Ultraschall-Extraktion von medizinischen Pilzen
Heilpilze sind seit dem Altertum für ihre außergewöhnlichen gesundheitsfördernden Effekte bekannt. In jüngster Zeit sind Heilpilze zu einem beliebten Lebensmittel geworden, um die Gesundheit zu verbessern und die Leistungsfähigkeit zu steigern. Um das gesamte Spektrum der gesundheitsfördernden Wirkungen von Heilpilzen freizusetzen, müssen Verbindungen wie Polysaccharide, Triterpene und andere bioaktive Substanzen aus den Zellen des Pilzes freigesetzt werden. Die Ultraschallextraktion ist eine hervorragende Technik zur Isolierung bioaktiver Verbindungen aus Pflanzen wie Reishi, Löwenmähne, Cordyceps, Shiitake, Chaga usw.
Extrakte aus Heilpilzen – Hergestellt mit Ultraschall
Heilpilze und medizinische Pilze haben sich aufgrund ihrer außergewöhnlichen Auswirkungen auf die kognitiven Funktionen und das Immunsystem als Superfood und Nootropic etabliert. Neben ihrer positiven Effekte auf das gesundheitliche und kognitive Wohlbefinden werden Heilpilze zur Vorbeugung und Behandlung von Krankheiten (z.B. Krebs, Diabetes, Entzündungen etc.) eingesetzt. Die bekanntesten Speisepilzarten mit heilender Wirkung sind Chaga, Reishi, Lion's Mane, Cordyceps, Shiitake und Maitake.

Der UP100H, ein 100 Watt starkes Ultraschallextraktionsgerät, wird verwendet, um bioaktive Verbindungen aus dem Chaga-Pilz (Inonotus obliquus) zu extrahieren.
Was die wichtigsten gesundheitlichen Wirkungen von Pilzen betrifft, so haben sich bioaktive Verbindungen von Pilzen als immunstärkend erwiesen, sie erhöhen den Nervenwachstumsfaktor (NGF), verbessern die Ausdauer bei körperlicher Aktivität sowie die Langlebigkeit. Bei den bioaktiven Verbindungen, die die gesundheitsfördernden Wirkungen hervorrufen, handelt es sich beispielsweise um Polysaccharide wie α-Glucane und β-Glucane. Das Profil der Glucane unterscheidet sich von Pilzart zu Pilzart und ist für die spezifische Verwendung verschiedener Pilze zur Erzielung verschiedener Wirkungen verantwortlich. So fördert beispielsweise die Löwenmähne den Nervenwachstumsfaktor (NGF), während der Cordyceps-Pilz die Ausdauer verbessert und der Reishi das Immunsystem und die Langlebigkeit unterstützt.
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Warum Pilzextrakte?
Pilzextrakte sind von Vorteil, da nur geringe Mengen konsumiert werden, um die gleiche Wirkung zu erzielen wie bei der Einnahme großer Mengen von Pilzpulver. Bei gemahlenen Pilzen (Pilzpulver) ist es notwendig, eine größere Menge einzunehmen, um die gewünschten Effekte zu erzielen. Ultraschall-isolierte Pilzextrakte liefern Ihnen alle wichtigen Nährstoffe und bioaktiven Substanzen in sehr konzentrierter Form!
Ultraschallextraktion von Polysacchariden
Um Polysaccharide (wie Alpha-Glucane und Beta-Glucane), Triterpene und andere bioaktive Verbindungen aus Heilpilzen zu isolieren, ist die Ultraschallextraktion die geeignetste, effektivste und effizienteste Technik.
Weitere nützliche Bestandteile vieler Heil- und Speisepilze sind Selen, Vitamin D und Vitamin B3. Durch intensiven Ultraschall werden die Zellwände von Pilzen (die aus Chitin bestehen) perforiert und aufgebrochen, so dass die chemischen Verbindungen wie Polysaccharide, Vitamine etc. in das umgebende Lösungsmittel freigesetzt werden. Die Ultraschallextraktion ist hocheffizient und setzt das gesamte Spektrum an bioaktiven Verbindungen in kürzester Zeit frei. Im Vergleich zu herkömmlichen Extraktionstechniken ist die Ultraschall-Extraktion nicht nur effizienter, sondern auch deutlich schonender und schneller.
Nach der Extraktion können die bioaktiven Verbindungen durch Filtration, Destillation / Verdampfung und Ausfällung getrennt und aufgereinigt werden, um hochkonzentrierte, hochwirksame Pilzextrakte herzustellen. Diese Pilzextrakte werden später zu Medikamenten, Nahrungsergänzungsmitteln, Inhaltsstoffen für funktionelle Lebensmittel, Tinkturen und Tonika verarbeitet.
Ultraschall-gestützte Wasser- oder Lösungsmittel-basierte Extraktion
Ein großer Vorteil der Ultraschallextraktion ist die breite Auswahl an Lösungsmitteln , die Ihnen für Ihre Pilzextraktion zur Auswahl steht. Die ultraschall-gestützte Isolierung von Phytochemikalien und bioaktiven Verbindungen kann in Lösungsmitteln wie Wasser, Ethanol, Methanol, Isopropanol, Wasser-Ethanol-Gemischen, Glycerin, Pflanzenölen usw. durchgeführt werden.
Abhängig von den zu isolierenden Verbindungen kann die ultraschall-gestützte Extraktion von Pilzen in Wasser oder Lösungsmitteln wie Ethanol, Methanol, Isopropanol etc. durchgeführt werden. Da Pilze meist wasserlösliche Zielverbindungen und nur wenige nicht-wasserlösliche Komponenten enthalten, ist eine Extraktion in Wasser oder wässrigem Ethanol die bevorzugte Methode. Lösungsmittel mit höherem Alkoholanteil werden speziell zur Isolierung von Extrakten mit hohem Triterpenanteil eingesetzt.

UP400St Das Ultraschallgerät UP400St ist hocheffizient und ermöglicht die schnelle Extraktion bioaktiver Verbindungen wie Polysaccharide, Terpene, Alkaloide und anderer Mykochemikalien aus dem Mycel und dem Fruchtkörper von Heilpilzen.
- Hocheffiziente Extraktionsmethode
- schnelle Extraktion
- vollständigere Extraktion
- Hochwertige Vollspektrum-Extrakte
- Milder, nicht-thermischer Prozess (kalte Extraktion)
- Pharma- / Lebensmitteltaugliches Verfahren
- Standardisierter Prozess
- Verschiedene Lösemittel zur Auswahl
- sicher & einfach zu bedienen
Ergebnisse der Ultraschall-gestützten Pilzextraktion
Ultraschallprozessparameter sind entscheidend für die Isolierung und Gewinnung von Phytochemikalien. Erstens sind Ultraschallparameter wie Amplitude, Druck und Temperatur wichtige Faktoren, um den Extraktionsprozess auf höchste Ausbeute und Qualität abzustimmen. Zweitens sorgen präzise kontrollierte Prozessbedingungen dafür, dass die Extrakte nicht durch zu intensive Prozesseffekte (z.B. zu hohe Temperaturen) beschädigt werden. So sind beispielsweise botanische Verbindungen wie Polysaccharide anfällig für strukturelle Beschädigung und Abbau bei hohen Temperaturen.
Hielscher Ultrasonics‘ Extraktoren können exakt gesteuert werden – durch Einstellen von Amplitude, Druck, Temperatur können optimale Extraktionsbedingungen geschaffen werden. Dies ermöglicht reproduzierbare Ergebnisse, Extraktqualität und Prozessstandardisierung.
Forschungen (Alzorqi et al.) haben gezeigt, dass (1-3; 1-6)-β-d-glucans von malaysischen Pilzen, die mit Ultraschall extrahiert wurden, eine höhere antioxidative Aktivität, ein höheres Molekulargewicht und einen optimalen Verzweigungsgrad im Vergleich zu Extrakten aufweisen, die mit herkömmlichen Extraktionsverfahren hergestellt wurden.
Leistungsstarke Ultraschall-Extraktoren
Hielscher Ultrasonics ist ein langjähriger, erfahrener Hersteller von Hochleistungs-Ultraschallprozessoren, die erfolgreich zur Isolierung bioaktiver Komponenten aus Pflanzen und Pilzen eingesetzt werden. Mit einer Produktpalette, die das gesamte Spektrum von kleineren tragbaren Ultraschallgeräten über Tisch- und Pilotanlagen bis hin zu vollindustrialen Einheiten abdeckt, ist Hielscher Ultrasonics Ihr Partner, der Sie von der ersten Machbarkeitsprüfung und Prozessoptimierung bis zur Endmontage Ihrer industriellen Produktionslinie unterstützt. Um bioaktive Verbindungen aus Pflanzenstoffen freizusetzen, können hohe Amplituden erforderlich sein. – besonders wenn robuste Zellwände perforiert und ausgeschlossen werden müssen. Die Ultraschallprozessoren von Hielscher Ultrasonics, z.B. UIP500hdT oder UIP2000hdTkönnen problemlos sehr hohe Amplituden von bis zu 200µm erreichen. Diese hohen Amplituden können natürlich im 24/7-Betrieb kontinuierlich betrieben werden. Die Robustheit der Hielscher Ultraschallgeräte gewährleistet einen problemlosen 24/7-Betrieb bei hoher Beanspruchung und in anspruchsvollen Umgebungen.
- Hochleistungs-Ultraschall-Extraktoren
- präzise steuerbar
- reproduzierbare Ergebnisse
- lineare Skalierbarkeit
- Robust & Geringer Wartungsaufwand
- Beratung & Service
- einfacher & Einfach und Sicher zu bedienen
Batch-Volumen | Durchfluss | Empfohlenes Ultraschallgerät |
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1 bis 500ml | 10 bis 200ml/min | UP100H |
10 bis 2000ml | 20 bis 400ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 bis 20l | 0,2 bis 4l/min | UIP2000hdT |
10 bis 100l | 2 bis 10l/min | UIP4000 |
n.a. | 10 bis 100l/min | UIP16000 |
n.a. | größere | Cluster aus UIP16000 |
Literatur / Literaturhinweise
- 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.
Wissenswertes
Ultraschall-Extraktion – Funktionsprinzip
Die Ultraschallextraktion ist eine einfache, kostengünstige, schnelle und effiziente Technologie, die die Flüssig-Fest-Extraktion intensiviert und die traditionellen Extraktionsverfahren übertrifft. Die Hauptvorteile der Ultraschall-Fest-Flüssig-Extraktion beruhen auf einer schnelleren Extraktionskinetik und einem schnelleren Stofftransport sowie auf einer höheren Ausbeute des Extrakts. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, den Extraktionsprozess bei niedrigeren Temperaturen durchzuführen, wodurch thermoempfindliche Verbindungen vor dem Abbau geschützt werden. Im Vergleich zu alternativen Isolierungstechniken wie Mikrowellen oder superkritischem CO2 ist der Ultraschallextraktor kostengünstiger (sowohl in der Anschaffung als auch im Betrieb) und zudem benutzerfreundlich und sicher im Betrieb.

Die Ultraschallextraktion basiert auf der akustischen Kavitation und ihren hydrodynamischen Scherkräften. Hielscher Ultraschallgeräte‘ Systeme erzeugen intensive Ultraschallwellen und Kavitation für die Extraktion von Phyto-Chemikalien aus pflanzlichem Material.
Akustische Kavitation – das Phänomen der Ultraschallbearbeitung: Wenn intensive Ultraschallwellen in ein flüssiges Medium eingekoppelt werden, kommt es zu Kompressions- und Expansionszyklen in der Flüssigkeit. Während der Ausdehnung (Verdünnung) entstehen in der Flüssigkeit Vakuumblasen oder Hohlräume. Diese Vakuumblasen entstehen, wenn der ausgeübte Unterdruck die Zugfestigkeit der Flüssigkeit übersteigt. Über mehrere Kompressions-/Verdünnungszyklen hinweg wachsen die Vakuumblasen, bis sie einen Punkt erreichen, an dem sie keine weitere Energie mehr aufnehmen können, so dass sie gewaltsam zusammenfallen (Blasenimplosion). Während der Blasenimplosion treten lokal extreme Bedingungen wie sehr hohe Temperatur- und Druckunterschiede, Flüssigkeitsstrom und Scherkräfte auf. Diese intensiven Kräfte lassen Zellen (von Pflanzen und Gewebe) aufbrechen, so dass das intrazelluläre Material (z. B. Polysaccharide, Terpene Proteine, Flavone usw.) werden an das Lösungsmittel abgegeben. Der Prozess der Bildung, des Wachstums und des Zusammenbruchs der Vakuumblasen ist bekannt als Kavitation.
Pilz
Pilz (Plural: Fungus) ist die botanische Bezeichnung für alle Mitglieder der Gruppe der eukaryotischen Organismen, zu denen Mikroorganismen wie Hefen, Schimmelpilze sowie Pilze gehören. Vor allem in der traditionellen Medizin (z.B. asiatische/chinesische Medizin) werden Pilze verabreicht, um vielfältige Wirkungen wie z.B. kognitive Verbesserungen, Stärkung des Immunsystems oder Langlebigkeit zu erreichen. Heutzutage werden Heilpilze nicht nur als alternative Arzneimittel verwendet, sondern Pilzextrakte werden auch als funktionelle Lebensmittel oder Superfoods konsumiert. So werden beispielsweise Pilze wie Maitake, Cordyceps, Truthahnschwanz und Reishi verzehrt, um ihre Wirkung als Immunmodulatoren zu nutzen. Mehrere Pilzarten wie Psilocybin-Pilze (umgangssprachlich als Zauberpilze bekannt) werden wegen ihrer psychedelischen Eigenschaften verwendet. Pilze sind keine Pflanzen und werden dem Reich der Pilze zugeordnet.
Polysaccharide
Polysaccharide sind wichtige bioaktive Verbindungen, die in Heilpilzen vorkommen. Sie werden als biochemisch aktive Verbindungen für die Verabreichung von Arzneimitteln und Nahrungsergänzungsmitteln verwendet und haben positive Wirkungen wie die Regulierung des Immunsystems, die Umkehrung oder Verhinderung von Strahlenschäden, die Blutgerinnungshemmung sowie krebshemmende, antivirale und blutzuckersenkende Aktivitäten. Die aus Pilzen gewonnenen Polysaccharide Lentinan, Schizophyllan und Krestin sind in Japan, Korea und China als Immunoceuticals (Medikamente zur Stärkung des Immunsystems) zugelassen.
Neben Polysacchariden enthalten Pilze Phenole, Heteropolysaccharide, Glykogene, Vitamine und Triterpene sowie weitere nützliche Bestandteile.
Heilpilze / Medizinische Pilze
In Chaga Pilz, der auch bekannt ist als Inonotus obliquus oder Schwarzer Baumpilz (umgangssprachlich Schlackenpilz, Birkenpilz, Klinkerpolypore genannt), sind Polysaccharide die bekanntesten Wirkstoffe. Die Polysaccharide von Chaga haben eine sehr starke antioxidative Aktivität, die freie Radikale fangen.
Löwenmähne (Hericium erinaceus) ist ein essbarer und medizinischer Pilz, der zur Gruppe der Zahnpilze gehört. Die Löwenmähne ist für ihre neuroprotektive und nootropische Wirkung bekannt, was bedeutet, dass die Löwenmähne zur Verbesserung des Gedächtnisses und der kognitiven Funktionen verwendet wird.
Reishi (Ganoderma lucidum, auch bekannt als Ling Zhi / Lingzhi, Mannentake, Pilz der Unsterblichkeit) ist ein Polypore-Pilz, der leicht an seiner rot lackierten, nierenförmigen Kappe zu erkennen ist. Der Reishi-Pilz produziert eine Gruppe von Triterpenen, die sogenannten Ganodersäuren. Ganoderinsäuren weisen eine Molekülstruktur auf, die der von Steroidhormonen ähnlich ist. Darüber hinaus sind in Reishi auch Polysaccharide (z.B. Beta-Glucan), Cumarin, Mannitol und Alkaloide enthalten. Sterine, die aus dem Pilz isoliert wurden, beinhalten Ganoderol, Ganoderensäure, Ganoderiol, Ganodermanontriol, Lucidadiol und Ganodermadiol. Kulinarisch gesehen ist Reishi für seinen bitteren Geschmack bekannt und wird oft in Kaffeegetränken konsumiert.
Shitake (Lentinula edodesShiitake (umgangssprachlich auch Schwarzwälder Baumpilz, Xiang Gu, Duftpilz genannt) wird häufig als Zutat in asiatischen Gerichten verwendet. Wenn er aus gesundheitlichen Gründen verabreicht wird, stärkt der Shiitake das Immunsystem und führt zu einem deutlichen Rückgang von Entzündungen.
Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolor; Yun Zhi, Kawaratake) enthält die Polysaccharide PSK, PSP und Kresin sowie B-1,3 und B-1,4 Glukane. Die Polysaccharide werden zur Verbesserung der Immunfunktion bei Patienten mit bestimmten Krebsarten zusammen mit einer Chemotherapie eingesetzt. In der traditionellen chinesischen Medizin wird Turkey Tail als Tonikum verwendet.
Cordyceps sinensis (Ophiocordyceps sinensis; auch chinesischer Raupenpilz, Dong Chong Xia Cao, yartsa gunbu genannt) ist ein weiterer Pilz mit außergewöhnlichen antioxidativen Eigenschaften. Cordyceps enthält starke Antioxidantien, die schädliche freie Radikale neutralisieren und auch die Aktivität des körpereigenen Antioxidationssystems erhöhen.
Maitake (Grifola frondosaWolkenpilz, Hui Shu Hua, Henne des Waldes, Widderkopf, Schafskopf) ist ein polypöser Pilz, der nachweislich sowohl das angeborene als auch das adaptive Immunsystem stimuliert. Untersuchungen haben ergeben, dass der Maitake das Immunsystem von Brustkrebspatientinnen stimuliert. Außerdem zeigt er blutzuckersenkende Wirkungen, da der Pilz einen Alpha-Glucosidase-Hemmer enthält.
Agaricus subrufescens (auch bekannt als Agaricus blazei, Agaricus brasiliensis, Agaricus rufotegulis, Mandelpilz, Sonnenpilz, Gottespilz, Lebenspilz, königlicher Sonnenagaricus, Jisongrong oder Hämatsutake) ist ein essbarer Pilz, der sich durch seinen süßen Geschmack und Duft von Mandeln auszeichnet. Der Agaricus-Pilz ist ein beliebter Heilpilz, der vor allem wegen seiner immunstärkenden Wirkung verwendet wird.