استخراج فراصوتی گیاهان دارویی آیورودا
گیاهان دارویی و ادویه‌ها حاوی ترکیبات زیست‌فعال فراوانی هستند که در روش‌های آیورودا به‌عنوان دارو و عوامل درمانی استفاده می‌شوند. فراصوت‌دهی روشی برتر برای استخراج و تولید عصاره‌های باکیفیت است. مزایای استخراج فراصوتی شامل بازده بسیار بالا، استخراج سریع و تیمار ملایم و غیرحرارتی است که ترکیبات زیست‌فعال را بدون آسیب حفظ می‌کند.
چرا استخراج فراصوتی؟
استخراج فراصوتی روشی ملایم و غیرحرارتی بر پایهٔ کاویتاسیون است. سونیکاتورهای Hielscher امکان کنترل دقیق تمام پارامترهای فراصوت‌دهی، مانند دامنه، دما، فشار و شدت را فراهم می‌کنند. این امر تضمین می‌کند که ترکیبات استخراج‌شده در طول فرایند استخراج تخریب نشوند؛ موضوعی که برای استخراج و تهیهٔ تنتورهای دارویی حیاتی است.
ترکیبات زیست‌شیمیایی آزادشده به کمک فراصوت کیفیت بالایی دارند و فراهمی زیستی فوق‌العاده‌ای نشان می‌دهند. استخراج به کمک فراصوت بازده را افزایش و زمان استخراج را کاهش می‌دهد. از دیگر مزایای مهم آن، دماهای پایین فرایند، یعنی 20℃ که به‌طور قابل‌توجهی از دمای استخراج سنتی کمتر است، و استفاده از حلال‌های سبز، یعنی آب و اتانول، هستند.
سونیکاتور UP400St برای استخراج سریع مواد گیاهی آیورودا به‌صورت ناپیوسته.
ترکیبات فیتوشیمیایی با فرمولاسیون نانو در محصولات آیورودا
برای دستیابی به بهترین فراهمی زیستی، ترکیبات گیاهی باید در ابعاد مولکولی باشند تا به درون سلول‌های انسان منتقل شوند. فیتوزوم‌ها (فارماکوزوم‌ها) کمپلکس‌های فسفولیپیدی دارویی هستند که مواد زیست‌فعال گیاه در آن‌ها جای می‌گیرند. فیتوزوم‌ها را می‌توان به شکل سوسپانسیون، لیپوزوم, امولسیون، پراکنه‌های آبی میکرو/نانو، کرم، لوسیون، ژل، حب، کپسول، پودر، گرانول یا قرص فرموله کرد. با فناوری استخراج و فرمولاسیون فراصوتی، می‌توان تهیهٔ بهینهٔ مواد با فراهمی زیستی بالا را به‌آسانی در فرایند تولید پیاده‌سازی کرد.
برای گیاهانی مانند خارمریم، ginkgo biloba، هستهٔ انگور، چای سبز، زالزالک و جینسینگ، از نظر علمی ثابت شده است که شکل‌های دارویی نانویی شامل نانوذرات پلیمری، لیپوزوم‌ها، میسل‌ها، نانوکره‌ها، نانوکپسول‌ها، نانوذرات لیپیدی جامد و نانوامولسیون‌ها اثربخشی به‌مراتب بیشتری دارند.
- کیفیت بالا
- بازده بالا
- استخراج سریع
- ملایم و غیرحرارتی
- پایداری بیشتر
- فرایند استانداردشده
- ایمن
- کاربری آسان
- CIP / SIP
تهیهٔ فراصوتی تونیک‌های آیورودا
در آیورودا و طب آسیایی، گیاهان دارویی عمدتاً در ترکیبی از چندین معجون گیاهی به کار می‌روند که فرمول‌های آن‌ها استانداردشده، اما قابل تنظیم برای هر فرد است. این فرمولاسیون‌های گیاهان دارویی و ادویه‌های آیورودا اغلب در قالب یک تونیک غلیظ یا روغن معطر ترکیب می‌شوند تا دارویی بسیار مؤثر به دست آید. (یکی از فرمولاسیون‌های بسیار شناخته‌شده تریفالا است که از آمالاکی، هاریتاکی و بیبهیتاکی تشکیل می‌شود.)
علاوه بر تونیک‌ها، گیاهان دارویی و ادویه‌ها به‌صورت خمیرهای ادویهٔ آیورودا برای آشپزی تهیه می‌شوند. این خمیرهای ادویه و سس‌ها، مانند خمیر ادویهٔ آیورودا، سس ماسالا، چاتنی‌ها و غیره، به غذاها عطری دلپذیر می‌دهند و هم‌زمان نقش درمانی دارند.
در ویدئوی زیر، مقایسهٔ استخراج فراصوتی با خیساندن متداول برگ‌های تازهٔ بارهنگ نیزه‌ای در آب را مشاهده کنید. فراصوت‌دهی نه‌تنها در عرض چند ثانیه عصاره‌ای قوی از بارهنگ نیزه‌ای تولید می‌کند، بلکه رنگ عصاره نیز تفاوت کیفیت را نشان می‌دهد. درحالی‌که عصارهٔ فراصوتی رنگ سبز تیره دارد، عصارهٔ حاصل از خیساندن به‌مدت 20 روز، رنگی متمایل به قهوه‌ای دارد که نشان‌دهندهٔ تخریب اکسایشی ترکیبات زیست‌فعال است.
فراصوت پرتوان برای استخراج از گیاهان
فراصوت با شدت بالا یکی از روش‌های رایج فراوری در صنایع غذایی، شیمیایی و دارویی است. همگن‌سازی، امولسیون‌سازی، نگهداری و استخراج از فرایندهای معمولی هستند که به‌طور چشمگیری از فراصوت‌دهی بهره می‌برند. فراصوت‌دهی برای مخلوط کردن آب‌میوه‌ها، سس‌ها و خمیرها با هدف افزایش پایداری و نیز برای استخراج ترکیبات طعم‌دهنده و معطر و مواد زیست‌فعال مانند پلی‌فنول‌ها، پلی‌ساکاریدها، آنتی‌اکسیدان‌ها، ویتامین‌ها و سایر ترکیبات تغذیه‌ای یا دارویی به کار می‌رود.
فراصوت پرتوان فناوری تشدید فرایند است که با بازده بیشتر، سرعت استخراج بالاتر، شرایط ملایم فرایند و کیفیت بالای عصاره، بر روش‌های سنتی استخراج مانند خیساندن، تقطیر با آب یا سوکسله برتری دارد. با کنترل و تنظیم شدت فراصوت، می‌توان داروهای گیاهی را به‌صورت ترکیباتی با ابعاد زیرمیکرون و نانو تهیه کرد – که بالاترین فراهمی زیستی را تضمین می‌کند.
ازاین‌رو، فراصوت‌دهی روش ترجیحی برای تهیهٔ داروهای گیاهی نوین آیورودا است.
استخراج‌گر فراصوتی UP400St برای تهیهٔ عصاره از گیاهان دارویی آیورودا.
استانداردسازی استخراج
با سونیکاتورهای Hielscher می‌توانید تمام پارامترهای مهم استخراج و عوامل مؤثر بر آن را به‌دقت کنترل کنید. این قابلیت به ایجاد یک فرایند استخراج استانداردشده کمک می‌کند که تولید عصاره‌های قابل‌اعتماد با کیفیت همواره بالا را امکان‌پذیر می‌سازد.
تجهیزات استخراج فراصوتی
Hielscher Ultrasonics تولیدکنندهٔ پیشرو سامانه‌های استخراج فراصوتی است. با هزاران دستگاه استخراج فراصوتی نصب‌شده در سراسر جهان، Hielscher نه‌تنها شریک قابل‌اعتماد شما در تأمین تجهیزات، بلکه در مشاوره و توسعهٔ پروژه نیز هست.
سبد محصولات ما شامل سامانه‌های فراصوتی برای حجم‌های فرایندی کوچک تا بسیار بزرگ است. لوازم جانبی مانند سونوتْرودهای مختلف (پروب‌ها / هورن‌های فراصوتی)، بوسترها و سلول‌های جریان، امکان پیکربندی بهینهٔ فرایند را فراهم می‌کنند. گروه باتجربهٔ ما متشکل از تکنسین‌ها، مهندسان فرایند و متخصصان زیست‌شیمی، از امکان‌سنجی تا افزایش مقیاس و نصب، به شما مشاوره و راهنمایی می‌دهند.
همین حالا با ما تماس بگیرید! خوشحال می‌شویم برای فرایند استخراج ویژهٔ شما با شما همکاری کنیم!
UIP1000hdT (1kW) و UIP16000 (16kW) سونیکاتورهای صنعتی برای استخراج ترکیبات فیتوشیمیایی و زیست‌فعال باکیفیت.
منابع علمی / مراجع
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
- 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.
- Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an Alternative Method to Conventional Maceration for the Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds: A New Category of Food Supplements Proposed by The FINNOVER Project. Foods. 8. 466; 2019
- Cares, M.G. et al. (2010): Ultrasonically assisted Extraction of bioactive principles from Quillaja Saponaria Molina. Physics Procedia 3, 2010. 169–178.
- Liu, D. et al. (2011): Extraction of polyphenols from grape seeds by unconventional methods and extract concentration through polymeric membrane. ICEF 2011.
- Mason, Th.; Chemat, F.; Vinatoru, M. (2011): The Extraction of Natural Products using Ultrasound or Microwave. Current Organic Chemistry Vol. 15, No. 2, 2011. 237-247.
نکات دانستنی
کاویتاسیون فراصوتی و اثرات آن بر استخراج
هنگامی که امواج فراصوت با شدت بالا و فرکانس پایین به مایعات یا خمیرها منتقل می‌شوند، کاویتاسیون رخ می‌دهد. کاویتاسیون فراصوتی یا آکوستیکی عبارت است از
کاویتاسیون فراصوتی دیواره‌ها و غشاهای سلولی را سوراخ و تخریب می‌کند و درنتیجه نفوذپذیری و گسیختگی غشای سلولی را افزایش می‌دهد. افزون بر این، حلال می‌تواند وارد سلول شود و اسانس‌ها و ترکیبات زیست‌فعال را از درون سلول به حلال پیرامون منتقل کند. به‌این‌ترتیب، ترکیبات زیست‌شیمیایی محبوس در سلول در حلال پیرامون آزاد می‌شوند و سپس می‌توان آن‌ها را جدا کرد. بهبود انتقال جرم میان سلول گیاهی و حلال، مانند آب، الکل یا اتانول، تولید عصاره‌های بسیار قوی را امکان‌پذیر می‌سازد.
استخراج فراصوتی نوعی استخراج جامد–مایع است و می‌توان آن را با سایر روش‌های استخراج ترکیب کرد، ازجمله تقطیر با آب, سوکسله، استخراج با سیال فوق‌بحرانی (SFE)، مایکروویو و غیره، تا ظرفیت تجهیزات استخراج موجود افزایش یابد و از اثرات هم‌افزای فراصوت بهره‌برداری شود. فراصوت‌دهی با عملکرد برجستهٔ خود در بازیابی / بازده استخراج، سرعت استخراج و کیفیت عصاره، روشی نوین برای تولید داروهای گیاهی آیورودا است. استخراج فراصوتی اجزای فیتوشیمیایی را با فراهمی زیستی و فعالیت آنتی‌اکسیدانی بالا آزاد می‌کند. در مقایسه با روش‌های تولید جایگزین، فراصوت‌دهی به بالاترین مقادیر فنول‌ها، فلاونوئیدها، ترکیبات غیرفلاونوئیدی، کل کلروفیل‌ها، کل کاروتنوئیدها، ترپنوئیدها و فیتواسترول‌ها و نیز بالاترین ظرفیت مهار رادیکال‌ها منجر می‌شود.
«استفاده از فراصوت می‌تواند با افزایش انتقال جرم میان حلال و مادهٔ گیاهی، فرایند استخراج را بهبود دهد. همچنین، فروپاشی حباب‌های کاویتاسیون از طریق تشکیل میکروجت‌ها بر اثر فروپاشی نامتقارن حباب در نزدیکی یک سطح جامد، به تخریب بهتر سلول‌ها منجر می‌شود. این امر نفوذ بهتر حلال به درون بافت خود گیاه را امکان‌پذیر می‌سازد و می‌تواند دیواره‌های سلولی را نیز تخریب کند. درنتیجه، به‌کارگیری فراصوت در استخراج از گیاهان مزایایی همچون افزایش انتقال جرم، نفوذ بهتر حلال، وابستگی کمتر به حلال مورد استفاده، استخراج در دماهای پایین‌تر، سرعت بالاتر استخراج و بازده بیشتر محصول دارد. این ویژگی‌ها فراصوت‌دهی را به گزینه‌ای جذاب برای بسیاری از فرایندهای استخراج تبدیل می‌کنند و برای افزایش مقیاس، باید از آن در خود واحد استخراج استفاده شود؛ جایی که مادهٔ گیاهی در تماس مستقیم با حلال است، برای مثال در استخراج آنتی‌اکسیدان‌ها از رزماری.» [Mason et al. 2011]
اثرات استخراج فراصوتی
- بهبود نفوذ مولکولی
- بهبود انتقال جرم
- شکستن سلول‌های گیاهی
- بهبود نفوذ حلال
- اثر موئینگی فراصوتی
استخراج فراصوتی برای تهیهٔ تنتورهای اسپاژیریک نیز به کار می‌رود! دربارهٔ تهیهٔ تنتورهای اسپاژیریک به کمک فراصوت، ازجمله دستورالعمل‌ها و توصیه‌ها، بیشتر بدانید!
آیورودا
آیورودا رویکردی کل‌نگر به سلامت و تندرستی است. شیوه‌های آیورودا بر پایهٔ دانش باستانی دربارهٔ تعامل گیاهان دارویی و سلامت، از درمان‌های طبیعی بهره می‌برند. آیورودا و دانش گیاهان دارویی ارتباطی تنگاتنگ دارند: خواص دارویی و درمانی صدها گیاه دارویی، ادویه و مادهٔ گیاهی بخشی از نظام گیاه‌درمانی آیورودا هستند. تونیک‌ها، روغن‌ها و مخلوط‌های آیورودا را می‌توان به‌صورت داخلی به‌عنوان دارو، مکمل یا غذا مصرف کرد و همچنین به‌صورت خارجی از طریق پوست، مانند روغن‌ها، لوسیون‌ها و پمادها، یا به شکل رایحه‌درمانی حتی از طریق غشای مخاطی دستگاه تنفسی به کار برد.
گیاهان دارویی آیورودا
در طب سنتی، داروهای گیاهی تهیه‌شده از گیاهان دارویی، ادویه‌ها، ریشه‌ها و گل‌ها به‌طور گسترده استفاده می‌شوند.
هر مادهٔ گیاهی به‌دلیل اثرات ویژهٔ خود شناخته می‌شود؛ برای مثال بهبود گوارش، عملکرد به‌عنوان مادهٔ ضدالتهاب یا ضدباکتری، تسکین درد، کاهش مشکلات تنفسی، بهبود سلامت عمومی و غیره.
زردچوبه (Curcuma longa)، زیره، زنیان، گشنیز، رازیانه، سونف، نعناع، دانه‌های خردل، میخک، آنغوزه (هینگ)، شنبلیله، فلفل سیاه، زنجبیل، هل، برگ بو، دارچین، جوز هندی، تریفالا و فلفل کاین از مواد گیاهی پرکاربرد برای بهبود گوارش و سوخت‌وساز هستند. آن‌ها برای پاک‌سازی بدن از طریق دفع آما (محصول جانبی گوارش نامناسب) و پیشگیری یا درمان مشکلات گوارشی تجویز می‌شوند.
ترکیبات فیتوشیمیایی موجود در آشواگاندا (Withania somnifera)، ریحان مقدس، شیرین‌بیان و گیلاس زمستانی به‌خوبی برای بهبود عملکرد، سلامت عمومی و طول عمر از طریق افزایش انرژی، توان و تندرستی شناخته شده‌اند. این ترکیبات فیتوشیمیایی که آداپتوژن نامیده می‌شوند، مقاومت بدن در برابر استرس را تقویت می‌کنند.
زردچوبه یکی از مهم‌ترین مواد گیاهی آیورودا است. این گیاه حاوی کورکومینوئیدها و کورکومین است. این ترکیبات به‌دلیل فواید متعدد برای سلامت انسان، مانند افزایش عملکرد مغز، فعالیت آنتی‌اکسیدانی بالا، تسکین التهاب‌ها (مانند آرتریت روماتوئید) و پیشگیری از سرطان شناخته می‌شوند. کورکومین به‌دلیل اثر ضدسرطانی خود، توجه بسیاری را در طب سنتی غربی و داروشناسی به خود جلب کرده است. ازآنجاکه هم کورکومینوئیدها و هم کورکومین حلالیت کمی در آب دارند، باید در لیپوزوم‌ها کپسوله شوند. برای آشنایی بیشتر با کپسوله‌سازی فراصوتی و تهیهٔ لیپوزوم، اینجا کلیک کنید!
مورینگا (که با نام شیگرو یا درخت چوب طبل نیز شناخته می‌شود) به‌دلیل خواص ضدقارچ، ضدویروسی و سم‌زدایی به کار می‌رود. مورینگا سرشار از آنتی‌اکسیدان‌ها و ویتامین A است و یک ابرغذا نامیده می‌شود.
مانجیستا و نیم حاوی مواد سم‌زدا هستند که بدن را پاک‌سازی و تصفیه می‌کنند.
خربزهٔ تلخ (Momordica charantia) و فوفل با موفقیت برای درمان مقاومت به انسولین و دیابت استفاده می‌شوند.
ریحان مقدس (که با نام تولسی نیز شناخته می‌شود؛ Ocimum sanctum) به‌دلیل اثرات التهاب‌زا، تب‌بُر و ضددرد خود به کار می‌رود.
دانه‌های سیاه‌دانه، درخت سیریس، و به‌دلیل اثرات مفیدشان بر دستگاه تنفسی شناخته می‌شوند.
گیاهان دارویی آیورودا برای دوشاهای خاص
در آیورودا، هر فرد بر اساس نوع دوشای خود طبقه‌بندی می‌شود. سه نوع دوشا وجود دارد – واتا، پیتا و کاپا. برای هر نوع دوشا، گیاهان دارویی‌ای وجود دارند که فواید فوق‌العاده‌ای دارند. در ادامه، مهم‌ترین گیاهان دارویی و ادویه‌ها برای هر نوع دوشا آمده‌اند:
واتا: آشواگاندا، تریفالا، زنجبیل، دارچین، زیره
پیتا: آمالاکی، تریفالا، یاشتیمادهو، گودوچی، شاتاوری
کاپا: زردچوبه، هاریتاکی، تریفالا، زنجبیل، میخک
اثر موئینگی فراصوتی
اثر سونوکاپیلاری / اثر موئینگی فراصوتی، بالا رفتن غیرعادی مایع در لولهٔ موئین تحت تأثیر فراصوت است. ازآنجاکه برخی اجزا مانند اسانس‌ها در سامانهٔ موئینگی مادهٔ گیاهی قرار دارند، انتظار می‌رود فراصوت بتواند از طریق اثر موئینگی فراصوتی به بیرون راندن آن‌ها کمک کند. ممکن است برخی پدیده‌های الکتریکی همراه با اثر موئینگی فراصوتی نیز تأثیرگذار باشند. این پدیده می‌تواند، مشابه الکتروفورز، استخراج ترکیبات قطبی یا یونی را بهبود دهد.
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با عملکرد بالا را در مقیاس‌های آزمایشگاهی تا صنعتی تولید می‌کند.