Ultraääni kvertsetiinin uuttaminen
Kversetiini on yksi eniten tutkituista kasviperäisistä polyfenoleista, jota arvostetaan sen antioksidanttisen vaikutuksen sekä sen merkityksen vuoksi ravintolisissä, funktionaalisissa elintarvikkeissa ja nutraceutical-tuotteissa. Koska kversetiini ja sen glykosidit (esim. rutiini, isokversetiini) ovat lämpö- ja hapettumisherkkiä, erittäin puhtaan uutteen valmistaminen vaatii tehokkaan mutta hellävaraisen, ei-terminen uuttotekniikan. Juuri tässä ultraäänipohjainen kversetiinin uuttaminen osoittaa vahvuutensa.
Korkean suorituskyvyn ultraääni korkealaatuisille kvertsetiiniuutteille
Ultraäänitukisessa uuttamisessa (UAE) käytetään suuritehoista, matalataajuista ultraääntä kasvisolujen seinämien mekaaniseen hajottamiseen ja massansiirron merkittävään tehostamiseen, jolloin kversetiini vapautuu liuottimeen muutamassa minuutissa tuntien sijaan. Verrattuna maserointiin, Soxhlet-menetelmään tai lämpöpohjaiseen hajotukseen, ultraääniuutto tarjoaa suuremmat saannot, lyhyemmät käsittelyajat, pienemmät liuotinmäärät ja paremmin säilyneen biologisen aktiivisuuden – mikä tekee siitä houkuttelevan vaihtoehdon laboratorioille, koelaitoksille sekä kasvi- ja polyfenoliuutteiden teollisen mittakaavan tuotantoon.
Oletko valmis siirtymään maseroinnista ja Soxhlet-menetelmästä nopeaan, hellävaraiseen ja lämpöä käyttämättömään uuttamiseen? Ota meihin yhteyttä jo nyt – Autamme sinua valitsemaan juuri sinun kasviaineistollesi sopivan ultraäänijärjestelmän.
120L ultraäänierän uuttaminen kasvitieteellisistä aineista sonicator UIP2000hdT
- Ylivoimainen saanto
- Nopea uutto – muutamassa minuutissa
- Laadukkaat uutteet – lievä, ei-terminen
- Vihreät liuottimet (vesi, etanoli, metanoli jne.)
- Helppo ja turvallinen käyttö
- Alhaiset investointi- ja käyttökustannukset
- 24/7 käyttö raskaassa käytössä
- Vihreä, ympäristöystävällinen menetelmä
Ultrasonicationin vaikutukset solurakenteeseen: Ultraäänellä indusoitu soluseinien häiriö mahdollistaa kvertsetiinin ja rutiinin vapautumisen Euonymus alatusista.
Kuva ja tutkimus: ©Yang ja Zhang, 2008.
Miksi kversetiini vaatii hellävaraista uuttomenetelmää
Kversetiiniä esiintyy monissa hedelmissä, vihanneksissa ja yrtteissä – kuten omenat, sipulit, marjat, tee, viinirypäleet ja lehtivihannekset. Polyfenolina ja flavonolina se voi hajoaa pitkäkestoisessa kuumennuksessa, voimakkaasti emäksisissä olosuhteissa tai pitkäaikaisessa liuottimen kanssa kosketuksessa, mikä alentaa saantoa ja heikentää lopullisen uutteen laatua. Siksi mieto, lämpöä käyttämätön ja lyhytkestoinen menetelmä auttaa säilyttämään sekä uutetun kversetiinin määrän että sen toiminnallisen laadun (antioksidanttikapasiteetin).
Miten kversetiinin ultraäänipohjainen uuttaminen toimii
Akustisen kavitaation rooli Korkean intensiteetin ultraääni luo nesteeseen mikroskooppisia kavitaatiokuplia. Niiden implosiivinen romahtaminen tuottaa paikallisia kuumia pisteitä, leikkausvoimia ja mikrosuihkuja, jotka rikkovat kasvisolujen seinämiä ja hajottavat kudosmatriiseja. Tämä avaa solukompartimentit, joissa kversetiiniä varastoidaan, ja nopeuttaa sen diffuusiota ympäröivään liuottimeen, jolloin vaikuttava aine vapautuu nopeammin ja täydellisemmin.
Tyypillinen prosessikaavio kversetiinin ultraäänipohjaiselle uuttamiselle
- Valmistelu: jauhaa, leikata tai kylmäkuivata raakaa kasviainesta (esim. lehtiä, kuoria, siemeniä) pinta-alan lisäämiseksi.
- Liuottimen valinta: valitse vihreä, elintarvikekäyttöön sopiva liuotin, kuten vesi, etanoli tai vesi-etanoli-seos.
- Ultraäänellä: suorita uutto eräprosessina (sekoittaen) tai jatkuvatoimisena virtauskenno-menetelmänä 5–30 minuutin ajan.
- Erottaminen: suodata tai sentrifugoi uute ja erota kversetiinipitoinen neste.
- Tiivistys / puhdistus: tarvittaessa kuivata, saostaa tai puhdistaa tarpeen mukaan.
Huomautus: tarkat ajat, amplitudit ja liuottimien suhteet riippuvat kasvilajista ja kohdematriisista – prosessiasiantuntijamme voivat auttaa sinua optimoimaan raaka-aineellesi sopivat prosessiparametrit.
Sonikaattori UP200Ht kversetiinin uuttamista varten
Tapaustutkimus: Ultraääniavusteinen kvertsetiinin uuttaminen
Sharifi ym. (2017) ovat osoittaneet, että ultraääniuutto on tehokas ja käytännöllinen menetelmä flavonoidien, kuten kversetiinin, uuttamiseksi lääkekasveista. He käyttivät Hielscher UP400St (400 W, ks. kuva vasemmalla) 50 %:n amplitudiasetuksella. Retiisin (Raphanus sativus) lehdet laitettiin metanoliin ja käsiteltiin ultraäänellä 10 minuutin ajan, minkä seurauksena kversetiinin saanto oli 11,8 %.Ultraäänellä avustetun uuttamisen ylivoimaisuus verrattuna perinteisiin tekniikoihin, kuten maserointiin, Soxhlet-uuttamiseen ja lämpöhajotukseen. Ultraäänellä tapahtuva uuttaminen erottuu edukseen suuremmilla saantoilla, huomattavasti lyhyemmillä uuttamisajoilla ja pienemmillä liuotinmäärillä. Ultraääniaaltojen käyttö aiheuttaa kavitaatiota, joka rikkoo kasviaineksen soluseinät ja edistää massansiirtoa. Siten ultraääniuutto on tehokkaampaa kuin perinteiset menetelmät ja erottuu edukseen kversetiinin uuttamisessa orgaanisista matriiseista. Vaikka ultraääniuutto kesti vain 10 minuuttia. – verrattuna maseroinnin 24 tunnin, lämpömädätyksen 60 minuutin ja Soxhlet-uuton 24 tunnin uuttoaikoihin – ultraäänellä uutetun kvertsetiinin määrä oli suurempi kuin ruoansulatuksen, maseroinnin ja Soxhlet-uuton.
Ultraääniuutto (UAE) antaa huomattavasti korkeammat kvertsetiinisaannot lyhyemmillä uuttoajoilla verrattuna tavanomaisiin uuttomenetelmiin.
lähde: Sharifi ym., 2017
Sonikaattori UP400St kasvitieteelliseen uuttamiseen
ultraääniuuttolaitteet
Hielscher Ultrasonics on erikoistunut korkean suorituskyvyn ultraääniprosessorien valmistukseen korkealaatuisten kasvitieteellisten uutteiden tuottamiseksi.
Hielscher tarjoaa laajan tuotevalikoiman, joka vaihtelee pienistä, tehokkaista laboratorioultraäänilaitteista vankkoihin penkki- ja täysin teollisiin järjestelmiin, jotka tuottavat korkean intensiteetin ultraäänen bioaktiivisten aineiden tehokkaaseen uuttamiseen ja eristämiseen (esim. polyfenolit, Gingerol, Piperine, Curcumin jne.). Kaikissa ultraäänilaitteissa 200 watista 16 000 wattiin on värillinen näyttö digitaalista ohjausta varten, integroitu SD-kortti automaattista tietojen tallennusta varten, selaimen kaukosäädin ja monia muita käyttäjäystävällisiä ominaisuuksia. Sonotrodit ja virtaussolut (osat, jotka ovat kosketuksissa väliaineen kanssa) voidaan autoklaavissa ja ne on helppo puhdistaa. Kaikki ultraäänilaitteemme on rakennettu 24/7 käyttöön, vaativat vähän huoltoa ja ovat helppoja ja turvallisia käyttää.
Digitaalinen värinäyttö mahdollistaa ultraäänilaitteen käyttäjäystävällisen hallinnan, mikä tekee prosessista tarkasti säädettävän. Järjestelmämme pystyvät toimittamaan matalista erittäin korkeisiin amplitudituksiin. Polyfenolien, kuten kvertsetiinin, uuttamiseksi tarjoamme erityisiä ultraäänisonotrodeja (tunnetaan myös nimellä ultraäänianturit tai sarvet), jotka on optimoitu korkealaatuisten vaikuttavien aineiden järkevään eristämiseen. Hielscher-sonikaattoreiden kestävyys mahdollistaa 24/7 toiminnan raskaassa käytössä ja vaativissa ympäristöissä.
Ultraääniprosessiparametrien tarkka hallinta takaa toistettavuuden ja prosessin standardoinnin.
Suuritehoiset ultraääniprosessorit alkaen laboratorio ohjata ja Teollinen mittakaava.
Usein kysyttyjä kysymyksiä kversetiinin ultraäänipohjaisesta uuttamisesta
Mitä on kversetiini?
Kvertsetiini, kasviflavonoli (joka on polyfenolien flavonoidiryhmän alaryhmä) löytyy monista hedelmistä, vihanneksista, lehdistä. Kvertsetiinin luonnollisia lähteitä ovat omenat, paprikat, punaviini, tummat kirsikat ja marjat (mustikat, mustikat, karhunvatukat ja muut), tomaatit, ristikukkaiset vihannekset, kuten parsakaali, kaali ja ituja; vihreät lehtivihannekset, auch kuten pinaatti, lehtikaali; sitrushedelmät, kaakao, karpalot, täysjyvätuotteet, kuten tattari, parsa, kaprikset, punasipulit, oliiviöljy, musta ja vihreä tee, pavut ja palkokasvit; yrtit, kuten salvia, amerikkalainen vanhin, mäkikuisma ja ginkgo biloba.
Mitä liuottimia käytetään kversetiinin uuttamiseen ultraäänellä?
Yleisesti käytetään ympäristöystävällisiä, elintarvikekäyttöön soveltuvia liuottimia, kuten vettä, etanolia, metanolia tai vesi-etanoli-seoksia.
Miksi kversetiinin uuttamiseen tarvitaan hellävarainen menetelmä?
Koska kversetiini on herkkä bioaktiivinen yhdiste, tarvitaan tehokas mutta hellävarainen menetelmä hajoamisen estämiseksi, kun tuotetaan korkealaatuista uutetta elintarvikelisäaineisiin ja ravintolisiin. Ultraääniuutto on hellävarainen, lämpöä käyttämätön ja puhtaasti mekaaninen menetelmä, jolla saadaan suuria määriä kversetiiniä hyvin lyhyessä uuttoajassa.
Miten ultraääniuutto toimii?
Ultraääniuutto perustuu akustisen kavitaation ilmiöön, joka rikkoo kasviaineksen soluseinät ja edistää massansiirtoa, jolloin vapautuu bioaktiivisia yhdisteitä, kuten polyfenoleja, kversetiiniä ja antioksidantteja. Tämän vuoksi ultraäänikäsittely on suosituin menetelmä herkän kasviperäisen aineksen eristämiseen.
Mitkä ovat ultraäänipohjaisen kversetiinin uuttamisen tärkeimmät edut?
Tärkeimpiä etuja ovat erinomaiset saannot, nopea uuttaminen muutamassa minuutissa, korkealaatuiset, hellävaraiset ja lämpökäsittelemättömät uutteet, ympäristöystävällisten liuottimien (vesi, etanoli, metanoli jne.) käyttö, helppo ja turvallinen käyttö, alhaiset investointi- ja käyttökustannukset sekä kyky toimia ympäri vuorokauden raskaassa käytössä. Kyseessä on myös ympäristöystävällinen menetelmä.
Onko ultraäänipohjainen uuttaminen toistettavissa ja soveltuuko se teolliseen mittakaavaan?
Kyllä. Ultraääniprosessin parametrien tarkka hallinta takaa toistettavuuden ja prosessin standardoinnin. Hielscher tarjoaa erityisiä sonotrodeja, jotka on optimoitu korkealaatuisten vaikuttavien aineiden herkälle eristämiselle ja jotka tukevat tuotannon laajentamista laboratoriotasolta pilottituotantoon ja teolliseen tuotantoon.
Mihin terveysvaikutuksiin kversetiini liittyy?
Kversetiiniglykosidit (kuten isokversetiini) ja niihin liittyvät flavonoidit on kuvattu antiviraalisiksi, antimikrobisiksi, tulehdusta hillitseviksi ja allergiaa lievittäviksi aineiksi, jotka voivat vaikuttaa myönteisesti erilaisiin solutyyppeihin eläimillä ja ihmisillä. Kversetiini voi auttaa vähentämään tulehdusta, torjumaan allergioita, tukemaan sydämen terveyttä, lievittämään kipua, mahdollisesti parantamaan kestävyyttä, torjumaan syöpää sekä suojaamaan ihon ja maksan terveyttä.
Kirjallisuus/viitteet
- Sharifi, Niusha; Mahernia, Shabnam; Amanlou, Massoud (2017): Eri menetelmien vertailu kvertsetiinin uuttamisessa Raphanus sativus L. Farmaseuttiset tieteet maaliskuu 2017, 23, 59-65.
- Anaya-Esparza, Luis Miguel; Ramos-Aguirre, Dení; Zamora-Gasga, Víctor Manuel; Yahia, Elhadi; Montalvo-González, Efigenia (2018): Fenoliyhdisteiden ultraääniavusteisen uuttamisen optimointi Justicia spicigera -lehdistä. Elintarviketiede ja biotekniikka 27, 2018. 1093–1102.
- Wang, L., Li, Z., Huang, J. et ai. (2022): Polyfenolien ultraääniavusteisen uuttamisen vaikutus omenankuorista veden CO2-järjestelmissä. Elintarvikkeiden biojalostustekniikka 15, 2022. 1157–1167.
- Lucas-González R., Viuda-Martos M., Pérez-Álvarez J.Á., Fernández-López J. (2024): Tekijöiden selvittäminen, jotka vaikuttavat (poly)fenolien ultraääniapuisen uuttamiseen datelpalmuiden siemenistä. Frontiers in Chemistry, 12. vuosikerta, 2024.
- Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022): Arvokkaiden yhdisteiden ultraääniavusteisen uuttamisen optimointi Melia azedarachin hedelmistä glyseroli-koliinikloridin syväeutektisella liuottimella. Kestävä kemia ja farmasia, osa 29, 2022.