Εκχύλιση πολυσακχαριτών από τη ρίζα του Astragalus Membranaceus με υπερήχους

Οι ρίζες του Astragalus membranceus (που ονομάζεται επίσης Astragalus propinquus) περιέχουν τη σαπωνίνη κυκλοαστραγενόλη, η οποία ενδέχεται να ενεργοποιεί την τελομεράση και συνεπώς να αυξάνει το μήκος των τελομερών. Το μήκος των τελομερών συνδέεται με τη μακροζωία.
Η εκχύλιση με υπερήχους είναι η ανώτερη τεχνική για την απομόνωση της κυκλοαστραγενόλης και άλλων ζωτικών φυτοχημικών ενώσεων από το Astragalus radix.
Η κατεργασία με υπερήχους είναι μια μη θερμική, ήπια και ταχεία διεργασία, η οποία επιτρέπει την παραγωγή εκχυλισμάτων Astragalus υψηλής ποιότητας.

Ενώσεις του Astragalus

Οι πολυσακχαρίτες του Astragalus είναι σημαντικά βιοδραστικά συστατικά της Astragali Radix, της αποξηραμένης ρίζας του Astragalus membranaceus. Οι πολυσακχαρίτες της Astragali Radix χρησιμοποιούνται ευρέως στην παραδοσιακή κινεζική ιατρική. Οι ρίζες του Astragalius propinquus, γνωστές ως Radix Astragali, είναι πλούσιες σε φυτοχημικές ενώσεις όπως πολυσακχαρίτες, τριτερπενοειδή (π.χ. αστραγαλοσίδες όπως η αστραγαλοσίδη IV), ισοφλαβόνες (π.χ. κουματακενίνη, καλυκοσίνη, φορμονονετίνη), καθώς και γλυκοσίδες και μηλονικά άλατα και εστέρες. Η σαπωνίνη κυκλοαστραγενόλη, μια ένωση που απαντά στον A. propinquus, ενδέχεται να ενεργοποιεί την τελομεράση και συνεπώς να αυξάνει το μήκος των τελομερών. Τα τελομερή αποτελούν το προστατευτικό «κάλυμμα» στο άκρο της αλυσίδας του DNA στα άκρα όλων των χρωμοσωμάτων. Η βράχυνση των τελομερών σχετίζεται με τη γήρανση. Η συμπληρωματική χορήγηση κυκλοαστραγενόλης, μιας ένωσης του Astragalus, ενδέχεται να επιμηκύνει τα τελομερή και να καθυστερεί τη γήρανση.

Εκχύλιση φυτοχημικών ενώσεων με υπερήχους

Η κατεργασία με υπερήχους είναι ευρέως γνωστή ως μέθοδος εντατικοποίησης της εκχύλισης. Η σπηλαίωση που προκαλείται από τους υπερήχους οδηγεί στη ρήξη του φυτικού κυτταρικού τοιχώματος, αυξάνοντας έτσι την απόδοση σε πολυσακχαρίτες. Η εκχύλιση με υπερήχους χρησιμοποιείται με επιτυχία για την εκχύλιση πολυσακχαριτών του Astragalus, προσφέροντας το όφελος της αύξησης της απόδοσης εκχύλισης και της μείωσης του χρόνου εκχύλισης.
Η κατεργασία με υπερήχους μπορεί να εφαρμοστεί σε διάφορα φυτικά υλικά, όπως φύλλα, βλαστούς, άνθη και ρίζες.
Η διεργασία εκχύλισης με υπερήχους είναι μια μη θερμική, ήπια μηχανική μέθοδος, η οποία μπορεί να πραγματοποιηθεί σε ειδικά επιλεγμένη θερμοκρασία. Με επαρκή ψύξη, μπορούν να απομονωθούν θερμοευαίσθητα υλικά, π.χ. με εκχύλιση με υπερήχους σε κρύο νερό. Κατά την κατεργασία με υπερήχους, ως υγρό μπορούν να χρησιμοποιηθούν νερό ή διαλύτες. Αυτό επιτρέπει τη βέλτιστη προσαρμογή των συνθηκών εκχύλισης στις ενώσεις που αποτελούν τον στόχο.

Ομογενοποιητής υπερήχων UP400St για εκχύλιση φυτικών υλών κατά παρτίδες με ανάδευση.

Οφέλη της εκχύλισης Astragalus με υπερήχους:

Υψηλότερη απόδοση
Υψηλή ποιότητα
Ταχεία εκχύλιση
Ήπια, μη θερμική διεργασία
Νερό ή διαλύτης
Απλή και ασφαλής λειτουργία

Συσκευές υπερήχων υψηλών επιδόσεων για την εκχύλιση φυτικών υλών

Ο εξοπλισμός εκχύλισης της Hielscher Ultrasonics χρησιμοποιείται παγκοσμίως για την παρασκευή εκχυλισμάτων υψηλής ποιότητας από φυτικές ύλες. Οι φυτοχημικές ενώσεις που εκχυλίζονται με υπερήχους χρησιμοποιούνται για τις φαρμακευτικές τους επιδράσεις και τα οφέλη τους για την υγεία στη φαρμακοβιομηχανία, στη βιομηχανία συμπληρωμάτων διατροφής και στη βιομηχανία τροφίμων. Η Hielscher προσφέρει όλο το φάσμα, από μικρές εργαστηριακές συσκευές υπερήχων έως βιομηχανικά συστήματα υπερήχων για εμπορική παραγωγή εντός γραμμής. Η στιβαρότητα του εξοπλισμού υπερήχων της Hielscher επιτρέπει τη λειτουργία 24/7 υπό συνθήκες βαριάς χρήσης και σε απαιτητικά περιβάλλοντα. Άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό των επεξεργαστών υπερήχων της Hielscher είναι ο ακριβής έλεγχος των παραμέτρων της διεργασίας και η αυτόματη καταγραφή των δεδομένων αυτών των παραμέτρων. Αυτό επιτρέπει την επίτευξη αναπαραγώγιμων αποτελεσμάτων και την τυποποίηση της διεργασίας.
Ο παρακάτω πίνακας παρέχει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση δυναμικότητας επεξεργασίας των συσκευών υπερήχων μας:

Όγκος παρτίδας	Παροχή	Συνιστώμενες συσκευές
1 έως 500mL	10 έως 200mL/min	UP100H
10 έως 2000mL	20 έως 400mL/min	UP200Ht, UP400St
0,1 έως 20L	0,2 έως 4L/min	UIP2000hdT
10 έως 100L	2 έως 10L/min	UIP4000hdT
n.a.	10 έως 100L/min	UIP16000
n.a.	μεγαλύτερη	συστοιχία συσκευών UIP16000

Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!

Σχετικά θέματα

Σε αυτή την παρουσίαση σας εισάγουμε στην παραγωγή φυτικών εκχυλισμάτων. Εξηγούμε τις προκλήσεις της παραγωγής φυτικών εκχυλισμάτων υψηλής ποιότητας και πώς μια συσκευή υπερήχων μπορεί να σας βοηθήσει να τις ξεπεράσετε. Η παρουσίαση δείχνει πώς λειτουργεί η εκχύλιση με υπερήχους. Θα μάθετε ποια οφέλη μπορείτε να αναμένετε από τη χρήση μιας συσκευής υπερήχων για εκχύλιση και πώς μπορείτε να ενσωματώσετε έναν εκχυλιστή υπερήχων στην παραγωγή εκχυλισμάτων σας.

Βιβλιογραφία / Παραπομπές

Li, L., Hou, X., Xu, R., Liu, C., Tu, M. (2017): Research review on the pharmacological effects of astragaloside IV. Fundam Clin Pharmacol, 31: 17-36.
Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): Phytochemical Profiling of Sambucus nigra L. Flower and Leaf Extracts and Their Antimicrobial Potential against Almond Tree Pathogens. International Journal of Molecular Sciences, 2023.
Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.

Χρήσιμες πληροφορίες

Astragalus propinquus

Ο A. propinquus είναι ένα ασιατικό ανθοφόρο φυτό, που απαντά κυρίως στην Ασία και είναι επίσης γνωστό ως Astragalus membranceus, ρίζα μογγολικού αστράγαλου ή Huang qi. Στην παραδοσιακή κινεζική ιατρική (TCM), ο Astragalus είναι ένα από τα 50 θεμελιώδη βότανα. Ο Astragalus είναι πλούσιος σε πολυσακχαρίτες, τριτερπενοειδή, ισοφλαβόνες (π.χ. κουματακενίνη, καλυκοσίνη, φορμονονετίνη), καθώς και γλυκοσίδες και μηλονικά άλατα και εστέρες. Η αστραγαλοσίδη IV έχει προσδιοριστεί ως μία από τις κυριότερες και βασικές δραστικές ουσίες του Astragalus membranaceus. Η έρευνα δείχνει ότι η αστραγαλοσίδη IV έχει προστατευτικές επιδράσεις στην εστιακή εγκεφαλική ισχαιμία/επαναιμάτωση, στις καρδιαγγειακές παθήσεις, στις πνευμονικές παθήσεις, στην κίρρωση του ήπατος και στη διαβητική νεφροπάθεια. Όλο και περισσότερα στοιχεία υποστηρίζουν τη χορήγηση αστραγαλοσίδης IV για την αντιμετώπιση της ίνωσης οργάνων, της φλεγμονώδους απόκρισης, του οξειδωτικού στρες και της απόπτωσης
Η φαρμακολογική έρευνα δείχνει ότι το εκχύλισμα του Astragalus membranaceus, το οποίο αποτελείται από πολυσακχαρίτες, φλαβονοειδή, σαπωνίνες και άλλες φυτοχημικές ενώσεις, μπορεί να αυξάνει τη δραστηριότητα της τελομεράσης και έχει αντιοξειδωτικές, αντιφλεγμονώδεις, ανοσορρυθμιστικές, αντικαρκινικές, υπολιπιδαιμικές, αντιυπεργλυκαιμικές, ηπατοπροστατευτικές, νευροπροστατευτικές, αποχρεμπτικές και διουρητικές επιδράσεις.

Τελομερή

Τα τελομερή είναι οι δομές στα άκρα των χρωμοσωμάτων που συχνά συγκρίνονται με το κάλυμμα στην άκρη ενός κορδονιού παπουτσιού. Η λειτουργία αυτών των καλυμμάτων είναι να εμποδίζουν το ξέφτισμα του κορδονιού. Τα τελομερή έχουν παρόμοια προστατευτική λειτουργία για τα άκρα των αλυσίδων DNA στα χρωμοσώματα. Η βράχυνση των τελομερών συσχετίζεται με τη γήρανση. Τα τελομερή βραχύνονται κατά την κυτταρική διαίρεση και τελικά σηματοδοτούν μια μη αναστρέψιμη κατάσταση αναστολής της ανάπτυξης, γνωστή ως κυτταρική γήρανση.
Τα τελομερή χαρακτηρίζονται από μια επαναλαμβανόμενη αλληλουχία TTAGGG και διαθέτουν συγκεκριμένες συνδεδεμένες πρωτεΐνες, οι οποίες αναφέρονται συλλογικά ως πρωτεΐνες shelterin και παίζουν βασικό ρόλο στη σταθερότητα των χρωμοσωμάτων, στη γονιδιακή ρύθμιση, στον καρκίνο και στην κυτταρική γήρανση.

Πολυσακχαρίτες

Οι πολυσακχαρίτες είναι βιομακρομόρια που αποτελούνται από δέκα ή περισσότερους μονοσακχαρίτες και των οποίων η δομή και η σύσταση σε σάκχαρα ποικίλλουν. Οι πολυσακχαρίτες είναι πολυμερή μόρια υδατανθράκων που αποτελούνται από μακριές αλυσίδες μονάδων μονοσακχαριτών συνδεδεμένων μεταξύ τους με γλυκοσιδικούς δεσμούς και κατά την υδρόλυση δίνουν τους συστατικούς μονοσακχαρίτες ή ολιγοσακχαρίτες. Η δομή τους κυμαίνεται από γραμμική έως έντονα διακλαδισμένη. Η έρευνα έχει δείξει ότι οι πολυσακχαρίτες του Astragalus αποτελούνται κυρίως από γλυκόζη, καθώς και από ραμνόζη, γαλακτόζη, αραβινόζη, ξυλόζη, μαννόζη, γλυκουρονικό οξύ και γαλακτουρονικό οξύ.