Hielscher – Tecnología de Ultrasonidos

Extracción ultrasónica de hongos medicinales

  • Los hongos medicinales son conocidos desde la antigüedad por sus excepcionales beneficios para la salud. Recientemente, los hongos medicinales se han convertido en un producto básico para mejorar la salud y aumentar la energía.
  • Para experimentar el espectro completo de los efectos de los hongos medicinales en la salud, los compuestos como los polisacáridos deben ser liberados de las células de los hongos.
  • La extracción por ultrasonidos es una excelente técnica para aislar compuestos bioactivos de productos botánicos como Reishi, Lions Mane, Cordyceps, Shiitake, Chaga, etc.

hongos medicinales

Los hongos medicinales se han establecido como superalimentos y nootrópicos debido a sus extraordinarios efectos sobre las funciones cognitivas y el sistema inmunológico. Además de sus efectos beneficiosos para la salud y el conocimiento, los hongos medicinales se utilizan para prevenir y tratar enfermedades (por ejemplo, cáncer, diabetes, inflamación, etc.). Las especies más conocidas de hongos comestibles son Chaga, Reishi, Melena de león, Cordyceps, Shiitake y Maitake.

Extracción ultrasónica de hongos shiitake con UP400St

The most prominent health effects, fungi have been shown to boost immunity, increase nerve growth factor (NGF), improve endurance during physical activity as well longevity. The bioactive compounds, which cause the health-boosting effects, are polysaccharides such as ?-glucans and ?-glucans. The profile of glucans differs between the specific fungi species and is responsible for the specific use of different mushrooms to achieve various effects. For instance, Lion’s Mane promotes the nerve growth factor (NGF), while the Cordyceps fungus improves endurance, and Reishi supports the immune system and longevity.

¿Por qué extractos de hongos?

Los extractos de hongos son ventajosos ya que sólo pequeñas cantidades consumidas tienen los mismos efectos que cuando se ingieren grandes cantidades de polvo de hongos, lo que es necesario para obtener los efectos deseados. Los extractos de hongos aislados por ultrasonidos le proporcionan todos los nutrientes y sustancias bioactivas importantes en una forma muy concentrada.

Hielscher's UP400St is a powerful ultrasonic extractor (Click to enlarge!)

UP400St para la extracción de polisacáridos de hongos

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Extracción ultrasónica de polisacáridos

Para aislar polisacáridos (como alfa-glucanos y beta-glucanos), triterpenos y otros compuestos bioactivos de hongos medicinales, la extracción ultrasónica es la técnica más conveniente, efectiva y eficiente.
Otros componentes beneficiosos que se encuentran en muchos hongos comestibles son el selenio, la vitamina D y la vitamina B3. Por ultrasonido intenso, las paredes celulares de los hongos (que están hechas de quitina) son perforadas y lisadas para que los compuestos químicos tales como polisacáridos, vitaminas, etc. sean liberados en el solvente circundante. La extracción por ultrasonidos es altamente eficiente, liberando todo el espectro de compuestos bioactivos en un tiempo de extracción muy corto en comparación con las técnicas de extracción tradicionales.
Después de la extracción, los compuestos bioactivos pueden ser separados y purificados por filtración, destilación/evaporación y precipitación para preparar extractos de hongos altamente concentrados y eficaces. Estos extractos de hongos se transforman posteriormente en medicamentos, suplementos dietéticos, ingredientes alimentarios funcionales, tinturas y tónicos.

Extracción de agua o solvente por ultrasonido

Una gran ventaja de la extracción por ultrasonidos es que amplia selección de disolventes para elegir. El aislamiento asistido por ultrasonidos de fitoquímicos y compuestos bioactivos puede realizarse en disolventes como agua, etanol, metanol, isopropanol, mezclas de agua y etanol, glicerina, aceites vegetales, etc.
Dependiendo de los compuestos a aislar, la extracción asistida por ultrasonidos puede realizarse en agua o disolventes como etanol, metanol, isopropanol, etc. Dado que los hongos contienen principalmente compuestos de destino solubles en agua y sólo unos pocos componentes no solubles en agua, el método preferido es la extracción con agua. Los disolventes con un alto porcentaje de alcohol se utilizan específicamente para aislar extractos con alto contenido en triterpenos.

Hielscher Ultrasonics' SonoStation es una configuración ultrasónica y fácil de usar para la producción a gran escala. (¡Click para agrandar!)

SonoStation – un sistema de ultrasonidos con 2x 2kW ultrasonidos, depósito de agitación y bomba – es excelente para la extracción de grandes cantidades.

Ventajas de extracción por ultrasonidos

  • El más eficiente
  • Extracción rápida
  • Extracción más completa
  • Extractos de alta calidad de espectro completo
  • Proceso suave, no térmico (extracción en frío)
  • De calidad farmacéutica / alimentaria
  • Proceso estandarizado
  • Diversos disolventes a elegir
  • seguro & sencillo de manejar,

Resultados de la extracción ultrasónica

Los parámetros ultrasónicos del proceso son cruciales cuando se trata del aislamiento y recuperación de fitoquímicos. En primer lugar, los parámetros ultrasónicos como la amplitud, la presión y la temperatura son factores importantes para ajustar el proceso de extracción al máximo rendimiento y calidad. En segundo lugar, unas condiciones de proceso controladas con precisión garantizan que los extractos no se degradan por impactos de proceso demasiado fuertes. Por ejemplo, los compuestos botánicos como los polisacáridos son propensos a la degradación cuando se exponen a altas temperaturas.
Hielscher Ultrasonics’ los extractores pueden ser controlados con exactitud – ajustando la amplitud, la presión y la temperatura a condiciones óptimas. Esto permite resultados reproducibles, calidad del extracto y estandarización del proceso.
La investigación (Alzorqi et al.) ha demostrado que (1-3; 1-6)-β-d-glucanos de hongos malayos extraídos por ultrasonido tienen una mayor actividad antioxidante, mayor peso molecular y un grado óptimo de ramificación en comparación con los extractos producidos por técnicas de extracción convencionales.

Extractores ultrasónicos de alto rendimiento

Hielscher Ultrasonics es un fabricante experimentado a largo plazo de ultrasonidos de alto rendimiento, que se aplican con éxito para el aislamiento de componentes bioactivos de productos botánicos y hongos. Con una línea de productos que cubre toda la gama, desde pequeños ultrasonidos manuales hasta sistemas de sobremesa y sistemas piloto y unidades totalmente industriales, Hielscher Ultrasonics es su socio que le ayuda desde la primera prueba de viabilidad y optimización del proceso hasta la instalación final de su línea de producción industrial. Para liberar los compuestos bioactivos de los productos botánicos, pueden ser necesarias amplitudes elevadas. – especialmente cuando las paredes celulares deben ser perforadas y lisadas. Procesadores de ultrasonidos de Hielscher Ultrasonics, p. ej. UIP500hdT o UIP2000hdTpuede tener amplitudes muy altas de hasta 200µm. Estas altas amplitudes pueden ser ejecutadas continuamente en operación 24/7, por supuesto. La robustez de los ultrasonidos de Hielscher garantiza un funcionamiento sin problemas las 24 horas del día, los 7 días de la semana, en condiciones de trabajo difíciles y en entornos exigentes.

¿Por Hielscher Ultrasonidos?

  • Extractores ultrasónicos de alto rendimiento
  • Precisamente controlable
  • resultados reproducibles
  • escalabilidad lineal
  • Robusto & Bajo mantenimiento
  • Consulta & servicio
  • Fácil & seguro para operar

En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
1 a 500 mL 10 a 200 mL/min. UP100H
10 a 2000 mL 20 a 400 mL/min. UP200Ht, UP400St
0,1 a 20 L 0,2 a 4 L/min UIP2000hdT
10 a 100 L 2 a 10 L/min UIP4000
n.a. 10 a 100 L/min UIP16000
n.a. mayor Grupo de UIP16000

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Hielscher Ultrasonics fabrica ultrasonidos de alto rendimiento para extractos de espectro completo.

Extractores ultrasónicos de alta potencia de laboratorio a escala piloto e industrial.

Literatura/Referencias

  • Alzorqi I., Sudheer S., Lu T.J., Manickam S. (2017): Ultrasónicamente extraído β-d-glucan de hongos cultivados artificialmente, sus propiedades características y su actividad antioxidante. Sonoquímica ultrasónica 2017. 531-540.
  • Alzorqi I., Singh A., Manickam S., Al-Qrimli H. (2016): Optimización de la extracción asistida por ultrasonido (EAU) de β-D-glucan polisacáridos de Ganoderma lucidum para su posible ampliación. Tecnologías eficientes en recursos 2016.
  • Khan, A.A., Gani A., Masoodi F., Kousar S., Ahmad M. (2014): Propiedades antioxidantes y funcionales de β-Glucan Extraído de hongos comestibles Agaricus Bisporus, Pleurotus Ostreatus y Coprinus Atramentarius. Actas de la 8ª Conferencia Internacional sobre Biología de Hongos y Productos de Hongos (ICMBMP8) 2014.
  • Vardanega R., Santos D.T., Meireles M.A.M. (2014): Intensificación de la extracción de compuestos bioactivos de plantas medicinales mediante irradiación ultrasónica. Pharmacogn Rev. 2014 Jul-Dic; 8(16): 88-95.


Información interesante

extracción ultrasónica – principio de funcionamiento

La extracción por ultrasonidos es una tecnología sencilla, económica, rápida y eficiente, que intensifica la extracción líquido-sólido y supera las técnicas de extracción tradicionales. Las principales ventajas de la extracción sólido-líquido por ultrasonidos se basan en una cinética de extracción y transferencia de masa más rápidas, así como en un aumento del rendimiento del extracto. Otro beneficio es la oportunidad de ejecutar el proceso de extracción a temperaturas más bajas, evitando la degradación de compuestos termosensibles. En comparación con las técnicas de aislamiento alternativas como el microondas o el CO2 supercrítico, el extractor ultrasónico tiene un coste menor (tanto para la compra como para el funcionamiento), además de ser fácil de usar y seguro de operar.

La cavitación ultrasónica/acústica crea fuerzas muy intensas que abren las paredes celulares conocidas como lisis (Haga clic para ampliar!)

La extracción ultrasónica se basa en la cavitación acústica y sus fuerzas de corte hidrodinámicas. Ultrasonido Hielscher’ crean ondas ultrasónicas intensas y cavitación para la extracción de fotoquímicos de productos botánicos.

cavitación acústica – el fenómeno del procesamiento por ultrasonidos: Cuando las ondas ultrasónicas intensas se juntan en un medio líquido, se aplican ciclos de compresión y expansión al fluido. Durante la expansión (rarefacción), se producen burbujas de vacío o cavidades en el líquido. Estas burbujas de vacío se crean cuando la presión negativa ejercida excede la resistencia a la tracción del fluido. A lo largo de varios ciclos de compresión y rarefacción, las burbujas de vacío crecen hasta llegar a un punto en el que no pueden absorber más energía y colapsan violentamente (implosión de burbujas). Durante la implosión de la burbuja, condiciones extremas como diferencias de temperatura y presión muy altas, corrientes de líquido y fuerzas de cizallamiento ocurren localmente. Estas fuerzas intensas rompen las células (de los vegetales y los tejidos) de modo que el material intracelular (por ejemplo, los polisacáridos, terpenos(proteínas, flavonas, etc.) se liberan en el disolvente. El proceso de formación, crecimiento y colapso de las burbujas de vacío se conoce como cavitación.

Hongos

Hongos es el término botánico para todos los miembros del grupo de organismos eucarióticos que incluyen microorganismos como levaduras, mohos, así como hongos. Especialmente en la medicina tradicional (por ejemplo, la medicina asiática / china), los hongos se administran para inducir efectos múltiples como mejoras cognitivas, refuerzo del sistema inmunológico o para lograr la longevidad. Hoy en día, los hongos medicinales no sólo se utilizan como medicamentos alternativos, sino que los extractos de hongos también se consumen como alimentos funcionales o superalimentos. Por ejemplo, hongos como el maitake, cordyceps, cola de pavo, reishi son ingeridos para aprovechar su efecto como inmunomoduladores. Varias especies de hongos como los hongos Psilocybin (coloquialmente conocidos como hongos mágicos) se utilizan por sus propiedades psicodélicas. Los hongos no son plantas y se clasifican en el reino de los hongos.

Polisacáridos

Los polisacáridos son compuestos bioactivos importantes que se encuentran en los hongos medicinales. Se utilizan como compuestos bioquímicamente activos para la administración farmacéutica y nutracéutica, con efectos positivos como la regulación inmunitaria, para revertir o prevenir el daño por radiación, la coagulación anticoagulante, así como las actividades anticancerígenas, antivirales e hipoglucémicas. Los polisacáridos derivados de hongos lentinan, esquizofilán y krestina han sido aceptados como inmunocéuticos (medicamentos que estimulan el sistema inmunológico) en Japón, Corea y China.
Además de polisacáridos, los hongos contienen fenoles, heteropolisacáridos, glicógenos, vitaminas y triterpenos entre otros componentes beneficiosos.

Especies de hongos medicinales

En Chaga seta, que también se conoce como Inonotus obliquus o hongo del árbol negro (más coloquialmente llamado concha de ceniza, concha de abedul, polypore de clinker), los polisacáridos son los compuestos activos más prominentes. Los polisacáridos de Chaga tienen una actividad antioxidante muy fuerte que elimina los radicales libres.

Melena de león (Hericium erinaceus) es un hongo comestible y medicinal que pertenece al grupo de los hongos dentales. La Melena del León es conocida por sus efectos neuroprotectores y nootrópicos, lo que significa que la Melena del León se utiliza para mejorar la memoria y las funciones cognitivas.

El hongo Reishi contiene polisacáridos, que pueden aislarse de forma más efectiva mediante sonicación (p. ej., utilizando Hielscher Ultrasonics' UP400St).Reishi (Ganoderma lucidumtambién conocido como Ling Zhi / Lingzhi, Mannentake, Mushroom of Immortality) es un hongo políporo, fácilmente reconocible por su casquillo de color rojo en forma de riñón. El hongo Reishi produce un grupo de triterpenos llamados ácidos ganodéricos. Los ácidos ganodéricos presentan una estructura molecular similar a la de las hormonas esteroides. Además, otros compuestos que se encuentran en el hongo Reishi incluyen polisacáridos (por ejemplo, beta-glucano), cumarina, manitol y alcaloides. Los esteroles aislados del hongo incluyen ganoderol, ácido ganodérico, ganoderiol, ganodermanontriol, lucidadiol y ganodermadiol. Desde una perspectiva culinaria, el Reihi es conocido por su sabor amargo y a menudo se consume en bebidas de café.

Shitake (Lentinula edodescoloquialmente llamado como hongo del árbol de la Selva Negra, Xiang Gu, hongo fragante) es ampliamente utilizado como ingrediente en los platos asiáticos. Cuando se administra por razones de salud, el Shiitake estimula el sistema inmunológico y resulta en una disminución significativa de la inflamación.

Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolorcoloquialmente llamada seta de cola de pavo, Yun Zhi, Kawaratake) contiene polisacáridos PSK, PSP y Kresina, así como glucanos B-1,3 y B-1,4. Los polisacáridos se utilizan para mejorar la función inmunológica en pacientes con ciertos cánceres cuando se usan junto con la quimioterapia. En la medicina tradicional china, la cola de pavo se utiliza como tónico.

Cordyceps sinensis (Ophiocordyceps sinensisTambién conocido como hongo oruga chino, Dong Chong Xia Cao, yartsa gunbu) es otro hongo con propiedades antioxidantes excepcionales. Cordyceps contiene antioxidantes fuertes que neutralizan los radicales libres dañinos y aumenta la actividad del sistema antioxidante innato del cuerpo, también.

Maitake (Grifola frondosaEl hongo Cloud Mushroom, Hui Shu Hua, Hen-of-the-wood, cabeza de carnero, cabeza de oveja) es un hongo políporo que ha demostrado estimular tanto el sistema inmunológico innato como el sistema inmunológico adaptativo. La investigación encontró que el Maitake estimula el sistema inmunológico de los pacientes con cáncer de mama. Además, muestra efectos hipoglucemiantes ya que el hongo contiene un inhibidor de la alfaglucosidasa.

Agaricus subrufescens (también conocido bajo los términos de Agaricus blazei, Agaricus brasiliensis, Agaricus rufotegulisEl hongo coloquialmente almendrado, hongo del sol, hongo de Dios, hongo de la vida, agaricus del sol real, jisongrong, o himematsutake) es un hongo comestible, que se caracteriza por su sabor dulce y fragancia a almendras. El hongo Agaricus es un hongo medicinal popular, utilizado principalmente por sus efectos estimulantes del sistema inmunológico.