Extracción de betaglucanos de setas mediante ultrasonidos

La extracción de betaglucanos de las setas para pruebas de laboratorio o fines de producción implica una combinación de picado, molido o triturado de las setas, extracción asistida por ultrasonidos y precipitación de los betaglucanos. A continuación se presenta un esquema simplificado del proceso de extracción de betaglucanos, junto con ejemplos de volúmenes y pesos para un experimento a escala de laboratorio. Tenga en cuenta que las condiciones y mediciones específicas pueden variar en función del tipo de seta y de la pureza de betaglucano requerida.

Materiales y equipos

• Champiñones (por ejemplo, 100 g de champiñones picados o laminados)
• Agua destilada fría (por ejemplo, 500 ml)
• Batidora o picadora
• Vasos o matraces de vidrio
• Papel de filtro o un sistema de filtración al vacío
• Centrifugadora (opcional)
• Alcohol (por ejemplo, etanol) para la precipitación
• Frigorífico
• Horno de secado

Protocolo de extracción del betaglucano

1. Triturar o moler las setas (por ejemplo, Chaga o Lion’ Mane mushroom) en partículas gruesas de aproximadamente 1 a 3 milímetros. Por ejemplo, utilice 100 g de partículas de seta seca.
2. A continuación, añada las partículas de setas a un vaso o matraz de cristal.
3. A continuación, añada 500 ml de agua destilada al vaso de precipitados que contiene las partículas de seta que se van a extraer. La proporción de agua por seta puede variar según el tipo de seta y el tamaño de las partículas.
4. Después de agitar la papilla, sonicar la mezcla utilizando un homogeneizador ultrasónico de laboratorio (por ejemplo, UP400St con sonotrodo de 22 mm al 100% de amplitud o UP200Ht con sonotrodo de 14 mm al 100% de amplitud) y mantener una temperatura inferior a 90°C. Las temperaturas más bajas ayudan a preservar los compuestos sensibles al calor, como los betaglucanos, durante la extracción. Sonicar durante aproximadamente 5 a 10 minutos cuando se utiliza el UP400St y durante 10 a minutos cuando se utiliza el UP200Ht, respectivamente. Tenga en cuenta que la temperatura y el tiempo de extracción pueden variar en función de la potencia ultrasónica utilizada. Por supuesto, los volúmenes más grandes requerirán tiempos de sonicación más largos.
5. Filtrar la mezcla sonicada a través de papel de filtro o utilizar un dispositivo de filtración al vacío para separar el líquido (que contiene los betaglucanos extraídos) del residuo sólido de setas.
6. A continuación, precipite los betaglucanos del líquido añadiendo alcohol (por ejemplo, etanol). Normalmente, puede utilizar 2-3 volúmenes de alcohol para la precipitación.
7. Después, guarde la mezcla en el frigorífico durante varias horas para que los betaglucanos precipiten.
8. Tras la precipitación, puede decantar el líquido con cuidado y recoger el precipitado de betaglucano.
9. Por último, se secan los betaglucanos en un horno a baja temperatura (por ejemplo, 40-50°C) hasta que se elimine todo el alcohol y se obtenga un polvo seco.

Las setas presentan variaciones en sus características. Por lo tanto, el proceso de extracción del betaglucano puede variar en función de factores como la especie de seta específica, el estado de las setas (secas o frescas), el tamaño de las partículas y la temperatura de extracción. Para optimizar su procedimiento de extracción, considere la posibilidad de experimentar con diferentes parámetros, incluyendo la variación de las proporciones sólido-líquido, el ajuste de las temperaturas, la exploración de diversos disolventes, y la prueba de diversas duraciones de sonicación y ajustes de amplitud.

Extracción enzimática asistida por ultrasonidos de betaglucano

La extracción enzimática asistida por ultrasonidos es un método utilizado para extraer los betaglucanos de las setas mediante una combinación de enzimas y ondas ultrasónicas. Este proceso mejora la eficacia de la extracción al romper las paredes celulares de las setas y facilitar la liberación de los betaglucanos.

Ampliación de la extracción de betaglucano de las setas

Una vez que haya establecido un protocolo de extracción de betaglucano que satisfaga sus necesidades, ampliar el proceso de extracción puede ser una tarea sencilla.

Ampliación de la extracción por lotes

Si tiene previsto aumentar la escala utilizando un método de extracción por lotes, le recomendamos que aumente el volumen del lote manteniendo constantes las proporciones sólido-líquido y todos los demás parámetros. Si sigue utilizando el mismo homogeneizador ultrasónico, asegúrese de aumentar proporcionalmente el tiempo de sonicación. Para lotes superiores a 1 litro, puede considerar la incorporación de un agitador lento para mantener la suspensión de partículas y mejorar la uniformidad de la extracción. La siguiente imagen muestra una configuración de extracción por lotes de 8 litros utilizando un homogeneizador ultrasónico UP400St en combinación con un agitador de laboratorio.

Extracción de setas en línea

Para aquellos interesados en la extracción continua de grandes cantidades de beta-glucanos de hongos, Hielscher Ultrasonics ofrece reactores de celda de flujo diseñados para la extracción de material botánico. Si este es su caso, le animamos a que se ponga en contacto con nosotros directamente para obtener más información. Nuestro equipo técnico estará encantado de ayudarle a determinar la configuración más adecuada para sus necesidades específicas. Sin embargo, realizar el experimento a escala de laboratorio mencionado anteriormente con su especie de seta específica puede ser muy valioso para comprender los requisitos precisos del proceso. La siguiente imagen muestra un reactor de celda de flujo de gran tamaño con un homogeneizador ultrasónico UIP4000hdT para extraer betaglucanos a una velocidad aproximada de 50 a 200 litros de suspensión de champiñón y disolvente por hora.

Concentración empírica de betaglucano de las especies de setas

A continuación, encontrará una lista de la concentración empírica de betaglucano que se extrajo de varias especies de setas.

Especies de setas	1,3-1,6-β-D-glucano total (g/100g de masa seca)
Boletus pinophilus	9,8%
Suillus granulatus	13,3%
Craterellus cornucopioides	4,5%
Suillus variegatus	13,7%
Hydnum repandum	4,1%
Gyroporus cyanescens	14,3%
Tricholomopsis rutilans	10,2%
Agaricus bisporus (portobello)	4%
Agaricus bisporus (cremini)	4%
Auricularia auricular-judae	16,8%

Contenido de 1,3-1,6-β-D-glucano en las setas silvestres y cultivadas analizadas, Fuente:Mirończuk-Chodakowska et al. (2017): Quantitative Evaluation of 1,3-1,6-Β-D-Glucan Contents in Wild-Growing Species of Edible Polish Mushrooms. Rocz Panstw Zakl Hig 2017;68(3):281-290.