Ultrazvuková extrakce léčivých hub
Léčivé houby jsou již od pradávna známé svými výjimečnými zdravotními přínosy. V poslední době se léčivé houby stávají běžnou komoditou pro zlepšení zdraví a dodání energie. Aby bylo možné využít celé spektrum zdraví prospěšných účinků léčivých hub, musí se z buněk hub uvolnit sloučeniny, jako jsou polysacharidy, triterpenoidy a další bioaktivní látky. Ultrazvuková extrakce je vynikající technika pro izolaci bioaktivních sloučenin z botanických surovin, jako jsou Reishi, Lion’s Mane, Cordyceps, Shiitake, Chaga atd.
Extrakty z léčivých hub – vyrobené pomocí ultrazvuku
Léčivé houby si díky svým mimořádným účinkům na kognitivní funkce a imunitní systém vydobyly status superpotraviny a nootropika. Kromě svých účinků podporujících zdraví a kognitivní funkce se léčivé houby používají k prevenci a léčbě nemocí (např. rakoviny, cukrovky, zánětů atd.). Nejznámějšími druhy jedlých hub jsou Chaga, Reishi, Lion’s Mane, Cordyceps, Shiitake a Maitake.
UP100H, výkonný 100wattový ultrazvukový extraktor, se používá k extrakci bioaktivních sloučenin z houby chaga (Inonotus obliquus).
Pokud jde o nejvýraznější zdravotní účinky hub, bylo prokázáno, že bioaktivní sloučeniny hub posilují imunitu, zvyšují nervový růstový faktor (NGF), zlepšují vytrvalost při fyzické aktivitě a také dlouhověkost. Bioaktivními sloučeninami, které způsobují zdraví prospěšné účinky, jsou například polysacharidy, jako jsou α-glukany a β-glukany. Profil glukanů se mezi jednotlivými druhy hub liší a je zodpovědný za specifické využití různých hub k dosažení různých účinků. Například Lion’s Mane podporuje nervový růstový faktor (NGF), zatímco houba Cordyceps zlepšuje vytrvalost a Reishi podporuje imunitní systém a dlouhověkost.
Klikněte na následující odkazy a dozvíte se více o extrakci z konkrétních hub včetně extrakčních protokolů a videoukázek:
Proč extrakty z hub?
Extrakty z hub jsou výhodné, protože již konzumace malého množství má stejné účinky jako požití velkého množství houbového prášku, které je nutné k dosažení požadovaných účinků. Ultrazvukem izolované extrakty z hub vám poskytnou všechny důležité živiny a bioaktivní látky ve velmi koncentrované formě!
Ultrazvuková extrakce polysacharidů
Pro izolaci polysacharidů (jako jsou alfa-glukany a beta-glukany), triterpenů a dalších bioaktivních sloučenin z léčivých hub je ultrazvuková extrakce nejpohodlnější, nejúčinnější a nejefektivnější technikou.
Dalšími prospěšnými složkami, které se nacházejí v mnoha jedlých houbách, jsou selen, vitamin D a vitamin B3. Intenzivní sonikací se buněčné stěny hub (které jsou tvořeny chitinem) perforují a lyzují, takže se chemické sloučeniny, jako jsou polysacharidy, vitaminy atd., uvolňují do okolního rozpouštědla. Ultrazvuková extrakce je vysoce účinná a ve srovnání s tradičními extrakčními technikami uvolňuje celé spektrum bioaktivních sloučenin během velmi krátké doby extrakce.
Po extrakci lze bioaktivní sloučeniny oddělit a přečistit filtrací, destilací / odpařováním a srážením, a připravit tak vysoce koncentrované, vysoce účinné extrakty z hub. Tyto extrakty z hub se následně zpracovávají na léčiva, doplňky stravy, funkční složky potravin, tinktury a tonika.
Ultrazvuková extrakce vodou nebo rozpouštědlem
Obrovskou výhodou ultrazvukové extrakce je široký výběr rozpouštědel pro extrakci. Ultrazvukem asistovanou izolaci fytochemikálií a bioaktivních sloučenin lze provádět v rozpouštědlech, jako je voda, ethanol, methanol, isopropanol, směsi voda/ethanol, glycerin, rostlinné oleje atd.
V závislosti na cílových sloučeninách, které mají být izolovány, lze ultrazvukem asistovanou extrakci hub provádět ve vodě nebo v rozpouštědlech, jako je ethanol, methanol, isopropanol atd. Protože houby obsahují převážně ve vodě rozpustné cílové sloučeniny a jen několik ve vodě nerozpustných složek, je extrakce ve vodě nebo ve vodném ethanolu obvykle preferovanou metodou. Rozpouštědla s vyšším podílem alkoholu se používají specificky k izolaci extraktů s vysokým obsahem triterpenů.
UP400St Sonikátor UP400St je vysoce účinný a umožňuje rychlou extrakci bioaktivních sloučenin, jako jsou polysacharidy, terpeny, alkaloidy a další mykochemikálie, z mycelia a plodnic léčivých hub.
- Nejúčinnější
- Rychlá extrakce
- Úplnější extrakce
- Vysoce kvalitní extrakty s plným spektrem
- Šetrný, netermický proces (extrakce za studena)
- Farmaceutická / potravinářská kvalita
- Standardizovaný proces
- Na výběr různá rozpouštědla
- Bezpečná a snadná obsluha
Výsledky ultrazvukové extrakce hub
Parametry ultrazvukového procesu jsou klíčové, pokud jde o izolaci a získávání fytochemikálií. Zaprvé, ultrazvukové parametry, jako je amplituda, tlak a teplota, jsou důležitými faktory pro vyladění extrakčního procesu na nejvyšší výtěžek a kvalitu. Zadruhé, přesně řízené procesní podmínky zajišťují, že extrakty nejsou degradovány příliš silnými procesními vlivy (např. vysokými teplotami). Například botanické sloučeniny, jako jsou polysacharidy, jsou náchylné k degradaci, jsou-li vystaveny vysokým teplotám.
Extraktory Hielscher Ultrasonics lze přesně řídit – nastavením amplitudy, tlaku, teploty na optimální podmínky. To umožňuje reprodukovatelné výsledky, kvalitu extraktu a standardizaci procesu.
Výzkum (Alzorqi et al.) prokázal, že (1-3; 1-6)-β-d-glukany z malajsijských hub extrahované sonikací mají ve srovnání s extrakty vyrobenými konvenčními extrakčními technikami vyšší antioxidační aktivitu, vyšší molekulovou hmotnost a optimální stupeň větvení.
Vysoce výkonné ultrazvukové extraktory
Hielscher Ultrasonics je výrobce s dlouholetými zkušenostmi s vysoce výkonnými sonikátory, které se úspěšně používají k izolaci bioaktivních složek z botanických surovin a hub. S produktovou řadou pokrývající celý rozsah od menších ručních sonikátorů přes stolní a pilotní systémy až po plně průmyslové jednotky je Hielscher Ultrasonics vaším partnerem, který vám pomůže od prvního testu proveditelnosti a optimalizace procesu až po konečnou instalaci vaší průmyslové výrobní linky. K uvolnění bioaktivních sloučenin z botanických surovin mohou být zapotřebí vysoké amplitudy – zejména tehdy, když je nutné perforovat a lyzovat odolné buněčné stěny. Ultrazvukové procesory Hielscher Ultrasonics, např. UIP500hdT nebo UIP2000hdT, mohou pracovat s velmi vysokými amplitudami až 200µm. Tyto vysoké amplitudy lze samozřejmě provozovat nepřetržitě v režimu 24/7. Robustnost sonikátorů Hielscher zajišťuje bezproblémový provoz 24/7 při vysokém zatížení a v náročných prostředích.
- Vysoce výkonné ultrazvukové extraktory
- Přesně řiditelné
- Reprodukovatelné výsledky
- Lineární škálovatelnost
- Robustní a nenáročné na údržbu
- Poradenství a servis
- Snadná a bezpečná obsluha
SonoStation – ultrazvukový systém se 2x 2kW sonikátory, míchanou nádrží a čerpadlem – je vynikající pro extrakci velkých množství.
| Objem dávky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 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 | UIP4000 |
| n.a. | 10 až 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | větší | klastr UIP16000 |
Vysoce výkonné ultrazvukové extraktory od laboratorního přes pilotní až po průmyslové měřítko.
Literatura / Reference
- Alzorqi I., Sudheer S., Lu T.J., Manickam S. (2017): Ultrasonically extracted β-d-glucan from artificially cultivated mushroom, characteristic properties and antioxidant activity. Ultrasonic Sonochemistry 2017. 531-540.
- Alzorqi I., Singh A., Manickam S., Al-Qrimli H. (2016): Optimization of ultrasound assisted extraction (UAE) of β-D-glucan polysaccharides from Ganoderma lucidum for prospective scale-up. Resource-Efficient Technologies 2016.
- Khan, A.A., Gani A., Masoodi F., Kousar S., Ahmad M. (2014): Antioxidant and Functional Properties of β-Glucan Extracted from Edible Mushrooms Agaricus Bisporus, Pleurotus Ostreatus and Coprinus Atramentarius. Proceedings of the 8th International Conference on Mushroom Biology and Mushroom Products (ICMBMP8) 2014.
- Vardanega R., Santos D.T., Meireles M.A.M. (2014): Intensification of bioactive compounds extraction from medicinal plants using ultrasonic irradiation. Pharmacogn Rev. 2014 Jul-Dec; 8(16): 88–95.
Fakta, která stojí za to znát
Ultrazvuková extrakce – princip fungování
Ultrazvuková extrakce je jednoduchá, levná, rychlá a účinná technologie, která intenzifikuje extrakci kapalina–pevná látka a předčí tradiční extrakční techniky. Hlavní výhody ultrazvukové extrakce pevná látka–kapalina spočívají v rychlejší kinetice extrakce a přenosu hmoty a také ve zvýšení výtěžku extraktu. Další výhodou je možnost provádět extrakční proces při nižších teplotách, což chrání termolabilní sloučeniny před degradací. Ve srovnání s alternativními izolačními technikami, jako jsou mikrovlny nebo superkritický CO2, má ultrazvukový extraktor nižší náklady (jak pořizovací, tak provozní) a je také uživatelsky přívětivý a bezpečný v obsluze.
Ultrazvuková extrakce je založena na akustické kavitaci a jejích hydrodynamických smykových silách. Systémy Hielscher Ultrasonics vytvářejí intenzivní ultrazvukové vlny a kavitaci pro extrakci fytochemikálií z botanických surovin.
Akustická kavitace – fenomén ultrazvukového zpracování: Když jsou intenzivní ultrazvukové vlny přenášeny do kapalného média, působí na kapalinu cykly komprese a expanze. Během expanze (zředění) vznikají v kapalině vakuové bubliny neboli dutiny. Tyto vakuové bubliny vznikají, když vyvíjený podtlak překročí pevnost kapaliny v tahu. V průběhu řady cyklů komprese / zředění vakuové bubliny rostou, dokud nedosáhnou bodu, kdy již nemohou absorbovat další energii, a prudce zkolabují (imploze bublin). Během imploze bublin lokálně vznikají extrémní podmínky, jako jsou velmi vysoké teplotní a tlakové rozdíly, proudy kapaliny a smykové síly. Tyto intenzivní síly rozrušují buňky (rostlin a tkání), takže se intracelulární materiál (např. polysacharidy, terpeny, proteiny, flavony atd.) uvolňuje do rozpouštědla. Proces vzniku, růstu a kolapsu vakuových bublin se nazývá kavitace.
Houba
Houba (množné číslo: houby) je botanický termín pro všechny členy skupiny eukaryotických organismů, která zahrnuje mikroorganismy, jako jsou kvasinky a plísně, a také plodnicové houby. Zejména v tradiční medicíně (např. asijské / čínské medicíně) se houby podávají k vyvolání rozmanitých účinků, jako je zlepšení kognitivních funkcí, posílení imunitního systému nebo dosažení dlouhověkosti. V dnešní době se léčivé houby nepoužívají pouze jako alternativní léčivo, ale extrakty z hub se konzumují také jako funkční potraviny nebo superpotraviny. Například houby jako maitake, cordyceps, outkovka pestrá či reishi se požívají, aby se využil jejich účinek jako imunomodulátorů. Několik druhů hub, například psilocybinové houby (hovorově známé jako magické houby), se používá pro své psychedelické vlastnosti. Houby nejsou rostliny a jsou řazeny do říše hub.
Polysacharidy
Polysacharidy jsou důležité bioaktivní sloučeniny obsažené v léčivých houbách. Používají se jako biochemicky aktivní sloučeniny k farmaceutickému a nutraceutickému podávání a mají pozitivní účinky, jako je regulace imunity, zvrácení nebo prevence radiačního poškození, antikoagulační účinek, jakož i protirakovinné, antivirové a hypoglykemické aktivity. Polysacharidy lentinan, schizofylan a krestin získávané z hub byly v Japonsku, Koreji a Číně přijaty jako imunoceutika (léčiva posilující imunitní systém).
Kromě polysacharidů obsahují houby mimo jiné prospěšné složky také fenoly, heteropolysacharidy, glykogeny, vitaminy a triterpeny.
Druhy léčivých hub
V houbě Chaga – známé také jako Inonotus obliquus nebo Black Tree Fungus (hovorově též cinder conk, birch conk, clinker polypore) – jsou polysacharidy nejvýznamnějšími účinnými látkami. Polysacharidy houby Chaga mají velmi silnou antioxidační aktivitu a vychytávají volné radikály.
Lion’s Mane (Hericium erinaceus) je jedlá a léčivá houba patřící do skupiny ostnatých hub. Lion’s Mane je známá svými neuroprotektivními a nootropními účinky, což znamená, že se Lion’s Mane používá ke zlepšení paměti a kognitivních funkcí.
Reishi (Ganoderma lucidum, známá také jako Ling Zhi / Lingzhi, Mannentake, houba nesmrtelnosti) je chorošovitá houba, kterou lze snadno rozpoznat podle jejího červeně lakovaného, ledvinovitého klobouku. Houba Reishi produkuje skupinu triterpenů, tzv. ganoderové kyseliny. Ganoderové kyseliny vykazují molekulární strukturu podobnou struktuře steroidních hormonů. Dalšími sloučeninami obsaženými v Reishi jsou polysacharidy (např. beta-glukan), kumarin, mannitol a alkaloidy. Mezi steroly izolované z této houby patří ganoderol, kyselina ganoderenová, ganoderiol, ganodermanontriol, lucidadiol a ganodermadiol. Z kulinářského hlediska je Reishi známá svou hořkou chutí a často se konzumuje v kávových nápojích.
Shiitake (Lentinula edodes; hovorově označovaná jako Black Forest Tree Mushroom, Xiang Gu, Fragrant Mushroom) se hojně používá jako přísada do asijských pokrmů. Při podávání ze zdravotních důvodů Shiitake posiluje imunitní systém a vede k významnému snížení zánětu.
Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolor; hovorově nazývaná Turkey tail mushroom, Yun Zhi, Kawaratake) obsahuje polysacharidy PSK, PSP a Kresin a také B-1,3 a B-1,4 glukany. Tyto polysacharidy se používají ke zlepšení imunitní funkce u pacientů s určitými typy rakoviny, pokud jsou podávány spolu s chemoterapií. V tradiční čínské medicíně se Turkey Tail používá jako tonikum.
Cordyceps sinensis (Ophiocordyceps sinensis; známá také jako Chinese Caterpillar Fungus, Dong Chong Xia Cao, yartsa gunbu) je další houba s výjimečnými antioxidačními vlastnostmi. Cordyceps obsahuje silné antioxidanty, které neutralizují škodlivé volné radikály, a navíc zvyšuje aktivitu vrozeného antioxidačního systému těla.
Maitake (Grifola frondosa; Cloud mushroom, Hui Shu Hua, Hen-of-the-wood, ram’s head, sheep’s head) je chorošovitá houba, u níž bylo prokázáno, že stimuluje jak vrozený, tak adaptivní imunitní systém. Výzkum zjistil, že Maitake stimuluje imunitní systém pacientů s rakovinou prsu. Kromě toho vykazuje účinky snižující hladinu cukru v krvi, protože tato houba obsahuje inhibitor alfa-glukosidázy.
Agaricus subrufescens (známá také pod názvy Agaricus blazei, Agaricus brasiliensis, Agaricus rufotegulis; hovorově almond mushroom, mushroom of the sun, God’s mushroom, mushroom of life, royal sun agaricus, jisongrong nebo himematsutake) je jedlá houba, která se vyznačuje sladkou chutí a mandlovou vůní. Houba Agaricus je oblíbená léčivá houba, používaná především pro své účinky posilující imunitní systém.