Lion's Mane Extract lavet med ultralyd
Ekstrakter fra svampearten Hericium erinaceus, kendt som løvens mankesvamp, produceres mest effektivt ved hjælp af ultralydbehandling. Ultralydsekstraktorer bryder hurtigt svampecellematrixen op og giver mulighed for fuldstændig ekstraktion af bioaktive forbindelser fra løvens mankemycelium og frugtlegeme.
Ultralydsassisteret løvemankesvampeekstraktion
Bioaktive forbindelser i løvemanke: Hericium erinaceus, også kendt under de almindelige navne løvemanke, japansk yamabushitake, pom pom, skæggetand, pindsvin eller abehovedsvamp, er en svamp, der har været brugt i årtier som traditionel medicin og terapeutisk. Løvens manke indeholder mange bioaktive forbindelser polysaccharider, steroler, glykoproteiner, terpenoider (f.eks. erinaciner) samt phenoliske og flygtige forbindelser (f.eks. hericenoner). Disse stoffer er kendt for deres antioxidative, antidiabetiske, anticancer, antiinflammatoriske, antimikrobielle, antihyperglykæmiske og hypolipidæmiske virkninger. Videnskabelig forskning har vist, at løvens mankeforbindelser kan forbedre neuronal udvikling og funktion og kan beskytte nerver mod at blive beskadiget. Derfor testes det i øjeblikket som en terapeutisk behandling af demens.
Ultralyd løvens mankeekstraktion med ultralydsapparaten UP200Ht: højere udbytter, fuldspektret ekstrakt.
Ultralydsekstraktion af løvens manke er en teknik, der anvender ultralyd med høj effekt for at udvinde bioaktive forbindelser fra Lion's Mane-svampen (Hericium erinaceus) frugtlegeme eller mycelium. Lion's Mane-svampen er en velkendt medicinsk svamp, og den indeholder forskellige sundhedsfremmende bioaktive forbindelser såsom polysaccharider, beta-glucaner, hericenoner, erinaciner og antioxidanter.
Ultralydssvampeekstraktionsprocessen involverer anvendelse af sonde-type ultralydapparater, der skaber intens kavitation i et flydende medium (såsom vand, ethanol eller methanol), der indeholder svampematerialet. Den genererede ultralydskavitation får svampematerialets cellevægge til at nedbrydes og frigive de bioaktive forbindelser i væsken / opløsningsmidlet. Ultralydsbølgerne forbedrer også masseoverførslen af de bioaktive forbindelser fra svampematerialet til opløsningsmidlet, hvilket øger ekstraktionseffektiviteten.
Ultralydssvampeekstraktion er en meget effektiv og hurtig isoleringsteknik, der ikke kræver høje temperaturer eller skadelige kemikalier. De ekstraherede bioaktive forbindelser kan bruges til forskellige anvendelser, såsom kosttilskud, funktionelle fødevarer og nutraceuticals. Desuden er ultralyds løvens mankeekstraktionsmetode miljøvenlig og bæredygtig, hvilket gør den til et ideelt valg til udvinding af bioaktive forbindelser fra naturlige kilder.
- høj effektivitet
- rent mekaniske ekstraktionseffekter, hvilket gør ekstraktionen skånsom
- enkel betjening
- meget kort behandlingstid
- Energibesparende
Disse fordele gør sonikering til en fremragende ekstraktionsteknik til svampeekstrakter af høj kvalitet og er grunden til, at Hielscher ultralydapparater bruges over hele verden i laboratorier og industri til produktion af svampeekstrakter.
UV-Vis måling af ultralydsisoleret løvemankeekstrakt ved hjælp af ultralydssonden UP200Ht.
Protokol til ultralyd løvemankeekstraktion
Valu et al. (2020) demonstrerede en meget effektiv ekstraktionsprocedure til opnåelse og koncentration af de bioaktive produkter af H. erinaceus-biomassen baseret på principperne for ultralydsekstraktion. Enheden, der blev brugt til ekstraktion, var en Hielscher ultralydsprocessor (Hielscher UIP1000hdT, 1000 watt, 20 kHz) med sonotrode BS4d40 (40 mm diameter). Før ekstraktionseksperimenterne blev ultralydsprocessoren kalibreret for at bestemme nettostrømforbruget. Under sonikeringsprocessen blev denne værdi automatisk trukket fra bruttoenergiforbruget, hvilket gjorde det muligt at finde den nettoeffekt, der blev leveret til ekstraktionsmediet. Under eksperimenterne blev prøverne placeret i en ispose med kontinuerlig magnetisk omrøring for at opretholde en lav prøvetemperatur. Efter afslutningen af ekstraktionen blev prøverne vakuumfiltreret og derefter centrifugeret (2500× g i 5 min). En roterende fordamper blev brugt til at fjerne vand og alkohol fra supernatanterne. De resterende vand- og alkoholrester fra prøverne blev udsat for frysetørring for at opnå et pulverekstrakt. Alternativt kan opløsningsmidlet fjernes ved hjælp af et vakuumfilter og en roterende vakuumfordamper for at få et svampekoncentrat.
Ultralydsekstraktion af erinacin A og polyfenoler med antioxidantaktivitet fra svampebiomassen af Hericium erinaceus
(undersøgelse og grafik: ©Valu et al. 2020)
De optimerede ekstraktionsbetingelser ved hjælp af ultralyd var følgende:
- Ultralydsapparat UIP1000hdT med sonotrode BS4d40: 100% amplitude, 100% cyklus)
- tørret, formalet Hericium erinaceus
- Opløsningsmiddel: 80% vandig ethanol
- Forholdet mellem opløsningsmiddel og materiale: 1:30 (g/ml)
- Ekstraktionstid: 45 min
Det samlede indhold af phenoler i dette optimerede H. erinaceus-ekstrakt var 23,2 mg GAE/g DM, og i DPPH-testen nåede antioxidantaktiviteten en IC50 på 87,2 μg/ml.
Forskerholdet demonstrerede med succes, at ultralydsekstraktion effektivt driver isoleringen af antioxidanter i Hericium erinaceus, især polyfenoler og flavonoider korreleret med diterpenoid erinacin A, kendt for sin høje antioxidantaktivitet.
(jf. Valu et al., 2020)
Ultralyd ekstraktor UIP1000hdT med omrører til udvinding af bioaktive forbindelser fra svampe.
Find den ideelle ultralydsapparat til løvens mankeekstraktion!
Løvens manke er rig på kitin. Som alle svampe har løvens manke meget kitin i sine cellevægge. Chitin er en hård biopolymer, som giver cellevæggene høj stivhed og styrke. På grund af dets høje kitinindhold bør løvens manke ikke spises rå, da kitinet næppe er fordøjeligt og kan forårsage mavebesvær.
For at bryde løvens mankecellevægge og udvinde de intracellulære bioaktive forbindelser kræves intense kræfter. Derfor giver ultralydsbade eller rengøringstanke ikke de ønskede ekstraktionsresultater.
Læs mere om effektivitetssammenligningen mellem en sonde-type ultralydsapparat og et ultralydsbad!
I modsætning hertil skaber ultralydssonder lokalt ultralydsbølger og kavitation med høj intensitet, som leverer den nødvendige energi til at forstyrre de kitinholdige cellevægge i svampe. Derudover er sonde-type sonikering en ikke-termisk ekstraktionsmetode, der forhindrer termisk nedbrydning af de bioaktive forbindelser ved varme. Derfor er sonde-type ultralydapparater den mest effektive ekstraktionsteknik til medicinsk svampeekstraktion.
Spørg os om den rigtige sonde-type ultralydsapparat til din svampeekstraktion!
Nedenstående tabel giver dig en indikation af den omtrentlige behandlingskapacitet for vores ultralydapparater:
| Batch volumen | Flowhastighed | Anbefalede enheder |
|---|---|---|
| 1 til 500 ml | 10 til 200 ml/min | UP100H |
| 10 til 2000 ml | 20 til 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 til 10L | 0.1 til 2 l/min | UIP1000hdT |
| 0.1 til 20L | 0.2 til 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 til 100L | 2 til 10 l/min | UIP4000hdT |
| 15 til 150L | 3 til 15 l/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 til 100 l/min | UIP16000 |
| n.a. | Større | klynge af UIP16000 |
Kontakt os nu og få mere information om ultralydapparater til svampeekstraktion! Vores mangeårige erfarne, veluddannede personale vil med glæde anbefale dig den bedst egnede ultralydsekstraktor til din svampeekstraktionsproces!
Kontakt os! / Spørg os!
Litteratur / Referencer
- 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, der er værd at vide
Bioaktive svampeforbindelser fra mycelium vs frugtlegeme
Både mycelium og frugtlegemeekstrakter kan fremstilles med ultralydsekstraktion, og begge har deres egne unikke fordele. Hvilken der er bedst afhænger af den specifikke brugssituation og de ønskede resultater.
Myceliumekstrakter er generelt billigere og lettere at producere i store mængder end frugtkropsekstrakter, hvilket gør dem mere tilgængelige. Mycelium indeholder også mange gavnlige forbindelser såsom polysaccharider, ergosterol og enzymer.
På den anden side indeholder frugtkropsekstrakter højere niveauer af beta-glucaner, triterpenoider og andre forbindelser, der er blevet forbundet med sundhedsmæssige fordele. Frugtlegemer har også en tendens til at have et mere forskelligartet udvalg af forbindelser og kan i nogle tilfælde være mere potente.
I sidste ende vil valget mellem mycelium og frugtkropsekstrakter afhænge af den specifikke anvendelse og de ønskede effekter. Hvis du for eksempel leder efter immunstøtte, kan et myceliumekstrakt være en god mulighed på grund af dets høje polysaccharidindhold. Hvis du leder efter kognitiv støtte, kan et frugtkropsekstrakt være et bedre valg på grund af dets høje triterpenoidindhold. Det er også værd at bemærke, at ekstrakter af høj kvalitet fra både mycelium og frugtkilder kan være effektive og gavnlige til en række forskellige formål.
Hvad er den bedste ekstraktionsmetode for beta-glucaner fra løvemanke?
Ultralyd koldtvandsekstraktion er den bedste teknik til at frigive de vandopløselige forbindelser fra svampe som Lion's Mane-frugtlegemet. Ultralyd koldt vandekstraktion perforerer og bryder svampes hårde cellevægge for at frigive de bioaktive forbindelser såsom β-glucaner fra cellematrixen. Da sonikering er en skånsom proces, beskadiger den ikke fytokemikalierne og forhindrer nedbrydningen af alle de sundhedsfremmende bioaktive forbindelser, herunder beta-glucaner.
Hvad er fordelene ved et svampeekstrakt?
Ekstraktionsprocessen, f.eks. ultralydsekstraktion, frigiver de bioaktive forbindelser såsom beta-glucaner fra cellematrixen. Derfor indeholder svampeekstrakter større mængder bioaktive forbindelser sammenlignet med malet svampepulver. Hovedfraktionen af β-glucaner, som er polymerer med høj molekylvægt, er opløselige i vand. Derfor er ultralydsekstraktion af koldt vand ikke kun en sund og miljøvenlig måde at udvinde på, men det frigiver effektivt β-glucanerne fra svampecellerne i vand. Med ekstraktet bliver det muligt at producere terapier og kosttilskud, der indeholder en ensartet mængde bioaktive molekyler i hver dosis.
Bioaktive forbindelser i løvens manke
Meget vigtige og velundersøgte bioaktive metabolitter omfatter også erinaciner (A-I), en gruppe cyathin-diterpenoider ekstraheret fra myceliet af Hericium erinaceus eller løvemanke eller yamabushitake, og hericenoner (CH), benzylalkoholderivater ekstraheret fra frugtlegemet. Begge grupper af forbindelser kan let passere gennem blod-hjerne-barrieren og har vist neurotrope og neuroprotektive virkninger. De er rapporteret at inducere nervevækstfaktor (NGF) syntese, både in vitro og in vivo. Imidlertid har denne medicinske svamp også antioxidative, antiinflammatoriske, anticancer, immunstimulerende, antidiabetiske, antimikrobielle, hypolipidæmiske og antihyperglykæmiske egenskaber, selvom dens hyppigste anvendelse er til behandling af neurodegenerative sygdomme og kognitiv svækkelse.
Erinacin A, den vigtigste repræsentant for erinacingruppen, har vist sig at have en effektiv beskyttende virkning mod Parkinsons sygdom. I en 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin (MPTP) musemodel af Parkinsons sygdom producerede erinacin A en reduktion af MPTP-induceret dopaminerg celletab, apoptotisk celledød induceret af oxidativt stress og niveauerne af glutathion, nitrotyrosin og 4-hydroxy-2-nonenal (4-HNE); det vendte også MPTP-associerede motoriske underskud og reducerede svækkelsen af 1-methyl-4-phenylpyridinium (MPP)-induceret neuronal cellecytotoksicitet og apoptose gennem en endoplasmatisk retikulum (ER) stress-vedvarende aktivering af IRE1α/TRAF2, JNK1/2 og p38 MAPK-vejene, ekspressionen af C/EBP homologt protein (CHOP), IKB-β og NF-KB samt Fas og Bax. Denne metabolit viste sig også at være effektiv mod iskæmisk slagtilfælde, som rapporteret i en undersøgelse på rotter, hvor reduktionen af neuronal apoptose, såvel som størrelsen af slagtilfældehulen i hjernen ved at målrette mod iNOS/reaktive nitrogenarter (RNS) og p38 mitogen-aktiveret proteinkinase (MAPK)/CCAAT enhancer-binding protein homologus protein (CHOP) veje, blev observeret.
Erinacin A blev også rapporteret at have signifikant antitumoraktivitet i human mavekræft TSGH 9201-celler, hvor det inducerede signifikant apoptose forbundet med øget fosforylering af fokal adhæsionskinase/proteinkinase FAK/Akt/p70S6K og serin/threoninkinase PAK-1-veje. Det resulterede også i øget cytotoksicitet og ROS-generering, reduceret invasivitet og aktivering af kaspaser og ekspression af tumornekrosereceptor TRAIL. Den stærke antitumorvirkning af denne metabolit blev efterfølgende bekræftet af en nylig undersøgelse både in vitro i to humane tyktarmskræftcellelinjer (DLD-1 og HCT-116) og in vivo i en musemodel, der yderligere afklarede dens mekanismer. Behandlingseffekterne omfattede stimulering af de ekstrinsiske apoptoseaktiveringsveje (TNFR, Fas, FasL, caspaser), undertrykkelse af ekspressionen af de antiapoptotiske molekyler Bcl-2 og Bcl-XL og phosphorylering af Jun N-terminal kinase JNK1/2, der reagerer på stressstimuli, NF-KB p50 og p330. Det blev også påvist, at opreguleringen af dødsreceptormolekyler gennem JNK MAPK/p300/NF-KB-vejen medieres ved modifikation af histon H3K9K14ac; resultaterne af in vivo-analysen afslørede faktisk øgede niveauer af histon H3K9K14ac samt histonacetylering på Fas-, FasL- og TNFR-promotorer.
En anden erinacin, erinacin C, er kendt for sine antineuroinflammatoriske og neurobeskyttende virkninger, som kan opnås gennem en mekanisme til hæmning af IκB, p-IκBα (involveret i opstrøms NF-KB-signaltransduktionskaskaden) og inducerbar nitrogenoxidsyntase (iNOS) proteinekspression og aktivering af Nrf2/HO-1 stressbeskyttende vej. Behandlingen af humane BV2-mikrogliaceller med LPS-induceret inflammation resulterede i reducerede niveauer af nitrogenoxid (NO), IL-6, TNF-α og iNOS, hæmning af NF-KB-ekspression og fosforylering af IκBα (p-IκBα) proteiner samt hæmning af Kelch-lignende ECH-associeret protein 1 (Keap1) og øget nuklear transkriptionsfaktor erythroid 2-relateret faktor (Nrf2) og ekspressionen af hæmoxygenase-1 (HO-1) proteinet.
(uddrag fra Venturella et al., 2021)
Ultralydsudsugning UP100H til isolering af polysaccharider fra chaga-svamp (Inonotus obliquus).
Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralydshomogenisatorer fra Lab til industriel størrelse.