استخراج فراصوتی قارچ‌های دارویی
قارچ‌های دارویی از دوران باستان به‌دلیل فواید استثنایی‌شان برای سلامت شناخته شده‌اند. در سال‌های اخیر، این قارچ‌ها به محصولی رایج برای بهبود سلامت و افزایش انرژی تبدیل شده‌اند. برای بهره‌مندی از طیف کامل اثرات سلامت‌بخش قارچ‌های دارویی، ترکیباتی مانند پلی‌ساکاریدها، تری‌ترپنوئیدها و دیگر مواد زیست‌فعال باید از سلول‌های قارچ آزاد شوند. استخراج فراصوتی روشی عالی برای جداسازی ترکیبات زیست‌فعال از مواد گیاهی، مانند ریشی، یال شیر، کوردیسپس، شیتاکه، چاگا و غیره است.
عصاره‌های قارچ دارویی – تولیدشده با فراصوت
قارچ‌های دارویی به‌دلیل اثرات فوق‌العاده‌شان بر عملکردهای شناختی و دستگاه ایمنی، جایگاه خود را به‌عنوان ابرغذا و تقویت‌کنندهٔ شناخت تثبیت کرده‌اند. علاوه بر اثرات تقویت‌کنندهٔ سلامت و شناخت، از قارچ‌های دارویی برای پیشگیری و درمان بیماری‌ها نیز استفاده می‌شود؛ برای مثال سرطان، دیابت، التهاب و غیره. شناخته‌شده‌ترین گونه‌های قارچ خوراکی عبارت‌اند از چاگا، ریشی، یال شیر، کوردیسپس، شیتاکه و مایتاکه.
دستگاه UP100H، یک استخراج‌گر فراصوتی قدرتمند با توان 100 وات، برای استخراج ترکیبات زیست‌فعال از قارچ چاگا (Inonotus obliquus) استفاده می‌شود.
در مورد برجسته‌ترین اثرات قارچ‌ها بر سلامت، نشان داده شده است که ترکیبات زیست‌فعال آن‌ها ایمنی بدن را تقویت می‌کنند، عامل رشد عصبی (NGF) را افزایش می‌دهند و استقامت هنگام فعالیت بدنی و همچنین طول عمر را بهبود می‌بخشند. از جمله ترکیبات زیست‌فعالی که این اثرات سلامت‌بخش را ایجاد می‌کنند، پلی‌ساکاریدهایی مانند گلوکان‌های α و گلوکان‌های β هستند. الگوی گلوکان‌ها در گونه‌های مختلف قارچ متفاوت است و کاربرد اختصاصی قارچ‌های مختلف برای دستیابی به اثرات گوناگون را تعیین می‌کند. برای مثال، یال شیر عامل رشد عصبی (NGF) را افزایش می‌دهد، درحالی‌که قارچ کوردیسپس استقامت را بهبود می‌بخشد و ریشی از دستگاه ایمنی و طول عمر پشتیبانی می‌کند.
برای آگاهی بیشتر دربارهٔ استخراج از قارچ‌های مشخص، از جمله دستورالعمل‌های استخراج و نمایش‌های ویدئویی، روی پیوندهای زیر کلیک کنید:
چرا عصاره‌های قارچ؟
عصاره‌های قارچ مزیت دارند، زیرا مصرف تنها مقدار کمی از آن‌ها همان اثراتی را دارد که با مصرف مقادیر زیاد پودر قارچ حاصل می‌شود؛ مقادیری که برای دستیابی به اثرات مطلوب ضروری است. عصاره‌های قارچ جداسازی‌شده با فراصوت، تمام مواد مغذی مهم و مواد زیست‌فعال را به‌شکلی بسیار غلیظ در اختیار شما قرار می‌دهند!
استخراج فراصوتی پلی‌ساکاریدها
برای جداسازی پلی‌ساکاریدها (مانند آلفاگلوکان‌ها و بتاگلوکان‌ها)، تری‌ترپن‌ها و دیگر ترکیبات زیست‌فعال از قارچ‌های دارویی، استخراج فراصوتی راحت‌ترین، مؤثرترین و کارآمدترین روش است.
از دیگر اجزای مفید موجود در بسیاری از قارچ‌های خوراکی می‌توان به سلنیوم، ویتامین D و ویتامین B3 اشاره کرد. فراصوت‌دهی شدید، دیواره‌های سلولی قارچ‌ها را که از کیتین ساخته شده‌اند، سوراخ و لیز می‌کند تا ترکیبات شیمیایی مانند پلی‌ساکاریدها، ویتامین‌ها و غیره در حلال پیرامون آزاد شوند. استخراج فراصوتی بسیار کارآمد است و در مقایسه با روش‌های سنتی استخراج، طیف کامل ترکیبات زیست‌فعال را در زمان استخراج بسیار کوتاهی آزاد می‌کند.
پس از استخراج، می‌توان ترکیبات زیست‌فعال را با فیلتراسیون، تقطیر / تبخیر و رسوب‌دهی جداسازی و خالص‌سازی کرد تا عصاره‌های قارچ بسیار غلیظ و بسیار مؤثر تهیه شوند. سپس این عصاره‌های قارچ برای تولید دارو، مکمل‌های غذایی، مواد اولیهٔ غذاهای فراسودمند، تنتورها و فرآورده‌های مقوی فرآوری می‌شوند.
استخراج فراصوتی با آب یا حلال
یکی از مزیت‌های بزرگ استخراج فراصوتی، وجود طیف گسترده‌ای از حلال‌ها برای انتخاب است. جداسازی مواد شیمیایی گیاهی و ترکیبات زیست‌فعال به کمک فراصوت را می‌توان در حلال‌هایی مانند آب، اتانول، متانول، ایزوپروپانول، مخلوط‌های آب/اتانول، گلیسیرین، روغن‌های گیاهی و غیره انجام داد.
بسته به ترکیبات هدف برای جداسازی، استخراج قارچ به کمک فراصوت را می‌توان در آب یا حلال‌هایی مانند اتانول، متانول، ایزوپروپانول و غیره انجام داد. ازآنجاکه ترکیبات هدف موجود در قارچ‌ها عمدتاً محلول در آب هستند و تنها تعداد کمی از اجزای آن‌ها در آب حل نمی‌شوند، استخراج در آب یا اتانول آبی معمولاً روش ترجیحی است. حلال‌هایی با درصد الکل بالاتر به‌طور خاص برای جداسازی عصاره‌های غنی از تری‌ترپن استفاده می‌شوند.
UP400St دستگاه فراصوتی UP400St بسیار کارآمد است و امکان استخراج سریع ترکیبات زیست‌فعال مانند پلی‌ساکاریدها، ترپن‌ها، آلکالوئیدها و دیگر مواد شیمیایی قارچی را از میسلیوم و اندام بارده قارچ‌های دارویی فراهم می‌کند.
- بالاترین کارایی
- استخراج سریع
- استخراج کامل‌تر
- عصاره‌های تمام‌طیف با کیفیت بالا
- فرایند ملایم و غیرحرارتی (استخراج سرد)
- گرید دارویی / غذایی
- فرایند استانداردشده
- حلال‌های متنوع برای انتخاب
- کاربری ایمن و آسان
نتایج استخراج فراصوتی قارچ
پارامترهای فرایند فراصوتی در جداسازی و بازیابی مواد شیمیایی گیاهی نقشی تعیین‌کننده دارند. نخست، پارامترهای فراصوتی مانند دامنه، فشار و دما عوامل مهمی برای تنظیم فرایند استخراج به‌منظور دستیابی به بالاترین بازده و کیفیت هستند. دوم، کنترل دقیق شرایط فرایند تضمین می‌کند که عصاره‌ها بر اثر تأثیرات بیش‌ازحد شدید فرایند (مانند دماهای بالا) تخریب نشوند. برای مثال، ترکیبات گیاهی مانند پلی‌ساکاریدها هنگام قرارگیری در معرض دماهای بالا مستعد تخریب هستند.
استخراج‌گرهای Hielscher Ultrasonics را می‌توان با دقت کنترل کرد – با تنظیم دامنه، فشار و دما روی شرایط بهینه. این قابلیت، تکرارپذیری نتایج، کیفیت عصاره و استانداردسازی فرایند را امکان‌پذیر می‌کند.
پژوهش (Alzorqi et al.) نشان داده است که گلوکان‌های (1-3; 1-6)-β-d استخراج‌شده از قارچ‌های مالزیایی با فراصوت‌دهی، در مقایسه با عصاره‌های تولیدشده با روش‌های متداول استخراج، فعالیت آنتی‌اکسیدانی بیشتر، وزن مولکولی بالاتر و درجهٔ شاخه‌دارشدن بهینه‌ای دارند.
استخراج‌گرهای فراصوتی با عملکرد بالا
Hielscher Ultrasonics سازنده‌ای با سابقهٔ طولانی در تولید دستگاه‌های فراصوتی با عملکرد بالا است که با موفقیت برای جداسازی اجزای زیست‌فعال از مواد گیاهی و قارچ‌ها به کار می‌روند. Hielscher Ultrasonics با مجموعه‌محصولاتی که کل طیف، از دستگاه‌های فراصوتی کوچک‌ترِ قابل نگه‌داشتن در دست تا سامانه‌های رومیزی و پایلوت و واحدهای کاملاً صنعتی را پوشش می‌دهد، شریکی است که از نخستین آزمون امکان‌سنجی و بهینه‌سازی فرایند تا نصب نهایی خط تولید صنعتی همراه شماست. برای آزادسازی ترکیبات زیست‌فعال از مواد گیاهی، ممکن است دامنه‌های بالا لازم باشند – به‌ویژه هنگامی که باید دیواره‌های سلولی مستحکم سوراخ و لیز شوند. پردازشگرهای فراصوتی Hielscher Ultrasonics، برای مثال UIP500hdT یا UIP2000hdT، می‌توانند با دامنه‌های بسیار بالا تا 200µm کار کنند. این دامنه‌های بالا را طبعاً می‌توان به‌طور پیوسته در کارکرد 24/7 به کار گرفت. استحکام دستگاه‌های فراصوتی Hielscher، کارکرد بی‌دردسر 24/7 را در شرایط کاری سنگین و محیط‌های دشوار تضمین می‌کند.
- استخراج‌گرهای فراصوتی با عملکرد بالا
- قابلیت کنترل دقیق
- نتایج تکرارپذیر
- مقیاس‌پذیری خطی
- مستحکم و کم‌نیاز به نگهداری
- مشاوره و خدمات
- کاربری آسان و ایمن
SonoStation – یک سامانهٔ فراصوتی مجهز به دستگاه‌های فراصوتی 2x 2kW، مخزن همزن‌دار و پمپ – برای استخراج مقادیر زیاد بسیار مناسب است.
| حجم هر بچ | دبی | دستگاه‌های پیشنهادی |
|---|---|---|
| 1 تا 500mL | 10 تا 200mL/min | UP100H |
| 10 تا 2000mL | 20 تا 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0٫1 تا 20L | 0٫2 تا 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 تا 100L | 2 تا 10L/min | UIP4000 |
| قابل اعمال نیست | 10 تا 100L/min | UIP16000 |
| قابل اعمال نیست | بیشتر | مجموعه‌ای از دستگاه‌های UIP16000 |
استخراج‌گرهای فراصوتی پرتوان، از مقیاس آزمایشگاهی تا پایلوت و صنعتی.
منابع علمی / مراجع
- 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.
دانستنی‌های مفید
استخراج فراصوتی – اصل عملکرد
استخراج فراصوتی فناوری ساده، کم‌هزینه، سریع و کارآمدی است که استخراج مایع–جامد را تشدید می‌کند و از روش‌های سنتی استخراج برتر است. مزایای اصلی استخراج فراصوتی جامد–مایع بر سینتیک سریع‌تر استخراج و انتقال جرم و همچنین افزایش بازده عصاره استوار است. مزیت دیگر، امکان اجرای فرایند استخراج در دماهای پایین‌تر است که از تخریب ترکیبات حساس به حرارت جلوگیری می‌کند. در مقایسه با روش‌های جایگزین جداسازی مانند مایکروویو یا CO2 فوق‌بحرانی، استخراج‌گر فراصوتی هزینهٔ کمتری، هم برای خرید و هم برای بهره‌برداری، دارد و همچنین کاربرپسند است و کاربری ایمنی دارد.
استخراج فراصوتی بر کاویتاسیون آکوستیکی و نیروهای برشی هیدرودینامیکی آن استوار است. سامانه‌های Hielscher Ultrasonics برای استخراج مواد شیمیایی گیاهی از مواد گیاهی، امواج فراصوتی شدید و کاویتاسیون ایجاد می‌کنند.
کاویتاسیون آکوستیکی – پدیدهٔ پردازش فراصوتی: هنگامی که انرژی امواج فراصوتی شدید به یک محیط مایع منتقل می‌شود، چرخه‌های تراکم و انبساط به سیال اعمال می‌شوند. هنگام انبساط (رقیق‌شدن)، حباب‌های خلأ یا حفره‌هایی در مایع پدید می‌آیند. این حباب‌های خلأ زمانی تشکیل می‌شوند که فشار منفی اعمال‌شده از استحکام کششی سیال فراتر رود. در طی چرخه‌های متعدد تراکم / رقیق‌شدن، حباب‌های خلأ رشد می‌کنند تا به نقطه‌ای برسند که دیگر نتوانند انرژی بیشتری جذب کنند؛ در نتیجه به‌شدت فرومی‌پاشند (درون‌پاشی حباب). هنگام درون‌پاشی حباب، شرایط شدیدی مانند اختلاف‌های بسیار زیاد دما و فشار، جریان مایع و نیروهای برشی به‌صورت موضعی ایجاد می‌شوند. این نیروهای شدید، سلول‌ها (در گیاهان و بافت‌ها) را می‌شکنند تا مواد درون‌سلولی (مانند پلی‌ساکاریدها، ترپن‌ها، پروتئین‌ها، فلاون‌ها و غیره) در حلال آزاد شوند. فرایند تشکیل، رشد و فروپاشی حباب‌های خلأ به این نام شناخته می‌شود: کاویتاسیون.
قارچ
قارچ (Fungus؛ جمع انگلیسی: fungi) اصطلاح گیاه‌شناختی برای همهٔ اعضای گروهی از جانداران یوکاریوتی است که ریزجاندارانی مانند مخمرها و کپک‌ها و همچنین قارچ‌های کلاهک‌دار را در بر می‌گیرد. به‌ویژه در طب سنتی (مانند طب آسیایی / چینی)، قارچ‌ها برای ایجاد اثرات متنوعی مانند بهبود شناخت، تقویت دستگاه ایمنی یا دستیابی به طول عمر بیشتر تجویز می‌شوند. امروزه قارچ‌های دارویی فقط به‌عنوان داروی جایگزین استفاده نمی‌شوند، بلکه عصاره‌های قارچ به‌عنوان غذاهای فراسودمند یا ابرغذا نیز مصرف می‌شوند. برای مثال، قارچ‌هایی مانند مایتاکه، کوردیسپس، دم‌بوقلمونی و ریشی برای بهره‌مندی از اثر تعدیل‌کنندگی ایمنی‌شان مصرف می‌شوند. چندین گونهٔ قارچ، مانند قارچ‌های سیلوسایبین (که در زبان رایج به قارچ‌های جادویی معروف‌اند)، به‌دلیل خواص روان‌گردانشان استفاده می‌شوند. قارچ‌ها گیاه نیستند و در فرمانرو قارچ‌ها طبقه‌بندی می‌شوند.
پلی‌ساکاریدها
پلی‌ساکاریدها ترکیبات زیست‌فعال مهمی هستند که در قارچ‌های دارویی یافت می‌شوند. از آن‌ها به‌عنوان ترکیبات فعال زیست‌شیمیایی در کاربردهای دارویی و فرآورده‌های تغذیه‌ای‌دارویی استفاده می‌شود و اثرات مثبتی مانند تنظیم ایمنی، برطرف‌کردن یا پیشگیری از آسیب ناشی از پرتو، جلوگیری از انعقاد خون و همچنین فعالیت‌های ضدسرطانی، ضدویروسی و کاهندهٔ قند خون دارند. پلی‌ساکاریدهای مشتق از قارچ، شامل لنتینان، شیزوفیلان و کرستین، در ژاپن، کره و چین به‌عنوان داروهای تقویت‌کنندهٔ دستگاه ایمنی پذیرفته شده‌اند.
قارچ‌ها علاوه بر پلی‌ساکاریدها، حاوی فنول‌ها، هتروپلی‌ساکاریدها، گلیکوژن‌ها، ویتامین‌ها و تری‌ترپن‌ها و دیگر اجزای مفید هستند.
گونه‌های قارچ دارویی
در چاگا ، قارچی که با نام Inonotus obliquus یا قارچ سیاه درختی نیز شناخته می‌شود (و در زبان رایج‌تر به آن قارچ طاقچه‌ای خاکستر، قارچ طاقچه‌ای توس و قارچ چندمنفذی سرباره‌ای می‌گویند)، پلی‌ساکاریدها برجسته‌ترین ترکیبات فعال هستند. پلی‌ساکاریدهای چاگا فعالیت آنتی‌اکسیدانی بسیار قوی دارند و رادیکال‌های آزاد را مهار می‌کنند.
یال شیر (Hericium erinaceus) قارچی خوراکی و دارویی از گروه قارچ‌های دندانه‌دار است. یال شیر به‌دلیل اثرات محافظت‌کنندهٔ عصبی و تقویت‌کنندهٔ شناخت شناخته شده است؛ به این معنا که برای بهبود حافظه و عملکردهای شناختی استفاده می‌شود.
ریشی (Ganoderma lucidum، که با نام‌های لینگ ژی / لینگژی، مانن‌تاکه و قارچ جاودانگی نیز شناخته می‌شود) قارچی چندمنفذی است که به‌آسانی از روی کلاهک کلیوی‌شکل و قرمزِ لاک‌خورده‌اش تشخیص داده می‌شود. قارچ ریشی گروهی از تری‌ترپن‌ها به نام اسیدهای گانودریک تولید می‌کند. اسیدهای گانودریک ساختار مولکولی مشابه هورمون‌های استروئیدی دارند. همچنین، دیگر ترکیبات موجود در ریشی شامل پلی‌ساکاریدها (مانند بتاگلوکان)، کومارین، مانیتول و آلکالوئیدها هستند. استرول‌های جداسازی‌شده از این قارچ شامل گانودرول، اسید گانودرنیک، گانودریول، گانودرمانون‌تریول، لوسیدادیول و گانودرما‌دیول هستند. از دیدگاه آشپزی، ریشی به طعم تلخش معروف است و اغلب در نوشیدنی‌های قهوه مصرف می‌شود.
شیتاکه (Lentinula edodes؛ که در زبان رایج قارچ درختی جنگل سیاه، شیانگ گو و قارچ معطر نامیده می‌شود) به‌طور گسترده به‌عنوان مادهٔ اولیه در غذاهای آسیایی استفاده می‌شود. هنگامی که شیتاکه برای مقاصد سلامت مصرف می‌شود، دستگاه ایمنی را تقویت می‌کند و باعث کاهش قابل‌توجه التهاب می‌شود.
Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolor؛ که در زبان رایج قارچ دم‌بوقلمونی، یون ژی و کاواراتاکه نامیده می‌شود) حاوی پلی‌ساکاریدهای PSK، PSP و Kresin و همچنین گلوکان‌های B-1,3 و B-1,4 است. این پلی‌ساکاریدها همراه با شیمی‌درمانی برای بهبود عملکرد ایمنی در بیماران مبتلا به برخی سرطان‌ها استفاده می‌شوند. در طب سنتی چین، قارچ دم‌بوقلمونی به‌عنوان ماده‌ای مقوی به کار می‌رود.
Cordyceps sinensis (Ophiocordyceps sinensis؛ که با نام‌های قارچ کرم ابریشم چینی، دونگ چونگ شیا کائو و یارتسا گونبو نیز شناخته می‌شود) قارچ دیگری با خواص آنتی‌اکسیدانی استثنایی است. کوردیسپس حاوی آنتی‌اکسیدان‌های قدرتمندی است که رادیکال‌های آزاد مضر را خنثی می‌کنند و فعالیت سامانهٔ آنتی‌اکسیدانی ذاتی بدن را نیز افزایش می‌دهد.
مایتاکه (Grifola frondosa؛ قارچ ابری، هوی شو هوا، مرغ جنگل، سر قوچ، سر گوسفند) قارچی چندمنفذی است که نشان داده شده هم دستگاه ایمنی ذاتی و هم دستگاه ایمنی اکتسابی را تحریک می‌کند. پژوهش‌ها نشان داده‌اند که مایتاکه دستگاه ایمنی بیماران مبتلا به سرطان پستان را تحریک می‌کند. همچنین، ازآنجاکه این قارچ حاوی مهارکنندهٔ آلفاگلوکوزیداز است، اثرات کاهندهٔ قند خون نیز دارد.
Agaricus subrufescens (که با نام‌های Agaricus blazei, Agaricus brasiliensis, Agaricus rufotegulis؛ و در زبان رایج قارچ بادامی، قارچ خورشید، قارچ خدا، قارچ زندگی، آگاریکوس خورشیدی سلطنتی، جیسونگ‌رونگ یا هیمه‌ماتسوتاکه نیز شناخته می‌شود) قارچی خوراکی است که با طعم شیرین و رایحهٔ بادام مشخص می‌شود. قارچ Agaricus یک قارچ دارویی پرطرفدار است که عمدتاً به‌دلیل اثرات تقویت‌کننده‌اش بر دستگاه ایمنی استفاده می‌شود.