Extracción ultrasónica de hongos medicinales
Los hongos medicinales se conocen desde la antigüedad por sus excepcionales beneficios para la salud. En los últimos tiempos, se han convertido en un producto de consumo habitual para mejorar la salud y aumentar la energía. Para aprovechar todo el espectro de efectos beneficiosos para la salud de los hongos medicinales, es necesario liberar de sus células compuestos como los polisacáridos, los triterpenoides y otras sustancias bioactivas. La extracción ultrasónica es una técnica excelente para aislar compuestos bioactivos de materiales botánicos, como reishi, melena de león, cordyceps, shiitake, chaga, etc.
Extractos de hongos medicinales – elaborados con ultrasonidos
Los hongos medicinales han consolidado su condición de superalimentos y nootrópicos debido a sus extraordinarios efectos sobre las funciones cognitivas y el sistema inmunitario. Además de sus efectos beneficiosos para la salud y la capacidad cognitiva, los hongos medicinales se utilizan para prevenir y tratar enfermedades (p. ej., cáncer, diabetes, inflamación, etc.). Las especies más conocidas de hongos comestibles son chaga, reishi, melena de león, cordyceps, shiitake y maitake.
El UP100H, un potente extractor ultrasónico de 100 vatios, se utiliza para extraer compuestos bioactivos del hongo chaga (Inonotus obliquus).
Entre los efectos más destacados de los hongos sobre la salud, se ha demostrado que sus compuestos bioactivos refuerzan la inmunidad, aumentan el factor de crecimiento nervioso (NGF) y mejoran tanto la resistencia durante la actividad física como la longevidad. Entre los compuestos bioactivos responsables de estos efectos beneficiosos para la salud se encuentran los polisacáridos, como los α-glucanos y los β-glucanos. El perfil de glucanos varía entre las distintas especies de hongos y determina el uso específico de cada hongo para lograr diferentes efectos. Por ejemplo, la melena de león favorece el factor de crecimiento nervioso (NGF), mientras que el hongo cordyceps mejora la resistencia y el reishi favorece el sistema inmunitario y la longevidad.
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¿Por qué utilizar extractos de hongos?
Los extractos de hongos ofrecen ventajas porque el consumo de pequeñas cantidades produce los mismos efectos que la ingesta de grandes cantidades de hongos en polvo, necesarias para obtener los efectos deseados. ¡Los extractos de hongos aislados mediante ultrasonidos proporcionan todos los nutrientes importantes y las sustancias bioactivas en una forma muy concentrada!
Extracción ultrasónica de polisacáridos
Para aislar polisacáridos (como los alfa-glucanos y los beta-glucanos), triterpenos y otros compuestos bioactivos de los hongos medicinales, la extracción ultrasónica es la técnica más práctica, eficaz y eficiente.
Otros componentes beneficiosos presentes en muchos hongos comestibles son el selenio, la vitamina D y la vitamina B3. Mediante una ultrasonicación intensa, las paredes celulares de los hongos (compuestas de quitina) se perforan y se rompen por lisis, de modo que los compuestos químicos, como los polisacáridos, las vitaminas, etc., se liberan en el disolvente circundante. La extracción ultrasónica es muy eficiente y libera todo el espectro de compuestos bioactivos en un tiempo de extracción muy corto en comparación con las técnicas de extracción tradicionales.
Tras la extracción, los compuestos bioactivos pueden separarse y purificarse mediante filtración, destilación / evaporación y precipitación para preparar extractos de hongos muy concentrados y altamente eficaces. Estos extractos de hongos se procesan posteriormente para elaborar medicamentos, complementos alimenticios, ingredientes de alimentos funcionales, tinturas y tónicos.
Extracción ultrasónica con agua o disolventes
Una gran ventaja de la extracción ultrasónica es la amplia selección de disolventes disponibles. El aislamiento de compuestos fitoquímicos y bioactivos asistido por ultrasonidos puede realizarse en disolventes como agua, etanol, metanol, isopropanol, mezclas de agua/etanol, glicerina, aceites vegetales, etc.
En función de los compuestos que se desee aislar, la extracción de hongos asistida por ultrasonidos puede realizarse en agua o en disolventes como etanol, metanol, isopropanol, etc. Como los hongos contienen principalmente compuestos de interés solubles en agua y solo unos pocos componentes no solubles en agua, la extracción en agua o en etanol acuoso suele ser el método preferido. Los disolventes con un mayor porcentaje de alcohol se utilizan específicamente para aislar extractos ricos en triterpenos.
UP400St El sonicador ultrasónico UP400St es muy eficiente y permite extraer rápidamente compuestos bioactivos como polisacáridos, terpenos, alcaloides y otros compuestos micoquímicos del micelio y del cuerpo fructífero de los hongos medicinales.
- Máxima eficiencia
- Extracción rápida
- Extracción más completa
- Extractos de espectro completo de alta calidad
- Proceso suave y no térmico (extracción en frío)
- Calidad farmacéutica / alimentaria
- Proceso estandarizado
- Diversos disolventes disponibles
- Funcionamiento seguro y sencillo
Resultados de la extracción ultrasónica de hongos
Los parámetros del proceso ultrasónico son fundamentales para el aislamiento y la recuperación de compuestos fitoquímicos. En primer lugar, parámetros ultrasónicos como la amplitud, la presión y la temperatura son factores importantes para ajustar el proceso de extracción y obtener el máximo rendimiento y la máxima calidad. En segundo lugar, unas condiciones de proceso controladas con precisión garantizan que los extractos no se degraden por efectos demasiado intensos del proceso (p. ej., temperaturas elevadas). Por ejemplo, los compuestos botánicos como los polisacáridos son propensos a degradarse cuando se exponen a temperaturas elevadas.
Los extractores de Hielscher Ultrasonics pueden controlarse con exactitud – ajustando la amplitud, la presión y la temperatura a las condiciones óptimas. Esto permite obtener resultados reproducibles, garantizar la calidad del extracto y estandarizar el proceso.
Las investigaciones (Alzorqi et al.) han demostrado que los (1-3; 1-6)-β-d-glucanos de hongos de Malasia extraídos mediante ultrasonicación presentan una mayor actividad antioxidante, un mayor peso molecular y un grado de ramificación óptimo en comparación con los extractos producidos mediante técnicas de extracción convencionales.
Extractores ultrasónicos de alto rendimiento
Hielscher Ultrasonics es un fabricante con una larga experiencia en sonicadores ultrasónicos de alto rendimiento, que se utilizan con éxito para aislar componentes bioactivos de materiales botánicos y hongos. Con una gama de productos que abarca desde pequeños sonicadores ultrasónicos de mano hasta sistemas de sobremesa y de escala piloto, así como equipos totalmente industriales, Hielscher Ultrasonics es el socio que le acompaña desde la primera prueba de viabilidad y la optimización del proceso hasta la instalación final de su línea de producción industrial. Para liberar compuestos bioactivos de materiales botánicos, pueden ser necesarias amplitudes elevadas – especialmente cuando es preciso perforar y romper por lisis paredes celulares resistentes. Los procesadores ultrasónicos de Hielscher Ultrasonics, p. ej., UIP500hdT o UIP2000hdT, pueden funcionar con amplitudes muy elevadas de hasta 200 µm. Estas amplitudes elevadas pueden mantenerse de forma continua en funcionamiento 24/7, por supuesto. La robustez de los sonicadores ultrasónicos de Hielscher garantiza un funcionamiento 24/7 sin complicaciones en condiciones de trabajo intensivo y en entornos exigentes.
- Extractores ultrasónicos de alto rendimiento
- Control preciso
- Resultados reproducibles
- Escalabilidad lineal
- Robustez y bajo mantenimiento
- Asesoramiento y servicio
- Funcionamiento sencillo y seguro
SonoStation – un sistema ultrasónico con 2x sonicadores ultrasónicos de 2 kW, un tanque agitado y una bomba – es excelente para la extracción de grandes cantidades.
| Volumen del lote | Caudal | Equipos 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 | conjunto de UIP16000 |
Extractores ultrasónicos de alta potencia, desde la escala de laboratorio hasta la escala piloto e industrial.
Bibliografía / Referencias
- 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.
Información de interés
Extracción ultrasónica – principio de funcionamiento
La extracción ultrasónica es una tecnología sencilla, económica, rápida y eficiente que intensifica la extracción líquido–sólido y supera a las técnicas de extracción tradicionales. Las principales ventajas de la extracción ultrasónica sólido–líquido se basan en una cinética de extracción y una transferencia de masa más rápidas, así como en un aumento del rendimiento del extracto. Otra ventaja es la posibilidad de realizar el proceso de extracción a temperaturas más bajas, evitando la degradación de los compuestos termosensibles. En comparación con técnicas de aislamiento alternativas, como las microondas o el CO2 supercrítico, el extractor ultrasónico tiene un coste menor (tanto de adquisición como de funcionamiento), además de ser fácil de usar y seguro.
La extracción ultrasónica se basa en la cavitación acústica y sus fuerzas hidrodinámicas de cizallamiento. Los sistemas de Hielscher Ultrasonics generan ondas ultrasónicas intensas y cavitación para extraer compuestos fitoquímicos de materiales botánicos.
Cavitación acústica – el fenómeno del procesamiento ultrasónico: cuando se acoplan ondas ultrasónicas intensas a un medio líquido, el fluido se somete a ciclos de compresión y expansión. Durante la expansión (rarefacción), se forman burbujas de vacío o cavidades en el líquido. Estas burbujas de vacío se generan cuando la presión negativa ejercida supera la resistencia a la tracción del fluido. A lo largo de varios ciclos de compresión / rarefacción, las burbujas de vacío crecen hasta alcanzar un punto en el que ya no pueden absorber más energía y colapsan violentamente (implosión de las burbujas). Durante la implosión de las burbujas, se producen localmente condiciones extremas, como diferencias muy elevadas de temperatura y presión, corrientes de líquido y fuerzas de cizallamiento. Estas fuerzas intensas rompen las células (de vegetales y tejidos), de modo que el material intracelular (p. ej., polisacáridos, terpenos, proteínas, flavonas, etc.) se libera en el disolvente. El proceso de formación, crecimiento y colapso de las burbujas de vacío se conoce como cavitación.
Hongo
Hongo (plural: hongos) es el término botánico que designa a todos los miembros del grupo de organismos eucariotas que incluye microorganismos como levaduras y mohos, así como setas. Especialmente en la medicina tradicional (p. ej., la medicina asiática / china), los hongos se administran para inducir diversos efectos, como mejoras cognitivas, el refuerzo del sistema inmunitario o una mayor longevidad. Actualmente, los hongos medicinales no solo se utilizan como medicamentos alternativos, sino que sus extractos también se consumen como alimentos funcionales o superalimentos. Por ejemplo, hongos como maitake, cordyceps, cola de pavo y reishi se ingieren para aprovechar su efecto como inmunomoduladores. Diversas especies de hongos, como los hongos con psilocibina (conocidos coloquialmente 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 importantes compuestos bioactivos presentes en los hongos medicinales. Se utilizan como compuestos bioquímicamente activos para su administración farmacéutica y nutracéutica, con efectos positivos como la regulación inmunitaria, la reversión o prevención de los daños por radiación, la acción anticoagulante, así como actividades anticancerígenas, antivirales e hipoglucemiantes. Los polisacáridos derivados de hongos lentinano, esquizofilano y krestin han sido aceptados como inmunocéuticos (medicamentos que refuerzan el sistema inmunitario) en Japón, Corea y China.
Además de polisacáridos, los hongos contienen fenoles, heteropolisacáridos, glucógenos, vitaminas y triterpenos, entre otros componentes beneficiosos.
Especies de hongos medicinales
En el hongo Chaga , también conocido como Inonotus obliquus o hongo negro de los árboles (denominado más coloquialmente hongo de ceniza, hongo del abedul o políporo de escoria), los polisacáridos son los compuestos activos más destacados. Los polisacáridos del chaga presentan una actividad antioxidante muy intensa que neutraliza los radicales libres.
Melena de león (Hericium erinaceus) es un hongo comestible y medicinal perteneciente al grupo de los hongos dentados. La melena de león es conocida por sus efectos neuroprotectores y nootrópicos, lo que significa que se utiliza para mejorar la memoria y las funciones cognitivas.
Reishi (Ganoderma lucidum, también conocido como Ling Zhi / Lingzhi, Mannentake o hongo de la inmortalidad) es un hongo políporo que se reconoce fácilmente por su sombrero con aspecto de barniz rojo y forma de riñón. El hongo reishi produce un grupo de triterpenos denominados ácidos ganodéricos. Los ácidos ganodéricos presentan una estructura molecular similar a la de las hormonas esteroideas. Además, entre los demás compuestos presentes en el reishi se encuentran polisacáridos (p. ej., beta-glucano), cumarina, manitol y alcaloides. Los esteroles aislados del hongo incluyen ganoderol, ácido ganoderénico, ganoderiol, ganodermanontriol, lucidadiol y ganodermadiol. Desde el punto de vista culinario, el reishi es conocido por su sabor amargo y suele consumirse en bebidas de café.
Shitake (Lentinula edodes; denominado coloquialmente hongo de los árboles del bosque negro, Xiang Gu o hongo fragante) se utiliza ampliamente como ingrediente en platos asiáticos. Cuando se administra por motivos de salud, el shiitake refuerza el sistema inmunitario y produce una disminución significativa de la inflamación.
Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolor; denominado coloquialmente hongo cola de pavo, Yun Zhi o Kawaratake) contiene los polisacáridos PSK, PSP y Kresin, así como glucanos B-1,3 y B-1,4. Los polisacáridos se utilizan para mejorar la función inmunitaria en pacientes con determinados tipos de cáncer cuando se emplean junto con la quimioterapia. En la medicina tradicional china, la cola de pavo se utiliza como tónico.
Cordyceps sinensis (Ophiocordyceps sinensis; también conocido como hongo de la oruga china, Dong Chong Xia Cao o yartsa gunbu) es otro hongo con propiedades antioxidantes excepcionales. El cordyceps contiene potentes antioxidantes que neutralizan los radicales libres nocivos y también aumenta la actividad del sistema antioxidante innato del organismo.
Maitake (Grifola frondosa; hongo nube, Hui Shu Hua, gallina del bosque, cabeza de carnero o cabeza de oveja) es un hongo políporo que ha demostrado estimular tanto el sistema inmunitario innato como el sistema inmunitario adaptativo. Las investigaciones han constatado que el maitake estimula el sistema inmunitario de pacientes con cáncer de mama. Además, presenta efectos reductores de la glucemia, ya que el hongo contiene un inhibidor de la alfa-glucosidasa.
Agaricus subrufescens (también conocido con los nombres de Agaricus blazei, Agaricus brasiliensis, Agaricus rufotegulis; coloquialmente, hongo almendra, hongo del sol, hongo de Dios, hongo de la vida, agaricus real del sol, jisongrong o himematsutake) es un hongo comestible caracterizado por su sabor dulce y su aroma a almendras. El hongo Agaricus es un hongo medicinal popular, utilizado principalmente por sus efectos de refuerzo del sistema inmunitario.