Ultrazvuková extrakce kvercetinu
Quercetin je rostlinná sloučenina ze skupiny polyfenolů, která je známá svými rozmanitými zdravotními účinky. Aby bylo možné vyrobit vysoce kvalitní kvercetin pro potravinářské přídatné látky a doplňky stravy, je nutná účinná, ale mírná extrakční technika, aby se zabránilo rozkladu. Ultrazvuková extrakce je mírná mechanická extrakční metoda, která poskytuje vysoké výtěžky kvercetinu ve velmi krátké době extrakce.
Vysoce výkonný ultrazvuk pro vysoce kvalitní extrakty kvercetinu
Ultrazvuková extrakce je dobře známá a zavedená jako mírná, netepelná, ale vysoce účinná metoda uvolňování bioaktivních sloučenin z rostlinného materiálu. Ultrazvuková extrakce je založena na jevu akustické kavitace, což je čistě mechanické ošetření. Díky tomu je sonikace preferovanou metodou pro izolaci citlivých bioaktivních sloučenin, jako jsou polyfenoly, kvercetin nebo antioxidanty z rostlinných látek.
- Vynikající výnosy
- Vysokorychlostní odsávání – během několika minut
- Vysoce kvalitní extrakty – Mírný, netepelný
- Zelená rozpouštědla (voda, etanol, metanol atd.)
- Snadná a bezpečná obsluha
- Nízké investiční a provozní náklady
- Provoz 24 hodin denně, 7 dní v týdnu v náročném režimu
- Ekologická, ekologická metoda
Účinky ultrazvuku na buněčnou strukturu: Ultrazvukem vyvolané narušení buněčných stěn umožňuje uvolnění kvercetinu a rutinu z Euonymus alatus.
Obrázek a studie: ©Yang a Zhang, 2008.
120L ultrazvuková dávková extrakce rostlin s sonikátor UIP2000hdT
Případová studie: Ultrazvukem asistovaná extrakce kvercetinu
Sharifi et al. (2017) ukázali, že ultrazvuková extrakce je účinná a praktická metoda za účelem extrakce flavonoidů, jako je kvercetin z léčivých rostlin. Použili Hielscher UP400St (400W, viz obr. vlevo) při nastavení 50% amplitudy. Listy ředkvičky (Raphanus Sativus) byly umístěny do metanolu a sonikovány po dobu 10 minut, což mělo za následek výtěžek kvercetinu 11,8% výnos. Nadřazenost ultrazvukem asistované extrakce ve srovnání s konvenčními technikami, jako je macerace, Soxhletova extrakce a tepelné trávení. Ultrazvuková extrakce vyniká vyššími výtěžky, výrazně kratšími dobami extrakce a nižším množstvím rozpouštědel. Aplikace ultrazvukových vln generuje kavitaci, která narušuje buněčné stěny rostlinného materiálu a podporuje přenos hmoty. Ultrazvuková extrakce je tedy účinnější než tradiční metody a vyniká v extrakci kvercetinu z organických matric. Ačkoli ultrazvuková extrakce potřebovala pouze 10 min. – ve srovnání s dobou extrakce 24 hodin pro maceraci, 60 minut pro termický rozklad a 24 hodin pro Soxhletovu extrakci – množství ultrazvukem extrahovaného kvercetinu bylo vyšší než množství při trávení, maceraci a Soxhletově extrakci.
Ultrazvuková extrakce (SAE) poskytuje výrazně vyšší výtěžky kvercetinu v kratších dobách extrakce ve srovnání s konvenčními metodami extrakce.
zdroj: Sharifi at al. 2017
Ultrazvukové extrakční zařízení
Hielscher Ultrasonics se specializuje na výrobu vysoce výkonných ultrazvukových procesorů pro výrobu vysoce kvalitních extraktů z botanických látek.
Hielscher nabízí široké portfolio produktů, které sahá od malých, výkonných laboratorních ultrasonicators až po robustní stolní a plně průmyslové systémy, které dodávají ultrazvuk s vysokou intenzitou pro účinnou extrakci a izolaci bioaktivních látek (např. polyfenoly, gingerol, Piperine, Kurkumin atd.). Všechny ultrazvukové přístroje od 200 W do 16 000 W jsou vybaveny barevným displejem pro digitální ovládání, integrovanou SD kartou pro automatický záznam dat, dálkovým ovládáním prohlížeče a mnoha dalšími uživatelsky přívětivými funkcemi. Sonotrody a průtočné cely (části, které jsou v kontaktu s médiem) lze autoklávovat a snadno se čistí. Všechny naše ultrasonicators jsou konstruovány pro provoz 24/7, vyžadují nízkou údržbu a jejich provoz je snadný a bezpečný.
Digitální barevný displej umožňuje uživatelsky přívětivé ovládání ultrazvuku, díky čemuž je proces přesně nastavitelný. Naše systémy jsou schopny dodávat od nízkých až po velmi vysoké amplitudy. Pro extrakci polyfenolů, jako je kvercetin, nabízíme speciální ultrazvukové sonotrody (známé také jako ultrazvukové sondy nebo rohy), které jsou optimalizovány pro citlivou izolaci vysoce kvalitních účinných látek. Robustnost sonikátorů Hielscher umožňuje provoz 24/7 v těžkých a náročných prostředích.
Přesné řízení ultrazvukových procesních parametrů zajišťuje reprodukovatelnost a standardizaci procesu.
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
Vysoce výkonné ultrazvukové procesory od laboratoř k pilotu a Průmyslové měřítko.
Literatura/Odkazy
- Sharifi, Niusha; Mahernia, Shabnam; Amanlou, Massoud (2017): Porovnání různých metod extrakce kvercetinu z listů Raphanus sativus L. Pharmaceutical Sciences March 2017, 23, 59-65.
- Anaya-Esparza, Luis Miguel; Ramos-Aguirre, Dení; Zamora-Gasga, Víctor Manuel; Yahia, Elhadi; Montalvo-González, Efigenia (2018): Optimalizace ultrazvukem asistované extrakce fenolických sloučenin z listů Justicia spicigera. Potravinářství a biotechnologie 27, 2018. 1093–1102.
- Wang, L., Li, Z., Huang, J. a kol. (2022): Vliv ultrazvukem asistované extrakce polyfenolů z jablečných slupek ve vodních CO2 systémech. Technologie biozpracování potravin 15, 2022. 1157–1167.
- Valu, M.-V.; Soare, L.C.; Sutan, N.A.; Ducu, C.; Moga, S.; Hritcu, L.; Boiangiu, R.S.; Carradori, S. (2022): Optimalizace ultrazvukové extrakce pro získání erinacinu A a polyfenolů s antioxidační aktivitou z houbové biomasy Hericium erinaceus. Potraviny 2020, 9, 1889.
- Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022): Optimalizace ultrazvukem asistované extrakce cenných látek z plodů Melia azedarach pomocí glycerol-cholinchloridu hlubokého eutektického rozpouštědla. Udržitelná chemie a farmacie, svazek 29, 2022.
Fakta, která stojí za to vědět
Quercetin
Kvercetin, rostlinný flavonol (což je podskupina flavonoidní skupiny polyfenolů), se nachází v mnoha druzích ovoce, zeleniny, listů. Přírodními zdroji kvercetinu jsou jablka, papriky, červené víno, tmavé třešně a bobule (borůvky, borůvky, ostružiny a další), rajčata, brukvovitá zelenina, jako je brokolice, zelí a klíčky; zelená listová zelenina, auch jako špenát, kapusta; citrusové plody, kakao, brusinky, celozrnné výrobky, jako je pohanka, chřest, kapary, červená cibule, olivový olej, černý a zelený čaj, fazole a luštěniny; byliny, jako je šalvěj, americký bez, třezalka tečkovaná a ginkgo biloba.
Quercetin se vyznačuje hořkou chutí. Díky svým mnoha zdraví prospěšným účinkům se používá jako přísada do doplňků stravy, nápojů, potravin a léčiv.
Vědci z univerzity ve Veroně v Itálii zjistili, že glykosidy kvercetinu, jako je isoquercetin, a další flavonoidy, jako je kaempferol, jsou antivirové, antimikrobiální, protizánětlivé a antialergické látky, které mohou pozitivně ovlivnit různé typy buněk u zvířat i lidí. Quercetin může pomoci snížit zánět, bojovat proti alergiím, podporovat zdraví srdce, bojovat proti bolesti, potenciálně zlepšit vytrvalost, bojovat proti rakovině a chránit zdraví kůže a jater. Jako botanická sloučenina se kvercetin používá již od starověku jako přírodní lék. Například v Íránu se kvercetin používá jako tradiční medicína, kde se podává jako projímadlo a v poslední době jako protinádorové, antiproliferativní a antidiabetické činidlo.