Extraction par ultrasons de plantes ayurvédiques
Les plantes et les épices contiennent de nombreux composés bioactifs, utilisés comme remèdes et agents thérapeutiques dans les pratiques ayurvédiques. La sonication est une technique d’extraction supérieure pour produire des extraits de haute qualité. Les avantages de l’extraction par ultrasons sont des rendements très élevés, une extraction rapide et un traitement doux, non thermique, qui préserve l’intégrité des composés bioactifs.
Pourquoi choisir l’extraction par ultrasons ?
L’extraction par ultrasons est une technique douce, non thermique, fondée sur la cavitation. Les sonicateurs Hielscher permettent de contrôler précisément tous les paramètres de sonication (tels que l’amplitude, la température, la pression et l’intensité). Cela garantit que les composés extraits ne sont pas dégradés pendant le processus d’extraction, ce qui est essentiel pour l’extraction et la préparation de teintures médicinales.
Les composés biochimiques libérés par ultrasons sont de haute qualité et présentent une biodisponibilité exceptionnelle. L’extraction assistée par ultrasons augmente le rendement et réduit le temps d’extraction. Parmi les autres avantages importants figurent les faibles températures de traitement (par exemple 20℃, ce qui est nettement inférieur aux températures de l’extraction traditionnelle) et l’utilisation de solvants écologiques (par exemple l’eau et l’éthanol).
Sonicateur UP400St pour l’extraction rapide par lots de matières végétales ayurvédiques.
Composés phytochimiques nanoformulés dans les produits ayurvédiques
Pour une biodisponibilité optimale, les phytocomposés des plantes doivent être présents à une taille moléculaire afin de pénétrer dans les cellules humaines. Les phytosomes (pharmacosomes) sont des complexes phospholipidiques pharmacologiques dans lesquels sont incorporées les substances bioactives de la plante. Les phytosomes peuvent être formulés sous forme de suspensions, liposomes, émulsions, micro-/nanodispersions aqueuses, crèmes, lotions, gels, pilules, gélules, poudres, granulés ou comprimés. Grâce à la technologie d’extraction et de formulation par ultrasons, la préparation idéale de substances hautement biodisponibles peut être facilement intégrée à la production.
Pour des plantes telles que le chardon-Marie, le ginkgo biloba, les pépins de raisin, le thé vert, l’aubépine et le ginseng, il a déjà été scientifiquement démontré que les formes nanométriques, comme les nanoparticules polymériques, les liposomes, les micelles, les nanosphères, les nanocapsules, les nanoparticules lipidiques solides et les nanoémulsions, sont nettement plus efficaces.
- Haute qualité
- Rendement élevé
- Extraction rapide
- Traitement doux, non thermique
- Stabilité accrue
- Procédé standardisé
- Sûr
- Facile à utiliser
- CIP / SIP
Préparation par ultrasons de toniques ayurvédiques
En Ayurveda et en médecine asiatique, les plantes sont principalement utilisées dans des préparations associant plusieurs plantes, selon des formules standardisées mais personnalisables. Ces formulations de plantes et d’épices ayurvédiques sont souvent réunies dans un tonique concentré ou une huile aromatique afin d’obtenir un remède très efficace. (Une formulation particulièrement connue est le Triphala, composé d’Amalaki, de Haritaki et de Bibhitaki).
Outre les toniques, les plantes et les épices sont préparées sous forme de pâtes d’épices ayurvédiques utilisées en cuisine. Ces pâtes d’épices et ces sauces (par exemple les pâtes d’épices ayurvédiques, la sauce masala, les chutneys, etc.) donnent aux plats un arôme merveilleux tout en agissant comme remèdes.
Regardez dans la vidéo ci-dessous une comparaison entre l’extraction par ultrasons et la macération conventionnelle de feuilles fraîches de plantain lancéolé dans l’eau. La sonication produit non seulement un extrait puissant de plantain lancéolé en quelques secondes, mais la couleur de l’extrait révèle également une différence de qualité. Alors que l’extrait obtenu par ultrasons présente une couleur vert foncé, l’extrait macéré pendant 20 jours présente une couleur brunâtre indiquant une dégradation oxydative des composés bioactifs.
Ultrasons de puissance pour l’extraction végétale
Les ultrasons de haute intensité sont une technique de traitement courante dans les industries alimentaire, chimique et pharmaceutique. L’homogénéisation, l’émulsification, la conservation et l’extraction sont des procédés typiques qui bénéficient grandement de la sonication. La sonication est utilisée pour mélanger les jus, les sauces et les pâtes afin d’améliorer leur stabilité, pour extraire les composés sapides et aromatiques ainsi que les substances bioactives telles que les polyphénols, les polysaccharides, les antioxydants, les vitamines et d’autres composés nutritionnels ou pharmacologiques.
Les ultrasons de puissance constituent une technologie d’intensification des procédés qui surpasse les méthodes d’extraction traditionnelles, telles que la macération, l’hydrodistillation ou l’extraction Soxhlet, grâce à un rendement supérieur, une vitesse d’extraction accrue, des conditions de traitement douces et des extraits de haute qualité. En contrôlant et en ajustant l’intensité des ultrasons, les médicaments à base de plantes peuvent être préparés sous forme de composés de taille submicronique et nanométrique – garantissant une biodisponibilité maximale.
La sonication est donc la technique privilégiée pour la préparation de médicaments ayurvédiques modernes à base de plantes.
Extracteur à ultrasons UP400St pour la préparation d’extraits de plantes ayurvédiques.
Standardisation de l’extraction
Les sonicateurs Hielscher vous permettent de contrôler précisément tous les paramètres d’extraction importants et les facteurs qui influencent le procédé. Cela contribue à établir un processus d’extraction standardisé permettant de produire des extraits fiables et de qualité constamment élevée.
Équipements d’extraction par ultrasons
Hielscher Ultrasonics est le premier fabricant de systèmes d’extraction par ultrasons. Avec des milliers de machines d’extraction par ultrasons installées dans le monde entier, Hielscher est votre partenaire de confiance pour les équipements, mais aussi pour le conseil et le développement de projets.
Notre gamme de produits comprend des systèmes à ultrasons pour des volumes de traitement allant de faibles à très importants. Des accessoires tels que différentes sonotrodes (sondes / pavillons ultrasonores), des amplificateurs d’amplitude et des cellules à circulation permettent une configuration optimale du procédé. Notre équipe expérimentée de techniciens, d’ingénieurs procédés et de biochimistes vous conseille et vous accompagne de l’étude de faisabilité à la mise à l’échelle et à l’installation.
Contactez-nous dès maintenant ! Nous serons heureux de travailler avec vous sur votre procédé d’extraction spécifique !
UIP1000hdT (1kW) et UIP16000 (16kW) sonicateurs industriels pour l’extraction de composés phytochimiques et bioactifs de haute qualité.
Bibliographie / Références
- 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.
Informations utiles
Cavitation ultrasonore et ses effets sur l’extraction
Lorsque des ondes ultrasonores de haute intensité et de basse fréquence sont couplées à des liquides ou à des pâtes, une cavitation se produit. La cavitation ultrasonore ou acoustique est la
La cavitation ultrasonore perfore et rompt les parois et les membranes cellulaires, augmentant ainsi la perméabilité et la désagrégation des membranes cellulaires. De plus, le solvant peut pénétrer dans la cellule et transporter les huiles essentielles et les composés bioactifs de l’intérieur de la cellule vers le solvant environnant. Les composés biochimiques emprisonnés dans la cellule sont ainsi libérés dans le solvant environnant et peuvent ensuite être séparés. L’amélioration du transfert de matière entre la cellule végétale et le solvant (par exemple l’eau, l’alcool ou l’éthanol) permet de produire des extraits très puissants.
L’extraction par ultrasons est une forme d’extraction solide-liquide et peut être combinée à d’autres techniques d’extraction telles que l’hydrodistillation, l’extraction Soxhlet, l’extraction par fluide supercritique (SFE), les micro-ondes, etc., afin d’accroître la capacité des équipements d’extraction existants et de bénéficier des effets synergiques des ultrasons. Grâce à ses performances remarquables en matière de récupération / rendement d’extraction, de vitesse d’extraction et de qualité des extraits, la sonication est la technique moderne de fabrication des médicaments ayurvédiques à base de plantes. L’extraction par ultrasons libère des constituants phytochimiques présentant une biodisponibilité et une activité antioxydante élevées. Comparée à d’autres méthodes de production, la sonication permet d’obtenir les teneurs les plus élevées en phénols, flavonoïdes, non-flavonoïdes, chlorophylles totales, caroténoïdes totaux, terpénoïdes et phytostérols, ainsi que la capacité de piégeage des radicaux la plus élevée.
« L’utilisation des ultrasons peut améliorer le processus d’extraction en augmentant le transfert de matière entre le solvant et la matière végétale. De plus, l’effondrement des bulles de cavitation favorise la rupture des cellules par la formation de microjets résultant de l’effondrement asymétrique des bulles à proximité d’une surface solide. Cela permet une meilleure pénétration du solvant dans le tissu végétal lui-même et peut également rompre les parois cellulaires. Par conséquent, l’emploi des ultrasons pour l’extraction végétale présente des avantages : transfert de matière accru, meilleure pénétration du solvant, moindre dépendance au solvant utilisé, extraction à plus basse température, vitesses d’extraction plus élevées et rendements de produit supérieurs. Ces caractéristiques font de la sonication une solution attrayante pour de nombreuses extractions et, pour la mise à l’échelle, elle devrait être utilisée dans l’unité d’extraction elle-même, où la matière végétale est en contact direct avec le solvant, par exemple lors de l’extraction d’antioxydants du romarin. » [Mason et al. 2011]
Effets de l’extraction par ultrasons
- Diffusion améliorée
- Transfert de matière amélioré
- Rupture des cellules végétales
- Pénétration du solvant améliorée
- Effet sonocapillaire
L’extraction par ultrasons est également utilisée pour la préparation de teintures spagyriques ! Découvrez la préparation de teintures spagyriques assistée par ultrasons, avec des protocoles et des recommandations !
Ayurveda
L’Ayurveda est une approche holistique de la santé et du bien-être. Fondée sur des connaissances anciennes concernant l’interaction entre les plantes et la santé, la pratique ayurvédique utilise des remèdes naturels. L’Ayurveda et la connaissance des plantes sont étroitement liés : les propriétés médicinales et curatives de centaines de plantes, d’épices et de matières végétales font partie du système ayurvédique de soins par les plantes. Les toniques, huiles et mélanges ayurvédiques peuvent être administrés par voie interne comme médicaments, compléments ou aliments, ainsi qu’appliqués par voie externe sur la peau (par exemple sous forme d’huiles, de lotions ou d’onguents), ou encore utilisés en aromathérapie, notamment par les muqueuses des voies respiratoires.
Plantes ayurvédiques
En médecine traditionnelle, les remèdes végétaux préparés à partir de plantes, d’épices, de racines et de fleurs sont largement utilisés.
Chaque plante est connue pour ses effets spécifiques, par exemple améliorer la digestion, agir comme substance anti-inflammatoire ou antibactérienne, soulager la douleur, atténuer les problèmes respiratoires, améliorer la santé générale, etc.
Le curcuma (Curcuma longa), le cumin, l’ajwain, la coriandre, le fenouil, le saunf, la menthe, les graines de moutarde, le clou de girofle, l’asa-fœtida (hing), le fenugrec, le poivre noir, le gingembre, la cardamome, les feuilles de laurier, la cannelle, la noix de muscade, le triphala et le piment de Cayenne sont des matières végétales couramment utilisées pour améliorer la digestion et le métabolisme. Elles sont administrées pour nettoyer le corps en éliminant l’ama (le sous-produit d’une mauvaise digestion) et pour prévenir ou guérir les problèmes digestifs.
Les composés phytochimiques présents dans l’ashwagandha (Withania somnifera), le basilic sacré, la réglisse et la cerise d’hiver sont bien connus pour améliorer les performances, la santé générale et la longévité en augmentant l’énergie, la force et le bien-être. Connus sous le nom d’adaptogènes, ces composés phytochimiques renforcent la résistance de l’organisme au stress.
Le curcuma est l’une des plantes ayurvédiques les plus importantes. Il contient des curcuminoïdes et de la curcumine. Ces composés sont connus pour leurs nombreux bienfaits pour la santé humaine, tels que l’amélioration des fonctions cérébrales, une activité antioxydante élevée, le soulagement des inflammations (par exemple la polyarthrite rhumatoïde) et la prévention du cancer. La curcumine a suscité beaucoup d’intérêt en médecine occidentale traditionnelle et en pharmacologie en raison de son effet anticancéreux. Comme les curcuminoïdes et la curcumine sont peu solubles dans l’eau, ils devraient être encapsulés dans des liposomes. Cliquez ici pour en savoir plus sur l’encapsulation par ultrasons et la préparation de liposomes !
Le moringa (également connu sous le nom de shigru ou d’arbre à baguettes) est utilisé pour ses propriétés antifongiques, antivirales et détoxifiantes. Riche en antioxydants et en vitamine A, le moringa est qualifié de superaliment.
Le manjistha et le neem contiennent des substances détoxifiantes qui nettoient et purifient le corps.
Le melon amer (Momordica charantia) et la noix de bétel sont utilisés avec succès pour traiter la résistance à l’insuline et le diabète.
Le basilic sacré (également connu sous le nom de Tulsi ; Ocimum sanctum) est utilisé pour ses effets inflammatoires, antipyrétiques et analgésiques.
Les graines de kalonji, l’arbre siris et sont connus pour leurs effets bénéfiques sur le système respiratoire.
Plantes ayurvédiques pour des doshas spécifiques
En Ayurveda, chaque personne est classée selon son type de dosha. Il existe trois types de doshas – Vata, Pitta et Kapha. Pour chaque type de dosha, certaines plantes sont particulièrement bénéfiques. Vous trouverez ci-dessous les principales plantes et épices pour chaque type de dosha :
VATA : Ashwagandha, Triphala, gingembre, cannelle, cumin
PITTA : Amalaki, Triphala, Yashtimadhu, Guduchi, Shatavari
KAPHA : Curcuma, Haritaki, Triphala, gingembre, clou de girofle
Effet sonocapillaire
L’effet sonocapillaire / effet capillaire ultrasonore est une élévation anormale d’un liquide dans un tube capillaire sous l’action des ultrasons. Comme certains composants, tels que les huiles essentielles, se trouvent dans le système capillaire d’une matière végétale, on pourrait s’attendre à ce que les ultrasons contribuent à les expulser par effet sonocapillaire. Il est possible que certains phénomènes électriques accompagnant l’effet sonocapillaire exercent également une influence. Ce phénomène pourrait améliorer l’extraction de composés polaires ou ioniques, de manière similaire à l’électrophorèse.
Hielscher Ultrasonics fabrique des homogénéisateurs à ultrasons haute performance, de l’échelle du laboratoire à l’échelle industrielle.