תמצית רעמת האריה עם אולטרסוניקה
תמציות ממין הפטרייה Hericium erinaceus, המכונה פטריית רעמת האריה, מיוצרות בצורה היעילה ביותר באמצעות אולטראסוניקציה. מחלצים קוליים שוברים במהירות את מטריצת התאים הפטרייתיים ומאפשרים מיצוי מלא של תרכובות ביו-אקטיביות מתפטיר רעמת האריה ומגוף הפרי.
מיצוי פטריות רעמת האריה בסיוע אולטרסאונד
תרכובות ביו-אקטיביות ברעמת האריה: Hericium erinaceus, הידוע גם בשמות הנפוצים של רעמת האריה, ימבושיטאקה יפנית, פום, שן מזוקנת, קיפוד או פטריית ראש קוף, הוא פטרייה המשמשת מאז עשרות שנים כרפואה מסורתית וטיפולית. רעמת האריה מכילה תרכובות ביו-אקטיביות רבות פוליסכרידים, סטרולים, גליקופרוטאינים, טרפנואידים (למשל ארינאצין), כמו גם תרכובות פנוליות ונדיפות (למשל הריסנונים). חומרים אלה ידועים בהשפעות נוגדות חמצון, אנטי-סוכרתיות, אנטי-סרטניות, אנטי-דלקתיות, אנטי-מיקרוביאליות, אנטי-היפרגליקמיות והיפוליפידמיות. מחקרים מדעיים הראו כי תרכובות רעמת האריה יכולות לשפר את ההתפתחות והתפקוד העצבי ועשויות להגן על עצבים מפני נזק. לכן, הוא נבדק כיום כטיפול לדמנציה.
מיצוי רעמת אריה אולטראסונית:
מיצוי אולטראסוני של רעמת האריה הוא טכניקה, אשר מיישמת אולטרסאונד בעוצמה גבוהה על מנת לחלץ תרכובות ביו-אקטיביות מגוף הפרי של פטריית רעמת האריה (Hericium erinaceus) או תפטיר. פטריית רעמת האריה היא פטריית מרפא ידועה, והיא מכילה תרכובות ביו-אקטיביות מקדמות בריאות שונות כגון פוליסכרידים, בטא-גלוקנים, הריסונים, ארינאסינים ונוגדי חמצון.
תהליך מיצוי הפטריות העל-קוליות כרוך בשימוש באולטרסוניקטורים מסוג בדיקה היוצרים קוויטציה אינטנסיבית בתווך נוזלי (כגון מים, אתנול או מתנול) המכיל את חומר הפטרייה. הקוויטציה האולטרה-סונית שנוצרת גורמת לדפנות התא של חומר הפטרייה להתפרק, ומשחררת את התרכובות הביו-אקטיביות לנוזל / ממס. הגלים העל-קוליים גם משפרים את העברת המסה של התרכובות הביו-אקטיביות מחומר הפטרייה לממס, מה שמגביר את יעילות המיצוי.
מיצוי פטריות אולטראסוניות הוא טכניקת בידוד יעילה ומהירה מאוד שאינה דורשת טמפרטורות גבוהות או כימיקלים מזיקים. התרכובות הביו-אקטיביות המופקות יכולות לשמש ליישומים שונים, כגון תוספי תזונה, מזונות פונקציונליים ורכיבים תזונתיים. יתר על כן, שיטת מיצוי רעמת האריה הקולית היא ידידותית לסביבה ובת קיימא, מה שהופך אותה לבחירה אידיאלית לחילוץ תרכובות ביו-אקטיביות ממקורות טבעיים.
מיצוי רעמת אריה אולטראסונית עם ultrasonicator UP400Stתשואות גבוהות יותר, תמצית ספקטרום מלא.:
- יעילות גבוהה
- אפקטים של מיצוי מכני בלבד, מה שהופך את המיצוי לעדין
- פעולה פשוטה
- זמן עיבוד קצר מאוד
- חיסכון באנרגיה
יתרונות אלה הופכים את הסוניקציה לטכניקת מיצוי מצוינת עבור תמציות פטריות באיכות גבוהה והם הסיבה, מדוע Hielscher ultrasonicators משמשים ברחבי העולם במעבדות ובתעשייה לייצור תמציות פטריות.
פרוטוקול למיצוי רעמת אריה אולטראסונית
Valu et al. (2020) הדגימו הליך מיצוי יעיל ביותר להשגת וריכוז התוצרים הביו-אקטיביים של הביומסה H. erinaceus בהתבסס על עקרונות המיצוי העל-קולי. המכשיר המשמש לחילוץ היה מעבד Hielscher קולי (Hielscher UIP1000hdT, 1000 וואט, 20 קילוהרץ) עם סונוטרוד BS4d40 (קוטר 40 מ"מ). לפני ניסויי החילוץ, המעבד הקולי כויל כדי לקבוע את צריכת החשמל נטו. במהלך תהליך הסוניקציה, ערך זה נוכה באופן אוטומטי מצריכת האנרגיה ברוטו, ובכך איפשר למצוא את ההספק נטו המועבר למדיום המיצוי. במהלך הניסויים, הדגימות הונחו בשקית קרח עם ערבוב מגנטי רציף כדי לשמור על טמפרטורת דגימה נמוכה. לאחר השלמת המיצוי, הדגימות סוננו בוואקום ולאחר מכן צנטריפוגה (2500× גרם במשך 5 דקות). מאייד סיבובי שימש לסילוק מים ואלכוהול מהסופרנאטנטים. שאריות המים והאלכוהול הנותרות מהדגימות עברו ליופיליזציה על מנת לקבל תמצית אבקה. לחלופין, ניתן להסיר את הממס באמצעות מסנן ואקום ומאייד ואקום סיבובי על מנת לקבל תרכיז פטריות.
מיצוי אולטראסוני של ארינצין A ופוליפנולים עם פעילות נוגדת חמצון מהביומסה הפטרייתית של Hericium erinaceus
(מחקר וגרפיקה: ©Valu et al. 2020)
תנאי החילוץ הממוטבים באמצעות אולטרסאונד היו:
- אולטראסאונד UIP1000hdT עם סונוטרוד BS4d40: 100% משרעת, מחזור 100%)
- מיובש, טחון Hericium erinaceus
- ממס: 80% אתנול מימי
- יחס ממס-חומר: 1:30 (גרם/מ"ל)
- זמן מיצוי: 45 דקות
התכולה הכוללת של פנולים בתמצית H. erinaceus ממוטבת זו הייתה 23.2 מ"ג GAE/g DM, ובמבחן DPPH, הפעילות נוגדת החמצון הגיעה ל-IC50 של 87.2 מיקרוגרם/מ"ל.
צוות המחקר הדגים בהצלחה כי מיצוי על-קולי מניע ביעילות את בידודם של נוגדי חמצון ב-Hericium erinaceus, במיוחד פוליפנולים ופלבנואידים בקורלציה עם הדיטרפנואיד ארינאצין A, הידוע בפעילות נוגדת החמצון הגבוהה שלו.
(ראה: Valu et al., 2020)
מצא את האולטרסוניקטור האידיאלי למיצוי רעמת האריה!
רעמת האריה עשירה בצ'יטין. כמו כל הפטריות, לרעמת האריה יש הרבה כיטין בדפנות התאים שלה. כיטין הוא ביופולימר קשוח, המעניק לדפנות התא קשיחות וחוזק גבוהים. בשל תכולת הכיטין הגבוהה שלו, אין לאכול את רעמת האריה גולמית מכיוון שהכיטין כמעט ולא ניתן לעיכול ועלול לגרום לקלקול קיבה.
על מנת לשבור את דפנות תאי רעמת האריה ולחלץ את התרכובות הביו-אקטיביות התוך-תאיות, נדרשים כוחות אינטנסיביים. לכן, אמבטיות קוליות או טנקים ניקוי לא נותנים את תוצאות החילוץ הרצוי.
קרא עוד על השוואת היעילות בין אולטראסוניקטור מסוג בדיקה לבין אמבטיה קולית!
לעומת זאת, בדיקות אולטראסוניות יוצרות גלי אולטרסאונד בעוצמה גבוהה מקומית וקוויטציה, המספקים את האנרגיה הדרושה כדי לשבש את דפנות התאים המכילים כיטין של פטריות. בנוסף, סוניקציה מסוג בדיקה היא שיטת מיצוי לא תרמית המונעת פירוק תרמי של התרכובות הביו-אקטיביות על ידי חום. לכן, אולטראסוניקאטורים מסוג בדיקה הם טכניקת המיצוי היעילה ביותר למיצוי פטריות מרפא.
בקש מאיתנו את האולטרסוניקטור המתאים מסוג בדיקה למיצוי הפטריות שלך!
הטבלה להלן נותן לך אינדיקציה של יכולת עיבוד משוער של ultrasonicators שלנו:
| נפח תצווה | קצב זרימה | התקנים מומלצים |
|---|---|---|
| 1 עד 500mL | 10 עד 200mL / min | מעלהay |
| 10 עד 2000mL | 20 עד 400mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 00.1 עד 10L | 0.1 עד 2L/דקות | UIP1000hdT |
| 0.1 ל 20L | 0.2 ל 4 ליטר / דקה | UIP2000hdT |
| 10 עד 100 ליטר | 2 עד 10L / min | UIP4000hdT |
| 15 עד 150 ל' | 3 עד 15 ליטר לדקה | UIP6000hdT |
| N.A. | 10 עד 100L / min | UIP16000 |
| N.A. | יותר גדול | אשכול UIP16000 |
צור קשר עכשיו ולקבל מידע נוסף על ultrasonicators לחילוץ פטריות! הצוות הוותיק והמנוסה והמיומן שלנו ישמח להמליץ לך על המחלץ העל-קולי המתאים ביותר לתהליך מיצוי הפטריות שלך!
תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!
ספרות/הפניות
- 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
עובדות שראוי לדעת
תרכובות פטריות ביו-אקטיביות מתפטיר לעומת גוף פרי
ניתן לייצר גם תפטיר וגם תמציות גוף פרי עם מיצוי קולי ולשניהם יש יתרונות ייחודיים משלהם. איזה מהם עדיף תלוי במקרה השימוש הספציפי ובתוצאות הרצויות.
תמציות תפטיר הן בדרך כלל פחות יקרות וקלות יותר לייצור בכמויות גדולות מאשר תמציות גוף הפרי, מה שהופך אותן לנגישות יותר. תפטיר מכיל גם תרכובות מועילות רבות כגון פוליסכרידים, ארגוסטרול ואנזימים.
מצד שני, תמציות גוף הפרי מכילות רמות גבוהות יותר של בטא-גלוקנים, טריטרפנואידים ותרכובות אחרות שנקשרו ליתרונות בריאותיים. גופי פרי גם נוטים להיות מגוון רחב יותר של תרכובות ועשויים להיות חזקים יותר במקרים מסוימים.
בסופו של דבר, הבחירה בין תפטיר לתמציות גוף הפרי תהיה תלויה ביישום הספציפי ובהשפעות הרצויות. אם אתם מחפשים תמיכה במערכת החיסון, למשל, תמצית תפטיר עשויה להיות אופציה טובה בזכות תכולת הרב-סוכר הגבוהה שלה. אם אתם מחפשים תמיכה קוגניטיבית, תמצית גוף פרי עשויה להיות בחירה טובה יותר בשל תכולת הטריטרפנואיד הגבוהה שלה. כדאי גם לציין שתמציות איכותיות הן מתפטיר והן ממקורות גוף הפרי יכולות להיות יעילות ומועילות למגוון מטרות.
רכיבים ביו-אקטיביים ב-Lion’ מאנה
מטבוליטים ביו-אקטיביים חשובים מאוד ונחקרים היטב כוללים גם את הארינאקים (A-I), קבוצה של דיאטרפנואידים של ציאתין המופקים מתפטיר של Hericium erinaceus או רעמת האריה או יאמבושיטאקה, והריקנונים (C-H), נגזרות אלכוהול בנזיל המופקות מגוף הפרי. שתי קבוצות התרכובות יכולות לעבור בקלות את מחסום הדם-מוח והדגימו השפעות נוירוטרופיות והגנה על תאי העצב. דווח כי הם גורמים לסינתזה של גורמי גדילה עצביים (NGF), הן במבחנה והן ב-in vivo. עם זאת, פטריית מרפא זו יש גם antioxidative, אנטי דלקתי, אנטי סרטני, immunostimulant, antidiabetic, מיקרוביאלית, hypolipidemic, ו antihyperglycemic תכונות, אם כי השימוש הנפוץ ביותר שלה הוא לטיפול במחלות נוירודגנרטיביות ופגיעה קוגניטיבית.
ארינאצין A, הנציג העיקרי של קבוצת הארינאסין, הוכח כבעל השפעה מגנה יעילה מפני מחלת פרקינסון. במודל עכבר 1-מתיל-4-פניל-1,2,3,6-טטרהידרופירידין (MPTP) של מחלת פרקינסון, ארינאצין A הפיק הפחתה של אובדן תאים דופמינרגיים הנגרמים על-ידי MPTP, מוות של תאים אפופטוטיים המושרה על-ידי עקה חמצונית, ורמות גלוטתיון, ניטרוטירוזין ו-4-הידרוקסי-2-נונל (4-HNE); היא גם הפכה ליקויים מוטוריים הקשורים ל-MPTP, והפחיתה את הפגיעה בציטוטוקסיות ואפופטוזיס של תאי עצב המושרים על-ידי 1-מתיל-4-פנילפירידיניום (MPP), באמצעות הפעלה מתמשכת של ה-IRE1α/TRAF2, JNK1/2 ו-p38 MAPK, הביטוי של חלבון הומולוגי C/EBP (CHOP), IKB-β ו-NF-κB, כמו גם Fas ו-Bax. מטבוליט זה נמצא יעיל גם נגד שבץ איסכמי, כפי שדווח במחקר על חולדות שבו הפחתת אפופטוזיס עצבי, כמו גם גודל חלל השבץ במוח על ידי התמקדות במיני חנקן iNOS/תגובתי (RNS) ו-p38 חלבון קינאז המופעל על ידי מיטוגן (MAPK)/CCAAT משפר-חלבון הומולוגי (CHOP), נצפתה.
ארינאצין A דווח גם כבעל פעילות אנטי-סרטנית משמעותית בתאי TSGH 9201 של סרטן קיבה אנושי, שבו הוא גרם לאפופטוזיס משמעותי הקשור לזרחון מוגבר של הידבקות מוקדית קינאז/חלבון קינאז FAK/Akt/p70S6K ומסלולי סרין/תראונין קינאז PAK-1. זה גם הביא לעלייה בציטוטוקסיות וביצירת ROS, לירידה בפולשנות ובהפעלה של קספאזות, ולביטוי של קולטן נמק גידולי TRAIL. הפעולה האנטי-סרטנית החזקה של מטבוליט זה אושרה לאחר מכן על ידי מחקר שנערך לאחרונה הן במבחנה בשני קווי תאים של סרטן המעי הגס האנושי (DLD-1 ו- HCT-116) והן in vivo במודל עכבר שהבהיר עוד יותר את המנגנונים שלו. השפעות הטיפול כללו גירוי של מסלולי ההפעלה של אפופטוזיס חיצוני (TNFR, Fas, FasL, caspases), דיכוי הביטוי של המולקולות האנטי-פופטוטיות Bcl-2 ו-Bcl-XL, וזרחון של יוני N-terminal kinase JNK1/2, תגובה לגירויי מתח, NF-κB p50 ו-p330. כמו כן הוכח כי הויסות של מולקולות קולטני מוות דרך מסלול JNK MAPK/p300/NF-κB מתווך על ידי שינוי של היסטון H3K9K14ac; התוצאות של בדיקת in vivo חשפו, למעשה, רמות מוגברות של היסטון H3K9K14ac, כמו גם אצטילציה היסטון על מקדמי Fas, FasL ו- TNFR.
ארינאצין אחר, ארינאצין C, ידוע בפעולות האנטי-דלקתיות והנוירו-פרוטקטיביות שלו, שיכולות להיות מושגות באמצעות מנגנון עיכוב של IκB, p-IκBα (המעורב במפל התמרת האותות NF-κB במעלה הזרם), וביטוי חלבון סינתאז של תחמוצת החנקן (iNOS) הניתנת להשרה, והפעלת מסלול ההגנה מפני עקה Nrf2/HO-1. הטיפול בתאי BV2 מיקרוגליאליים אנושיים בדלקת הנגרמת על-ידי LPS הביא לירידה ברמות של תחמוצת החנקן (NO), IL-6, TNF-α ו-iNOS, לעיכוב ביטוי NF-κB ולזרחון של חלבוני IκBα (p-IκBα), כמו גם לעיכוב של חלבון 1 (Keap1) דמוי קלך הקשור ל-ECH, ולגורם שעתוק גרעיני מוגבר של גורם אריתרואיד 2 (Nrf2) ולביטוי של חלבון heme oxygenase-1 (HO-1).
(קטע מתוך Venturella et al., 2021)
קולט אדים UP100H לבידוד של פוליסכרידים מפטריית צ'אגה (Inonotus obliquus).
Hielscher אולטרסוניקה מייצרת homogenizers קולי ביצועים גבוהים מ מַעבָּדָה ל גודל תעשייתי.