Ultralydsekstraktion af medicinske svampe
Medicinske svampe har siden oldtiden været kendt for deres enestående sundhedsmæssige fordele. I den senere tid er medicinske svampe blevet en almindeligt udbredt handelsvare til at forbedre sundheden og øge energien. For at opleve hele spektret af medicinske svampes sundhedsfremmende virkninger skal forbindelser såsom polysaccharider, triterpenoider og andre bioaktive stoffer frigøres fra svampecellerne. Ultralydsekstraktion er en fremragende teknik til at isolere bioaktive forbindelser fra botanisk materiale såsom Reishi, pindsvinepigsvamp, Cordyceps, Shiitake, Chaga osv.
Ekstrakter af medicinske svampe – fremstillet med ultralyd
Medicinske svampe har etableret deres status som superfood og nootropiske midler på grund af deres ekstraordinære virkninger på de kognitive funktioner og immunsystemet. Ud over deres sundhedsfremmende og kognitionsfremmende virkninger anvendes medicinske svampe til at forebygge og behandle sygdomme (f.eks. kræft, diabetes, inflammation osv.). De mest kendte arter af spiselige svampe er Chaga, Reishi, pindsvinepigsvamp, Cordyceps, Shiitake og Maitake.
UP100H, en kraftig ultralydsekstraktor på 100 watt, anvendes til at ekstrahere bioaktive forbindelser fra Chaga-svampen (Inonotus obliquus).
Hvad angår svampes mest fremtrædende sundhedsmæssige virkninger, har bioaktive forbindelser fra svampe vist sig at styrke immuniteten, øge nervevækstfaktoren (NGF) og forbedre udholdenheden under fysisk aktivitet samt forlænge levetiden. De bioaktive forbindelser, som fremkalder de sundhedsfremmende virkninger, er eksempelvis polysaccharider såsom α-glucaner og β-glucaner. Glucanprofilen varierer mellem de enkelte svampearter og er afgørende for den specifikke anvendelse af forskellige svampe til at opnå forskellige virkninger. For eksempel fremmer pindsvinepigsvamp nervevækstfaktoren (NGF), mens Cordyceps-svampen forbedrer udholdenheden, og Reishi understøtter immunsystemet og en lang levetid.
Klik på følgende links for at få mere at vide om ekstraktion fra specifikke svampe, herunder ekstraktionsprotokoller og videodemonstrationer:
Hvorfor svampeekstrakter?
Svampeekstrakter er fordelagtige, da indtagelse af kun små mængder har de samme virkninger som indtagelse af store mængder svampepulver, hvilket er nødvendigt for at opnå de ønskede virkninger. Svampeekstrakter isoleret med ultralyd giver dig alle de vigtige næringsstoffer og bioaktive stoffer i en meget koncentreret form!
Ultralydsekstraktion af polysaccharider
Til isolering af polysaccharider (såsom alfa-glucaner og beta-glucaner), triterpener og andre bioaktive forbindelser fra medicinske svampe er ultralydsekstraktion den mest praktiske, virkningsfulde og effektive teknik.
Andre gavnlige bestanddele, der findes i mange spiselige svampe, er selen, D-vitamin og B3-vitamin. Ved intensiv sonikering perforeres og lyseres svampenes cellevægge (som består af kitin), så de kemiske forbindelser såsom polysaccharider, vitaminer osv. frigøres til det omgivende opløsningsmiddel. Ultralydsekstraktion er yderst effektiv og frigør hele spektret af bioaktive forbindelser inden for en meget kort ekstraktionstid sammenlignet med traditionelle ekstraktionsteknikker.
Efter ekstraktionen kan de bioaktive forbindelser adskilles og oprenses ved filtrering, destillation / fordampning og udfældning for at fremstille højkoncentrerede, yderst virkningsfulde svampeekstrakter. Disse svampeekstrakter forarbejdes senere til lægemidler, kosttilskud, funktionelle fødevareingredienser, tinkturer og tonika.
Ultralydsekstraktion med vand eller opløsningsmidler
En meget stor fordel ved ultralydsekstraktion er det brede udvalg af opløsningsmidler , der kan vælges imellem. Ultralydsassisteret isolering af fytokemikalier og bioaktive forbindelser kan udføres i opløsningsmidler såsom vand, ethanol, methanol, isopropanol, vand/ethanol-blandinger, glycerin, vegetabilske olier osv.
Afhængigt af de ønskede forbindelser, der skal isoleres, kan ultralydsassisteret svampeekstraktion udføres i vand eller opløsningsmidler såsom ethanol, methanol, isopropanol osv. Da svampe hovedsageligt indeholder vandopløselige målforbindelser og kun få ikke-vandopløselige bestanddele, er ekstraktion i vand eller vandig ethanol almindeligvis den foretrukne metode. Opløsningsmidler med en højere alkoholprocent anvendes specifikt til at isolere ekstrakter med et højt indhold af triterpener.
UP400St Ultralydsapparatet UP400St er yderst effektivt og muliggør hurtig ekstraktion af bioaktive forbindelser såsom polysaccharider, terpener, alkaloider og andre mykokemikalier fra medicinske svampes mycelium og frugtlegeme.
- Mest effektiv
- Hurtig ekstraktion
- Mere fuldstændig ekstraktion
- Fuldspektrede ekstrakter af høj kvalitet
- Skånsom, ikke-termisk proces (koldekstraktion)
- Lægemiddel- / fødevarekvalitet
- Standardiseret proces
- Forskellige opløsningsmidler at vælge imellem
- Sikker og nem at betjene
Resultater af ultralydsekstraktion af svampe
Ultralydsprocesparametre er afgørende for isolering og udvinding af fytokemikalier. For det første er ultralydsparametre såsom amplitude, tryk og temperatur vigtige faktorer til at tilpasse ekstraktionsprocessen, så det højeste udbytte og den højeste kvalitet opnås. For det andet sikrer præcist styrede procesbetingelser, at ekstrakterne ikke nedbrydes af for kraftige procespåvirkninger (f.eks. høje temperaturer). For eksempel er botaniske forbindelser såsom polysaccharider tilbøjelige til at blive nedbrudt, når de udsættes for høje temperaturer.
Ekstraktorer fra Hielscher Ultrasonics kan styres nøjagtigt – ved at indstille amplitude, tryk og temperatur til optimale betingelser. Dette muliggør reproducerbare resultater, reproducerbar ekstraktkvalitet og processtandardisering.
Forskning (Alzorqi et al.) har vist, at (1-3; 1-6)-β-d-glucaner fra malaysiske svampe, der er ekstraheret ved sonikering, har en højere antioxidantaktivitet, højere molekylvægt og optimal forgreningsgrad sammenlignet med ekstrakter fremstillet ved konventionelle ekstraktionsteknikker.
Højtydende ultralydsekstraktorer
Hielscher Ultrasonics er en producent med mange års erfaring inden for højtydende ultralydsapparater, som med succes anvendes til isolering af bioaktive bestanddele fra botanisk materiale og svampe. Med en produktserie, der dækker hele spektret fra mindre håndholdte ultralydsapparater over bordmodeller og pilotsystemer til fuldt industrielle enheder, er Hielscher Ultrasonics din partner, som hjælper dig fra den første gennemførlighedstest og procesoptimering til den endelige installation af din industrielle produktionslinje. For at frigøre bioaktive forbindelser fra botanisk materiale kan høje amplituder være nødvendige – især når robuste cellevægge skal perforeres og lyseres. Ultralydsprocessorer fra Hielscher Ultrasonics, f.eks. UIP500hdT eller UIP2000hdT, kan køre med meget høje amplituder på op til 200µm. Disse høje amplituder kan naturligvis anvendes kontinuerligt i 24/7-drift. Robustheden af ultralydsapparaterne fra Hielscher sikrer problemfri 24/7-drift ved kraftig belastning og i krævende miljøer.
- Højtydende ultralydsekstraktorer
- Kan styres præcist
- Reproducerbare resultater
- Lineær skalerbarhed
- Robuste og med lavt vedligeholdelsesbehov
- Rådgivning og service
- Nem og sikker betjening
| Batchvolumen | Volumenstrøm | Anbefalede apparater |
|---|---|---|
| 1 til 500mL | 10 til 200mL/min | UP100H |
| 10 til 2000mL | 20 til 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 til 20L | 0,2 til 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 til 100L | 2 til 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 til 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | større | gruppe af UIP16000 |
Litteratur / referencer
- 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.
Værd at vide
Ultralydsekstraktion – funktionsprincip
Ultralydsekstraktion er en enkel, billig, hurtig og effektiv teknologi, som intensiverer væske–faststof-ekstraktion og overgår traditionelle ekstraktionsteknikker. De vigtigste fordele ved ultralydsbaseret faststof–væske-ekstraktion bygger på hurtigere ekstraktionskinetik og masseoverførsel samt et øget ekstraktudbytte. En anden fordel er muligheden for at gennemføre ekstraktionsprocessen ved lavere temperaturer, hvilket beskytter varmefølsomme forbindelser mod nedbrydning. Sammenlignet med alternative isoleringsteknikker såsom mikrobølger eller superkritisk CO2 er ultralydsekstraktoren billigere (både i indkøb og drift) samt brugervenlig og sikker at betjene.
Ultralydsekstraktion bygger på akustisk kavitation og dens hydrodynamiske forskydningskræfter. Systemer fra Hielscher Ultrasonics skaber intense ultralydsbølger og kavitation til ekstraktion af fytokemikalier fra botanisk materiale.
Akustisk kavitation – fænomenet ved ultralydsbehandling: Når intense ultralydsbølger kobles ind i et flydende medium, udsættes væsken for kompressions- og ekspansionscyklusser. Under ekspansionen (fortyndingen) opstår der vakuumbobler eller hulrum i væsken. Disse vakuumbobler dannes, når det påførte negative tryk overstiger væskens trækstyrke. Gennem flere kompressions- / fortyndingscyklusser vokser vakuumboblerne, indtil de når et punkt, hvor de ikke kan optage mere energi, så de kollapser voldsomt (bobleimplosion). Under bobleimplosionen opstår der lokalt ekstreme forhold såsom meget høje temperatur- og trykforskelle, væskestrøm og forskydningskræfter. Disse intense kræfter bryder celler (fra planter og væv) op, så det intracellulære materiale (f.eks. polysaccharider, terpener, proteiner, flavoner osv.) frigøres til opløsningsmidlet. Processen med dannelse, vækst og kollaps af vakuumboblerne kaldes kavitation.
Svampe
Fungus (flertal: fungi) er den botaniske betegnelse for alle medlemmer af gruppen af eukaryote organismer, som omfatter mikroorganismer såsom gærsvampe og skimmelsvampe samt storsvampe. Især i traditionel medicin (f.eks. asiatisk / kinesisk medicin) indgives svampe for at fremkalde mange forskellige virkninger såsom kognitive forbedringer, styrkelse af immunsystemet eller for at opnå en lang levetid. I dag anvendes medicinske svampe ikke kun som alternative lægemidler; svampeekstrakter indtages også som funktionelle fødevarer eller superfoods. For eksempel indtages svampe såsom maitake, cordyceps, broget læderporesvamp og reishi for at drage fordel af deres virkning som immunmodulatorer. Flere svampearter såsom psilocybinsvampe (i daglig tale kendt som magiske svampe) anvendes for deres psykedeliske egenskaber. Svampe er ikke planter og klassificeres i svamperiget.
Polysaccharider
Polysaccharider er vigtige bioaktive forbindelser, der findes i medicinske svampe. De anvendes som biokemisk aktive forbindelser til farmaceutisk og nutraceutisk indgivelse og har positive virkninger såsom immunregulering, genopretning eller forebyggelse af strålingsskader, hæmning af blodets koagulation samt kræfthæmmende, antivirale og blodsukkersænkende aktiviteter. De svampeafledte polysaccharider lentinan, schizophyllan og krestin er blevet accepteret som immunoceutika (lægemidler, der styrker immunsystemet) i Japan, Korea og Kina.
Ud over polysaccharider indeholder svampe blandt andre gavnlige bestanddele fenoler, heteropolysaccharider, glykogener, vitaminer og triterpener.
Medicinske svampearter
I Chaga-svampen, som også er kendt som Inonotus obliquus eller sort træsvamp (i daglig tale også kaldet askeporesvamp, birkeporesvamp eller slaggeporesvamp), er polysaccharider de mest fremtrædende aktive forbindelser. Chagas polysaccharider har en meget stærk antioxidantaktivitet, som indfanger frie radikaler.
Pindsvinepigsvamp (Hericium erinaceus) er en spiselig og medicinsk svamp, der tilhører gruppen af pigsvampe. Pindsvinepigsvamp er kendt for sine neurobeskyttende og nootropiske virkninger, hvilket betyder, at pindsvinepigsvamp anvendes til at forbedre hukommelsen og de kognitive funktioner.
Reishi (Ganoderma lucidum, også kendt som Ling Zhi / Lingzhi, Mannentake, udødelighedens svamp) er en poresvamp, som let genkendes på sin rødlakerede, nyreformede hat. Reishi-svampen producerer en gruppe triterpener, såkaldte ganoderinsyrer. Ganoderinsyrer har en molekylstruktur, der ligner steroidhormoners. Desuden omfatter andre forbindelser, som findes i Reishi, polysaccharider (f.eks. beta-glucan), kumarin, mannitol og alkaloider. Steroler isoleret fra svampen omfatter ganoderol, ganoderenic acid, ganoderiol, ganodermanontriol, lucidadiol og ganodermadiol. Fra et kulinarisk perspektiv er Reishi kendt for sin bitre smag, og den indtages ofte i kaffedrikke.
Shiitake (Lentinula edodes; i daglig tale kaldet sort skovtræsvamp, Xiang Gu, duftende svamp) anvendes i vid udstrækning som ingrediens i asiatiske retter. Når Shiitake indgives af sundhedsmæssige årsager, styrker den immunsystemet og medfører et betydeligt fald i inflammation.
Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolor; i daglig tale kaldet broget læderporesvamp, Yun Zhi, Kawaratake) indeholder polysacchariderne PSK, PSP og Kresin samt B-1,3- og B-1,4-glucaner. Polysacchariderne anvendes til at forbedre immunfunktionen hos patienter med visse kræftformer, når de anvendes sammen med kemoterapi. I traditionel kinesisk medicin anvendes broget læderporesvamp som et tonikum.
Cordyceps sinensis (Ophiocordyceps sinensis; også kendt som kinesisk larvesvamp, Dong Chong Xia Cao, yartsa gunbu) er en anden svamp med enestående antioxidative egenskaber. Cordyceps indeholder stærke antioxidanter, som neutraliserer skadelige frie radikaler og også øger aktiviteten i kroppens medfødte antioxidantsystem.
Maitake (Grifola frondosa; skysvamp, Hui Shu Hua, skovens høne, vædderhoved, fårehoved) er en poresvamp, som har vist sig at stimulere både det medfødte og det adaptive immunsystem. Forskning har vist, at Maitake stimulerer immunsystemet hos brystkræftpatienter. Desuden har den blodsukkersænkende virkninger, da svampen indeholder en alfa-glucosidasehæmmer.
Agaricus subrufescens (også kendt under betegnelserne Agaricus blazei, Agaricus brasiliensis, Agaricus rufotegulis; i daglig tale mandelsvamp, solens svamp, Guds svamp, livets svamp, kongelig solchampignon, jisongrong eller himematsutake) er en spiselig svamp, som er kendetegnet ved sin søde smag og duft af mandler. Agaricus-svampen er en populær medicinsk svamp, som hovedsageligt anvendes for sine immunsystemstyrkende virkninger.

