Ultraäänellä valmistettu leijonanharjauute
Hericium erinaceus -sienilajin uutteet, jotka tunnetaan nimellä leijonan harjasieni, tuotetaan tehokkaimmin ultraäänellä. Ultraääniuuttimet murtavat nopeasti sienisolumatriisin ja mahdollistavat bioaktiivisten yhdisteiden täydellisen uuttamisen leijonan harjarihmastosta ja hedelmäkappaleesta.
Ultraääniavusteinen leijonanharjasienen uuttaminen
Bioaktiiviset yhdisteet leijonanharjassa: Hericium erinaceus, joka tunnetaan myös yleisillä nimillä leijonanharja, japanilainen yamabushitake, pom pom, parrakas hammas, siili tai apinan pään sieni, on sieni, jota on käytetty vuosikymmenien ajan perinteisenä lääkkeenä ja terapeuttisena. Leijonanharja sisältää monia bioaktiivisia yhdisteitä: polysakkarideja, steroleja, glykoproteiineja, terpenoideja (esim. erinasiineja) sekä fenolisia ja haihtuvia yhdisteitä (esim. herikenonit). Nämä aineet tunnetaan antioksidatiivisista, diabeteslääkkeistä, syöpälääkkeistä, anti-inflammatorisista, antimikrobisista, antihyperglykeemisistä ja hypolipidemisistä vaikutuksistaan. Tieteelliset tutkimukset ovat osoittaneet, että leijonanharjayhdisteet voivat parantaa hermosolujen kehitystä ja toimintaa ja suojata hermoja vaurioitumiselta. Siksi sitä testataan tällä hetkellä dementian terapeuttisena aineena.
Ultraäänileijonan harjauutto ultraäänilaitteella UP200Ht: korkeammat saannot, täyden spektrin uute.
Leijonan harjan ultraääniuutto on tekniikka, joka soveltaa suuritehoista ultraääntä bioaktiivisten yhdisteiden uuttamiseksi Lion's Mane -sienen (Hericium erinaceus) hedelmäkappaleesta tai myseelistä. Leijonanharjasieni on tunnettu lääkesieni, ja se sisältää erilaisia terveyttä edistäviä bioaktiivisia yhdisteitä, kuten polysakkarideja, beetaglukaaneja, herikenoneja, erinasiineja ja antioksidantteja.
Ultraäänisienen uuttoprosessissa käytetään koetintyyppisiä ultraäänilaitteita, jotka luovat voimakasta kavitaatiota nestemäisessä väliaineessa (kuten vedessä, etanolissa tai metanolissa), joka sisältää sienimateriaalia. Syntynyt ultraäänikavitaatio aiheuttaa sienimateriaalin soluseinien hajoamisen, jolloin bioaktiiviset yhdisteet vapautuvat nesteeseen / liuottimeen. Ultraääniaallot parantavat myös bioaktiivisten yhdisteiden massansiirtoa sienimateriaalista liuottimeen, mikä lisää uuttotehokkuutta.
Ultraäänisieniuutto on erittäin tehokas ja nopea eristystekniikka, joka ei vaadi korkeita lämpötiloja tai haitallisia kemikaaleja. Uutettuja bioaktiivisia yhdisteitä voidaan käyttää erilaisiin sovelluksiin, kuten ravintolisiin, funktionaalisiin elintarvikkeisiin ja ravintoaineisiin. Lisäksi ultraäänileijonan harjauuttomenetelmä on ympäristöystävällinen ja kestävä, joten se on ihanteellinen valinta bioaktiivisten yhdisteiden uuttamiseen luonnollisista lähteistä.
- korkea hyötysuhde
- puhtaasti mekaaniset uuttovaikutukset, mikä tekee uutosta hellävaraisen
- yksinkertainen käyttö
- erittäin lyhyt käsittelyaika
- Energiansäästö
Nämä edut tekevät sonikaatiosta erinomaisen uuttotekniikan korkealaatuisille sieniuutteille ja ovat syy, miksi Hielscher-ultraäänilaitteita käytetään maailmanlaajuisesti laboratorioissa ja teollisuudessa sieniuutteiden tuotantoon.
UV-Vis-mittaus ultraäänellä eristetystä leijonanharjauutteesta ultraäänianturilla UP200Ht.
Protokolla ultraäänileijonan harjauuttoon
(2020) osoitti erittäin tehokkaan uuttomenetelmän H. erinaceus -biomassan bioaktiivisten tuotteiden saamiseksi ja keskittämiseksi ultraääniuuton periaatteiden perusteella. Uuttamiseen käytetty laite oli Hielscherin ultraääniprosessori (Hielscher UIP1000hdT, 1000 wattia, 20 kHz), jossa oli sonotrode BS4d40 (halkaisija 40 mm). Ennen uuttokokeita ultraääniprosessori kalibroitiin nettovirrankulutuksen määrittämiseksi. Sonikaatioprosessin aikana tämä arvo vähennettiin automaattisesti bruttoenergiankulutuksesta, jolloin uuttoväliaineeseen toimitettu nettoteho löydettiin. Kokeiden aikana näytteet laitettiin jääpussiin, jossa oli jatkuvaa magneettista sekoitusta näytteen lämpötilan ylläpitämiseksi. Uuttamisen jälkeen näytteet suodatetaan tyhjiösuodatuksella ja sentrifugoidaan (2500× g 5 minuutin ajan). Pyörivää haihdutinta käytettiin veden ja alkoholin eliminointiin supernatanteista. Näytteiden jäljellä olevat vesi- ja alkoholijäämät altistettiin lyofilisoinnille jauheuutteen saamiseksi. Vaihtoehtoisesti liuotin voidaan poistaa tyhjiösuodattimella ja pyörivällä tyhjiöhöyrystimellä sienikonsentraatin saamiseksi.
Erinasiini A: n ja antioksidanttiaktiivisten polyfenolien ultraääniuutto Hericium erinaceuksen sienibiomassasta
(tutkimus ja grafiikka: ©Valu ym. 2020)
Optimoidut uutto-olosuhteet ultraäänellä olivat seuraavat:
- Ultrasonicator UIP1000hdT sonotrode BS4d40: n kanssa: 100% amplitudi, 100% sykli)
- kuivattu, jauhettu Hericium erinaceus
- liuotin: 80% vesipitoinen etanoli
- liuottimen ja materiaalin suhde: 1:30 (g/ml)
- Uuttoaika: 45 min
Fenolien kokonaispitoisuus tässä optimoidussa H. erinaceus -uutteessa oli 23,2 mg GAE/g DM, ja DPPH-testissä antioksidanttiaktiivisuus saavutti IC50-arvon 87,2 μg/ml.
Tutkimusryhmä osoitti onnistuneesti, että ultraääniuutto ajaa tehokkaasti antioksidanttien eristämistä Hericium erinaceuksessa, erityisesti polyfenoleissa ja flavonoideissa, jotka korreloivat diterpenoidi erinasiini A: n kanssa, joka tunnetaan korkeasta antioksidanttiaktiivisuudestaan.
(vrt. Valu et al., 2020)
Ultraääniuutin UIP1000hdT sekoittimella bioaktiivisten yhdisteiden uuttamiseksi sienistä.
Löydä ihanteellinen ultraäänilaite leijonanharjan uuttamiseen!
Leijonan harja on runsaasti kitiiniä. Kuten kaikki sienet, leijonan harjalla on paljon kitiiniä soluseinissä. Kitiini on kova biopolymeeri, joka antaa soluseinille suuren jäykkyyden ja lujuuden. Korkean kitiinipitoisuutensa vuoksi leijonanharjaa ei pidä syödä raakana, koska kitiini on tuskin sulavaa ja voi aiheuttaa vatsavaivoja.
Leijonan harjasoluseinien rikkomiseksi ja solunsisäisten bioaktiivisten yhdisteiden uuttamiseksi tarvitaan voimakkaita voimia. Siksi ultraäänihauteet tai puhdistussäiliöt eivät anna toivottuja uuttotuloksia.
Lue lisää koetintyyppisen ultraäänilaitteen ja ultraäänikylvyn tehokkuuden vertailusta!
Sitä vastoin ultraäänianturit luovat paikallisesti korkean intensiteetin ultraääniaaltoja ja kavitaatiota, jotka toimittavat tarvittavan energian sienien kitiiniä sisältävien soluseinien häiritsemiseksi. Lisäksi koetintyyppinen sonikaatio on ei-terminen uuttomenetelmä, joka estää bioaktiivisten yhdisteiden lämpöhajoamisen lämmöllä. Siksi koetintyyppiset ultraääniastiat ovat tehokkain uuttotekniikka lääkesienien uuttamiseen.
Pyydä meiltä oikea anturityyppinen ultraäänilaite sienen uuttamiseen!
Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erän tilavuus | Virtausnopeus | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
| 10 - 2000ml | 20–400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 - 10L | 0.1 - 2L/min | UIP1000hdT |
| 0.1 - 20L | 0.2–4 l/min | UIP2000hdT |
| 10-100L | 2 - 10L / min | UIP4000hdT |
| 15-150L | 3 - 15L / min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10-100L / min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | klusteri UIP16000 |
Ota yhteyttä nyt ja saat lisätietoja ultraäänilaitteista sienten uuttamiseen! Pitkäaikainen kokenut, hyvin koulutettu henkilökuntamme suosittelee mielellään sopivinta ultraääniuuttolaitetta sienenpoistoprosessiin!
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Kirjallisuus / Viitteet
- Valu, Mihai-Vlad; Liliana Cristina Soare; Nicoleta Anca Sutan; Catalin Ducu; Sorin Moga; Lucian Hritcu; Razvan Stefan Boiangiu; Simone Carradori (2020): Optimization of Ultrasonic Extraction to Obtain Erinacine A and Polyphenols with Antioxidant Activity from the Fungal Biomass of Hericium erinaceus. Foods 9, No. 12, 2020.
- Valu, M.-V.; Soare,L.C.; Ducu, C.; Moga, S.; Negrea, D.; Vamanu, E.; Balseanu, T.-A.; Carradori, S.; Hritcu, L.; Boiangiu, R.S. (2021): Hericium erinaceus (Bull.) Pers. Ethanolic Extract with Antioxidant Properties on Scopolamine-Induced Memory Deficits in a Zebrafish Model of Cognitive Impairment. Journal of Fungi 2021, 7, 477.
- Venturella, G.; Ferraro, V.; Cirlincione, F.; Gargano, M. L. (2021): Medicinal Mushrooms: Bioactive Compounds, Use, and Clinical Trials. International Journal of Molecular Sciences, 22(2), 634.
- Picture of Hericium By Jim Champion / Hericium erinaceum on an old tree in Shave Wood, New Forest / CC BY-SA 2.0
Faktoja, jotka kannattaa tietää
Bioaktiiviset sieniyhdisteet sienirihmastosta vs. hedelmäkehosta
Sekä myseeliä että hedelmäkehon uutteita voidaan valmistaa ultraääniuutolla ja molemmilla on omat ainutlaatuiset etunsa. Kumpi on parempi, riippuu tietystä käyttötapauksesta ja halutuista tuloksista.
Rihmastouutteet ovat yleensä halvempia ja helpompia valmistaa suurina määrinä kuin hedelmävartalouutteet, mikä tekee niistä helpommin saatavilla. Rihmasto sisältää myös monia hyödyllisiä yhdisteitä, kuten polysakkarideja, ergosterolia ja entsyymejä.
Toisaalta hedelmävartalouutteet sisältävät korkeampia määriä beetaglukaaneja, triterpenoideja ja muita yhdisteitä, jotka on yhdistetty terveyshyötyihin. Hedelmäkappaleissa on myös yleensä monipuolisempi valikoima yhdisteitä ja ne voivat olla joissakin tapauksissa tehokkaampia.
Viime kädessä valinta rihmaston ja hedelmävartalouutteiden välillä riippuu erityisestä sovelluksesta ja halutuista vaikutuksista. Jos etsit esimerkiksi immuunitukea, rihmastouute voi olla hyvä vaihtoehto sen korkean polysakkaridipitoisuuden vuoksi. Jos etsit kognitiivista tukea, hedelmällinen vartalouute voi olla parempi valinta sen korkean triterpenoidipitoisuuden vuoksi. On myös syytä huomata, että korkealaatuiset uutteet sekä sienirihmastosta että hedelmäkehon lähteistä voivat olla tehokkaita ja hyödyllisiä moniin tarkoituksiin.
Mikä on paras uuttomenetelmä Lion's Manen beetaglukaaneille?
Ultraääni kylmän veden uuttaminen on paras tekniikka vesiliukoisten yhdisteiden vapauttamiseksi sienistä su leijonanharjan hedelmäkappaleena. Ultraääni kylmän veden uuttaminen rei'ittää ja rikkoo sienien kovat soluseinät vapauttaakseen bioaktiiviset yhdisteet, kuten β-glukaanit, solumatriisista. Koska sonikaatio on lempeä prosessi, se ei vahingoita fytokemikaaleja ja estää kaikkien terveyttä edistävien bioaktiivisten yhdisteiden, mukaan lukien beetaglukaanit, hajoamisen.
Mitkä ovat sieniuutteen edut?
Uuttamisprosessi, esimerkiksi ultraääniuutto, vapauttaa solumatriisista bioaktiiviset yhdisteet, kuten beetaglukaanit. Siksi sieniuutteet sisältävät suurempia määriä bioaktiivisia yhdisteitä verrattuna jauhettuun sienijauheeseen. Suurin osa β-glukaaneista, jotka ovat suurimolekyylipainoisia polymeerejä, liukenevat veteen. Siksi ultraäänikylmän veden uuttaminen ei ole vain terveellinen ja ympäristöystävällinen uuttotapa, vaan se vapauttaa tehokkaasti β-glukaanit sienisoluista veteen. Uutteen avulla on mahdollista valmistaa terapeuttisia aineita ja ravintolisiä, jotka sisältävät johdonmukaisen määrän bioaktiivisia molekyylejä kussakin annoksessa.
Bioaktiiviset yhdisteet leijonanharjassa
Erittäin tärkeitä ja hyvin tutkittuja bioaktiivisia metaboliitteja ovat myös erinasiinit (A-I), ryhmä syatiiniditerpenoideja, jotka on uutettu Hericium erinaceuksen tai leijonan harjan tai yamabushitaken myseelistä, ja hericenones (C-H), hedelmäkappaleesta uutetut bentsyylialkoholijohdannaiset. Molemmat yhdisteryhmät voivat helposti kulkea veri-aivoesteen läpi ja ovat osoittaneet neurotrooppisia ja neuroprotektiivisia vaikutuksia. Niiden on raportoitu indusoivan hermokasvutekijän (NGF) synteesiä sekä in vitro että in vivo. Tällä lääkesienellä on kuitenkin myös antioksidatiivisia, anti-inflammatorisia, syöpälääkkeitä, immunostimulantteja, diabeteslääkkeitä, antimikrobisia, hypolipidemia- ja antihyperglykeemisiä ominaisuuksia, vaikka sen yleisin käyttö on neurodegeneratiivisten sairauksien ja kognitiivisten häiriöiden hoitoon.
Erinasiini A: lla, erinasiiniryhmän pääedustajalla, on osoitettu olevan tehokas suojaava vaikutus Parkinsonin tautia vastaan. Parkinsonin taudin 1-metyyli-4-fenyyli-1,2,3,6-tetrahydropyridiini (MPTP) -hiirimallissa erinasiini A vähensi MPTP:n aiheuttamaa dopaminergisten solujen menetystä, oksidatiivisen stressin aiheuttamaa apoptoottista solukuolemaa sekä glutationin, nitrotyrosiinin ja 4-hydroksi-2-nonenaalin (4-HNE) tasoja; se myös käänsi MPTP:hen liittyvät motoriset alijäämät ja vähensi 1-metyyli-4-fenyylipyridiniumin (MPP) aiheuttaman hermosolujen sytotoksisuuden ja apoptoosin heikkenemistä endoplasmisen retikulumin (ER) stressin ylläpitämän IRE1α/TRAF2-, JNK1/2- ja p38 MAPK -reittien, C/EBP:n homologisen proteiinin (CHOP), IKB-β:n ja NF-κB:n sekä Fas:n ja Baxin ilmentymisen kautta. Tämän metaboliitin todettiin olevan tehokas myös iskeemistä aivohalvausta vastaan, kuten raportoitiin rotilla tehdyssä tutkimuksessa, jossa hermosolujen apoptoosin väheneminen sekä aivohalvausontelon koko kohdistettiin iNOS/reaktiivisiin typpilajeihin (RNS) ja p38-mitogeeniaktivoituun proteiinikinaasiin (MAPK)/CCAAT-tehostajaa sitovaan proteiinihomologiseen proteiiniin (CHOP), havaittiin.
Erinasiini A:lla raportoitiin myös olevan merkittävä kasvainvastainen vaikutus ihmisen mahasyövän TSGH 9201 -soluissa, joissa se aiheutti merkittävää apoptoosia, joka liittyi fokaalisen adheesiokinaasi/proteiinikinaasin FAK/Akt/p70S6K ja seriini/treoniinikinaasi PAK-1 -reittien lisääntyneeseen fosforylaatioon. Se johti myös lisääntyneeseen sytotoksisuuteen ja ROS:n muodostumiseen, kaspaasien invasiivisuuden ja aktivaation vähenemiseen sekä tuumorinekroosireseptori TRAILin ilmentymiseen. Tämän metaboliitin voimakas kasvaimia estävä vaikutus vahvistettiin myöhemmin tuoreessa tutkimuksessa sekä in vitro kahdessa ihmisen paksusuolen syövän solulinjassa (DLD-1 ja HCT-116) että in vivo hiirimallissa, joka selvensi edelleen sen mekanismeja. Hoidon vaikutuksia olivat ulkoisten apoptoosin aktivaatioreittien (TNFR, Fas, FasL, kaspaasit) stimulaatio, antiapoptoottisten molekyylien Bcl-2 ja Bcl-XL ilmentymisen tukahduttaminen ja Jun N-terminaalisen kinaasin JNK1/2 fosforylaatio, joka reagoi stressiärsykkeisiin, NF-κB p50 ja p330. Osoitettiin myös, että kuoleman reseptorimolekyylien säätely JNK MAPK/p300/NF-κB -reitin kautta välittyy histoni H3K9K14ac:n modifikaatiolla; In vivo -määrityksen tulokset paljastivat itse asiassa kohonneita histonitasoja H3K9K14ac sekä histoniasetylaatiota Fas-, FasL- ja TNFR-promoottorilla.
Toinen erinasiini, erinasiini C, tunnetaan antineuroinflammatorisista ja neuroprotektiivisista vaikutuksistaan, jotka voitaisiin saavuttaa IκB: n, p-IκBα: n (osallistuu ylävirran NF-κB-signaalinvälityskaskadiin) ja indusoitavan typpioksidisyntaasin (iNOS) proteiinin ilmentymisen mekanismilla ja Nrf2/HO-1-stressisuojareitin aktivoinnilla. Ihmisen BV2-mikrogliasolujen hoito LPS:n aiheuttamalla tulehduksella johti typpioksidin (NO), IL-6:n, TNF-α:n ja iNOS:n vähenemiseen, NF-κB:n ilmentymisen estoon ja IκBα (p-IκBα) -proteiinien fosforylaatioon sekä Kelchin kaltaisen ECH:hon liittyvän proteiinin 1 (Keap1) estoon ja lisääntyneeseen ydintranskriptiotekijään erytroidi 2:een liittyvän tekijän (Nrf2) ja hemioksigenaasi-1 (HO-1) -proteiinin ilmentymisen lisääntymiseen.
(ote teoksesta Venturella et ai., 2021)
Ultraääniuutin UP100H polysakkaridien eristämiseksi chaga-sienestä (Inonotus obliquus).
Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomogenisaattoreita laboratorio jotta Teollisuuden koko.