Extrakce kopřivy – účinné tinktury pomocí ultrazvuku
Kopřiva (Urtica dioica) je rostlina bohatá na bioaktivní látky, jako jsou polyfenoly, antioxidanty, karoteny a terpenoidy, které se používají jako farmaceutické, terapeutické a nutraceutické látky. Ultrazvukový extraktor je vysoce účinný a v průmyslu osvědčený nástroj pro výrobu kopřivových extraktů vynikající kvality.
Výhody ultrazvukových extraktů z kopřivy
Listy, květy a stonky kopřivy obsahují širokou škálu bioaktivních látek, které se využívají pro své léčivé a terapeutické účinky. Protože k dosažení požadovaných účinků by často bylo nutné konzumovat velké množství kopřivy, představují kopřivové extrakty schůdnější a pro spotřebitele příjemnější způsob podávání. Kopřivové extrakty, např. ve formě koncentrátů nebo tinktur, jsou účinnou možností, jak přijímat celé spektrum fytochemikálií ve vysoce účinné formě.
Ultrazvuková extrakce je šetrná, a přesto vysoce účinná technika výroby kopřivových extraktů, např. ve formě alkoholového nebo vodného extraktu. Tyto ultrazvukem vyrobené extrakty nabízejí výrazně silnější a koncentrovanější účinek ve srovnání s tradičními přípravky, jako jsou jednotlivé extrahované látky, macerované extrakty nebo čaje.
Sondový ultrazvukový přístroj 2000hdT: Sonikace je vysoce účinná, a přitom šetrná metoda extrakce fytochemikálií z čerstvé kopřivy dvoudomé ve studené vodě
Rozpouštědla pro ultrazvukovou extrakci kopřivy
Pro účinnou extrakci bioaktivních látek z čerstvých nebo sušených listů kopřivy se nejčastěji používají šetrná netoxická rozpouštědla, jako je voda, vodný ethanol nebo ethanol. V závislosti na navazujícím zpracování (např. zahuštění extraktu rotačním odpařováním nebo destilací) může být výhodný ethanol nebo vodný ethanol s vyšším podílem ethanolu díky nižší výparné entalpii alkoholu.
Případové studie: ultrazvuková extrakce kopřivy vědecky prokázána
Šic Žlabur et al. (2022) zkoumali účinky ultrazvukové extrakce jako zelené extrakční technologie. Protože se ultrazvukem asistovaná extrakce vyznačuje vysokou účinností extrakce fytochemikálií, kratší dobou zpracování a mnohem nižší ekologickou stopou, je vhodným a udržitelným řešením. Aby bylo možné určit vliv extrakční metody, byly porovnány konvenční a ultrazvuková extrakce (s použitím dvou různých ultrazvukových systémů), doba a koncentrace ethanolu z hlediska extrakce specializovaných metabolitů z prášku z listů kopřivy. Ultrazvuková extrakce pomocí sondového systému, tzv. sondového sonikátoru neboli ultrazvukového ponorného homogenizátoru, významně přispěla ke zvýšení výtěžku kyseliny askorbové, polyfenolických sloučenin a antioxidační kapacity kopřivových extraktů ve srovnání s konvenční extrakcí. Ultrazvukový sondový systém navíc vyžadoval k izolaci jednotlivých specializovaných metabolitů výrazně méně času než ultrazvuková extrakce v ultrazvukové lázni. Výzkumná studie proto dochází k závěru, že extrakce ultrazvukovou sonotrodou je mnohem účinnější při získávání vyšších výtěžků specializovaných metabolitů z kopřivového prášku za kratší dobu (průměrná doba procesu 5–10 min) ve srovnání jak s ultrazvukovou lázní, tak s tradiční extrakcí rozpouštědlem v systému pevná látka–kapalina.
Florez et al. (2022) zkoumali vliv sonikace na extrakci kopřivy a porovnali výsledky s alternativními extrakčními technikami. V případě celkového obsahu fenolických látek (TPC) a hodnot zhášení volných radikálů ABTS•+ (kyselina 2,2-azino- bis(3-etilbenzotiazolin)-6-sulfonová) byla ultrazvuková extrakce nejúčinnější metodou. Nejlepších extrakčních výtěžků bylo dosaženo ultrazvukovým zpracováním s vodou jako rozpouštědlem, přičemž byly získány hodnoty 21,9 mg ekv. kyseliny gallové/g sušené kopřivy pro TPC, 71,8% pro %ABTS•+ a 86,6% pro %DPPH• DPPH• (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl). Tato práce dokazuje, že vodný extrakt z listů kopřivy získaný ultrazvukovou technikou je významným zdrojem přírodních antioxidantů a lze jej považovat za potenciální alternativu syntetických antioxidantů.Florez et al. (2022) popisují výhody ultrazvukové extrakce oproti alternativním extrakčním metodám takto: „Tradiční postupy, jako je Soxhletova extrakce, reflux a macerační extrakce, trvají dlouho, spotřebovávají velké množství rozpouštědla a mohou v důsledku použitých vyšších teplot způsobit degradaci termolabilních látek. V posledních letech se začaly používat i jiné techniky, například ultrazvukem asistovaná extrakce. Tento proces umožňuje lepší pronikání rozpouštědla do extrahovaných materiálů a zlepšuje přenos hmoty díky účinkům mikroproudění. Proto je tato technika považována za účinný extrakční proces, který přináší výhody, jako je zkrácení doby, zvýšení výtěžků nebo nízká teplota. Často zlepšuje kvalitu extraktu.“
Najděte nejlepší sonikátor pro svůj extrakční proces
Jak vybrat ideální sonikátor pro váš proces extrakce z rostlin, např. pro výrobu účinných extraktů z listů kopřivy? Extrakce fytochemikálií z rostlinných surovin, jako je kopřiva dvoudomá, vyžaduje přesnost a účinnost. Výběr správného sondového sonikátoru je klíčový pro dosažení optimálních extrakčních výtěžků, ať už v malém laboratorním měřítku, nebo ve velkých průmyslových procesech.
Naši dobře vyškolení pracovníci s dlouholetými zkušenostmi vám pomohou vybrat nejvhodnější sondový sonikátor, který vám umožní účinnou a reprodukovatelnou extrakci fytochemikálií z rostlinných surovin, jako je kopřiva dvoudomá. Funkce jako řízení amplitudy, monitorování procesu, snadná obsluha a bezpečnost činí ze sonikátorů Hielscher preferované extrakční zařízení výzkumníků i odborníků z průmyslu. Sonikátory Hielscher vám umožňují dosahovat optimalizovaných výsledků extrakce s vynikající účinností a kvalitou. Využijte plný potenciál rostlinných zdrojů a zároveň zajistěte provozní spolehlivost a kvalitu produktu díky síle ultrazvuku!
- vysoká účinnost
- nejmodernější technologie
- spolehlivost a robustnost
- nastavitelné, přesné řízení procesu
- vsádkový i inline provoz
- pro jakýkoli objem
- inteligentní software
- chytré funkce (např. programovatelnost, protokolování dat, dálkové ovládání)
- snadná a bezpečná obsluha
- nenáročná údržba
- CIP (čištění na místě)
Sonikátor UP400St extrahuje polyfenoly z kopřivy dvoudomé v procesu extrakce studenou vodou.
Design, výroba a poradenství – kvalita Made in Germany
Ultrazvukové přístroje Hielscher jsou proslulé svou nejvyšší kvalitou a designovými standardy. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrazvukových přístrojů do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí ultrazvukové přístroje Hielscher snadno zvládají.
Hielscher Ultrasonics je společnost s certifikací ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrazvukové přístroje s nejmodernější technologií a uživatelskou přívětivostí. Ultrazvukové přístroje Hielscher samozřejmě vyhovují CE a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.
Následující tabulka vám poskytne představu o přibližné zpracovatelské kapacitě našich ultrazvukových přístrojů:
| Objem vsádky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 0,5 až 1,5mL | n.a. | VialTweeter | 1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 až 20L | 0,2 až 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 až 150L | 3 až 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 až 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | větší | klastr zařízení UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
Literatura / Reference
- Kruk, Valentina; Jurković,Marijana; Repajić, Maja; Žutić, Ivanka; Zorić, Zoran; Dragović-Uzelac, Verica (2019): The Influence Of Ultrasound Assisted Extraction On The Isolation Of Bioactive Compounds From Nettle Leaves. ICAPP – 1st International Conference for Advanced Production and Processing; 2019.
- Kurek, Mia; Repajic, Maja; Ščetar, Mario; Radošević, Lea; Pedisić, Sandra; Pelaić, Zdenka; Levaj, Branka; Galić, Kata (2022): Physical, Chemical and Sensory Characterization of Deep-Fried Fresh-Cut Potatoes Coated with Hydrocolloid/Herbal Extracts. Food Technology and Biotechnology, Vol. 60, No. 4, 2022.
- Flórez, M.; Cazón, P.; Vázquez, M. (2022): Antioxidant Extracts of Nettle (Urtica dioica) Leaves: Evaluation of Extraction Techniques and Solvents. Molecules 2022, 27, 6015.
- Šic Žlabur J., Radman S., Opacic N.., Rašic A., Dujmovic M., Brncic M., Barba F.J., Castagnini J.M., Voca S. (2022): Application of Ultrasound as Clean Technology for Extraction of Specialized Metabolites From Stinging Nettle (Urtica dioica L.). Frontiers in Nutrition 2022.
Fakta, která stojí za to znát
Jaké účinné fytochemikálie obsahují kopřivy?
Z léčebného, farmakologického a nutričního hlediska jsou listy kopřivy dvoudomé bohaté na bioaktivní látky a metabolity prospěšné pro zdraví. Extrakty z kopřiv navíc nacházejí uplatnění v kosmetických přípravcích díky svým antioxidačním, zklidňujícím a antimikrobiálním vlastnostem.
Listy kopřivy dvoudomé obsahují řadu bioaktivních molekul, které se dělí do různých tříd. Patří k nim terpenoidy obsažené v esenciálním oleji, terpenové dioly, glukosidy terpenových diolů, α-tokoferol (převážně karvakrol), dále pigmenty, jako jsou chlorofyly, karotenoidy (včetně β-karotenu, violaxanthinu, xanthofylů, zeaxanthinu, luteoxanthinu a luteinepoxidu), polyfenolické sloučeniny tvořené především flavonoidy, jako je kempferol a kvercetin, esenciální aminokyseliny, vitaminy včetně vitaminu C, K a komplexu B, třísloviny a minerální látky tvořené převážně vápníkem, železem, selenem, zinkem, hořčíkem, fosforem, draslíkem a sodíkem. Pozoruhodné je, že Urtica dioica je jediným rostlinným druhem, o němž je známo, že obsahuje cholinacetyltransferázu, enzym klíčový pro syntézu acetylcholinu.
Co jsou kopřivové extrakty a jak se vyrábějí?
Navzdory nutričním přínosům, které listy kopřivy nabízejí, je jejich konzumace ztížena přítomností žahavých chlupů, které vyvolávají pálivý pocit. Před konzumací je proto často nutná tepelná úprava, která však vede ke ztrátě mnoha nutričních vlastností. Existuje tedy poptávka po alternativních kopřivových přípravcích, které si zachovávají všechny nutriční vlastnosti. Zde vyniká technika ultrazvukové extrakce, která umožňuje šetrné uvolnění celého spektra bioaktivních látek obsažených v listech kopřivy. Ultrazvuková extrakce studenou vodou nabízí vynikající účinnost při šetrných podmínkách zpracování. Díky tomu jsou sondové sonikátory ideálním nástrojem pro přípravu kopřivových tinktur i alkoholových extraktů. Ultrazvuková extrakce prokázala svou výjimečnou účinnost a efektivitu při výrobě extraktů z konkrétních léčivých rostlin s vysokou účinností a koncentrací.
Jaké běžné tinktury se připravují ultrazvukovou extrakcí?
Ultrazvuková extrakce se široce používá k přípravě tinktur díky své účinnosti při narušování rostlinných buněčných stěn, které zvyšuje uvolňování bioaktivních látek. Mezi běžné tinktury vyráběné pomocí sonikace patří:
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratorní až po průmyslovou velikost.

