty z plodnic obsahují vyšší množství beta-glukanů, triterpenoidů a dalších látek, které jsou spojovány se zdravotními přínosy. Plodnice mají také obvykle rozmanitější spektrum látek a v některých případech mohou být účinnější.
Volba mezi extrakty z mycelia a z plodnic bude nakonec záviset na konkrétní aplikaci a požadovaných účincích. Pokud hledáte například podporu imunity, může být extrakt z mycelia dobrou volbou díky vysokému obsahu polysacharidů. Pokud hledáte podporu kognitivních funkcí, může být lepší volbou extrakt z plodnic díky vysokému obsahu triterpenoidů. Je také třeba poznamenat, že vysoce kvalitní extrakty z mycelia i z plodnic mohou být účinné a prospěšné pro různé účely.

Jaká je nejlepší metoda extrakce beta-glukanů z lví hřívy?

Ultrazvuková extrakce studenou vodou je nejlepší technikou k uvolnění ve vodě rozpustných látek z hub, jako je plodnice lví hřívy. Ultrazvuková extrakce studenou vodou perforuje a rozrušuje odolné buněčné stěny hub, čímž z buněčné matrice uvolňuje bioaktivní látky, jako jsou β-glukany. Protože je sonikace šetrný proces, nepoškozuje fytochemikálie a zabraňuje degradaci všech zdraví prospěšných bioaktivních látek včetně beta-glukanů.

Jaké jsou výhody houbového extraktu?

Proces extrakce, např. ultrazvuková extrakce, uvolňuje z buněčné matrice bioaktivní látky, jako jsou beta-glukany. Houbové extrakty proto obsahují vyšší množství bioaktivních látek ve srovnání s mletým houbovým práškem. Hlavní frakce β-glukanů, což jsou vysokomolekulární polymery, je rozpustná ve vodě. Proto je ultrazvuková extrakce studenou vodou nejen zdravým a k životnímu prostředí šetrným způsobem extrakce, ale také účinně uvolňuje β-glukany z houbových buněk do vody. Díky extraktu je možné vyrábět terapeutika a doplňky stravy obsahující v každé dávce konzistentní množství bioaktivních molekul.

Bioaktivní látky v lví hřívě

Mezi velmi důležité a dobře prostudované bioaktivní metabolity patří také erinaciny (A–I), skupina cyatinových diterpenoidů extrahovaných z mycelia Hericium erinaceus neboli lví hřívy či yamabushitake, a hericenony (C–H), deriváty benzylalkoholu extrahované z plodnice. Obě skupiny látek mohou snadno procházet hematoencefalickou bariérou a prokázaly neurotropní a neuroprotektivní účinky. Uvádí se, že indukují syntézu nervového růstového faktoru (NGF), a to in vitro i in vivo. Tato léčivá houba má však také antioxidační, protizánětlivé, protinádorové, imunostimulační, antidiabetické, antimikrobiální, hypolipidemické a antihyperglykemické vlastnosti, i když se nejčastěji používá k léčbě neurodegenerativních onemocnění a kognitivních poruch.
U erinacinu A, hlavního zástupce skupiny erinacinů, byl prokázán účinný ochranný účinek proti Parkinsonově nemoci. V myším modelu Parkinsonovy nemoci s látkou 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) vyvolal erinacin A snížení ztráty dopaminergních buněk indukované MPTP, apoptotické buněčné smrti vyvolané oxidačním stresem a hladin glutathionu, nitrotyrosinu a 4-hydroxy-2-nonenalu (4-HNE); rovněž zvrátil motorické deficity spojené s MPTP a snížil narušení cytotoxicity a apoptózy neuronálních buněk indukované látkou 1-methyl-4-phenylpyridinium (MPP), a to prostřednictvím aktivace drah IRE1α/TRAF2, JNK1/2 a p38 MAPK udržované stresem endoplazmatického retikula (ER), exprese homologního proteinu C/EBP (CHOP), IKB-β a NF-κB, jakož i Fas a Bax. Tento metabolit byl rovněž shledán účinným proti ischemické cévní mozkové příhodě, jak uvádí studie na potkanech, v níž bylo pozorováno snížení apoptózy neuronů a také velikosti dutiny po mozkové příhodě v mozku cílením na dráhy iNOS/reaktivních forem dusíku (RNS) a p38 mitogenem aktivované proteinkinázy (MAPK)/homologního proteinu CCAAT enhancer-binding proteinu (CHOP).
Erinacin A rovněž údajně vykazoval významnou protinádorovou aktivitu v buňkách lidského karcinomu žaludku TSGH 9201, v nichž indukoval významnou apoptózu spojenou se zvýšenou fosforylací v drahách fokální adhezní kinázy/proteinkinázy FAK/Akt/p70S6K a serin/threoninkinázy PAK-1. Vedl také ke zvýšené cytotoxicitě a tvorbě ROS, snížené invazivitě a aktivaci kaspáz a k expresi receptoru nádorové nekrózy TRAIL. Silné protinádorové působení tohoto metabolitu následně potvrdila nedávná studie, a to jak in vitro na dvou liniích buněk lidského karcinomu 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 N-terminální kinázy Jun JNK1/2, reagující na stresové podněty, NF-κB p50 a p330. Bylo také prokázáno, že zvýšená regulace molekul receptorů smrti prostřednictvím dráhy JNK MAPK/p300/NF-κB je zprostředkována modifikací histonu H3K9K14ac; výsledky testu in vivo ve skutečnosti odhalily zvýšené hladiny histonu H3K9K14ac a také acetylaci histonů na promotorech Fas, FasL a TNFR.
Další erinacin, erinacin C, je známý svými antineurozánětlivými a neuroprotektivními účinky, kterých by mohlo být dosaženo mechanismem inhibice exprese proteinů IκB, p-IκBα (zapojeného do nadřazené signální transdukční kaskády NF-κB) a inducibilní syntázy oxidu dusnatého (iNOS) a aktivací stresově ochranné dráhy Nrf2/HO-1. Ošetření lidských mikrogliových buněk BV2 se zánětem indukovaným LPS vedlo ke snížení hladin oxidu dusnatého (NO), IL-6, TNF-α a iNOS, k inhibici exprese NF-κB, a fosforylaci proteinů IκBα (p-IκBα), jakož i k inhibici proteinu 1 asociovaného s ECH podobného Kelchu (Keap1) a ke zvýšení jaderného transkripčního faktoru příbuzného erytroidnímu faktoru 2 (Nrf2) a exprese proteinu hemoxygenázy-1 (HO-1).
(výňatek z Venturella et al., 2021)