מיצוי אולטרסוני של פסילוסיבין במים קרים

ידוע שבידוד פסילוסיבין מפטריות קסם טריות ומיובשות, למשל ממיני psilocybe, גוזל זמן ולעיתים קרובות אינו יעיל במיוחד. באמצעות מיצוי אולטרסוני, פסילוסיבין, פסילוסין, באאוציסטין ונורבאאוציסטין ממוצים במהירות מפטריות psilocibe טריות ומיובשות. מיצוי אולטרסוני מפרק את דופנות התאים של הפטרייה כך שהחומרים הפעילים ביולוגית משתחררים במלואם, וכך מתקבל תהליך מיצוי יעיל ביותר ומהיר.

מיצוי אולטרסוני של פסילוסיבין

מיצוי אולטרסוני של פסילוסיבין יעיל ביותר ועולה על שיטות מיצוי חלופיות בזכות תפוקות גבוהות, זמן מיצוי קצר ותפעול פשוט ובטוח. כשיטת מיצוי יעילה ביותר, מהירה, אמינה וידידותית לסביבה, מיצוי אולטרסוני משמש למיצוי תרכובות פעילות ביולוגית רבות מצמחים ומפטריות. מכשירי האולטרסוניקה של Hielscher כבר נמצאים בשימוש נרחב למיצוי תרכובות פעילות ביולוגית מפטריות קסם, ובהן חומרים מעוררי הזיות כגון פסילוסיבין, פסילוסין, באאוציסטין ונורבאאוציסטין. המיצוי האולטרסוני של תרכובות פסיכדליות מספק תפוקות גבוהות של תמצית באיכות מעולה בתהליך מיצוי טורבו. מיצוי אולטרסוני מתאים לכל ממס ומאפשר ייצור תמציות בספקטרום מלא.

מיצוי אולטרסוני – מיצוי קר ועדין של חומרים מפטריות

תרכובות פעילות ביולוגית רבות רגישות לחום, כלומר הן עוברות פירוק והתפרקות בטמפרטורות גבוהות, וכך מאבדות את השפעתן ואת עוצמת פעילותן. לכן, רוב התהליכים לבידוד מטבוליטים משניים מחומרים צמחיים ומפטריות מפיקים תועלת משיטת מיצוי שאינה תרמית, אשר עקרון פעולתה הבסיסי אינו מבוסס על חום. מיצוי אולטרסוני הוא תהליך מכני טהור, שעקרון פעולתו מבוסס על יצירת קוויטציה אקוסטית.

מהי קוויטציה אולטרסונית וכיצד היא משפיעה על המיצוי?

כאשר נוזל עובר סוניקציה באמצעות גשוש אולטרסוני בתדר של 20kHz, מועברות לתווך 20,000 תנודות בשנייה. הגלים האולטרסוניים נעים דרך הנוזל ויוצרים בו מחזורים מתחלפים של לחץ גבוה (דחיסה) / לחץ נמוך (הקלשה או התפשטות). במהלך מחזור הריק בלחץ נמוך נוצרות בנוזל בועות ריק זעירות או חללים, הגדלים לאורך כמה מחזורי לחץ. בשלב הדחיסה של הנוזל והבועות, הלחץ חיובי, ואילו שלב ההקלשה יוצר ריק (לחץ שלילי). במהלך מחזורי הדחיסה וההתפשטות, החללים בנוזל גדלים עד שהם מגיעים לגודל שבו אינם יכולים לספוג עוד אנרגיה. בנקודה זו הם קורסים פנימה בעוצמה. קריסת החללים הללו גורמת למגוון השפעות סונומכניות עתירות אנרגיה, המוכרות כתופעת הקוויטציה האקוסטית / האולטרסונית. במהלך הקריסה של בועות הקוויטציה האולטרסונית נוצרים בנוזל העובר סוניקציה כוחות בעלי צפיפות אנרגיה גבוהה באופן קיצוני, כגון כוחות גזירה חזקים, זרימת נוזל ומערבולות. כוחות קוויטציה אלה מפרקים דופנות תאים של צמחים ומשחררים את התרכובות התוך־תאיות, לרבות חומרים פעילים ביולוגית כגון החומרים מעוררי ההזיות פסילוסיבין, פסילוסין, באאוציסטין ונורבאאוציסטין ממיני פטריות. מחזורי הלחץ הגבוה והנמוך המתחלפים גם מעודדים קצבי מעבר מסה גבוהים, וכך מתקבלת תפוקת המיצוי המעולה המושגת באמצעות סוניקציה. באמצעות מיצוי אולטרסוני ניתן לבודד כמעט את מלוא כמות החומרים הפעילים המצויים בחומרים צמחיים ובפטריות.

מיצוי אולטרסוני של פסילוסיבין: פרוטוקול שלב אחר שלב

• ניתן למצות פסילוסיבין וחומרים פעילים ביולוגית אחרים מפטריות באמצעות מים, אתנול או כוהל אתילי בדרגת 200 proof כממסים.
• קצצו את הפטריות הטריות או המיובשות המכילות פסילוסיבין לחתיכות קטנות. ניתן להשתמש בכובעים וברגליים. שניהם מכילים את התרכובות הפסיכואקטיביות, אך הכובעים עשירים יותר בפסילוסיבין באופן עקבי. הנבגים אינם מכילים פסילוסיבין.
• הניחו את הפטריות הקצוצות בכוס כימית מזכוכית ומלאו אותה במים קרים.
  אפשר גם להניח את הכוס הכימית באמבט קרח כדי לשמור על טמפרטורת התהליך נמוכה ככל האפשר.
• בצעו סוניקציה של תערובת הפטריות והממס באמצעות גשוש אולטרסוני. בהתאם לנפח, UP100H או UP400St יהיו בחירה טובה. הצוות הטכני שלנו ימליץ לכם על המכשיר האולטרסוני האידיאלי לתהליך המיצוי שלכם וישתף אתכם בפרמטרים של התהליך, כגון הגדרת האמפליטודה וזמן הסוניקציה.
• התרחיף שעבר סוניקציה יהפוך לכחול. המים הכחולים מכילים פסילוסיבין שמוצה מגופי הפרי של הפטריות.
• הפרידו את חתיכות הפטריות ואת השאריות באמצעות סינון גס או עדין. אפשר גם לשמור את חומר הפטריות שנותר מהסינון לסבב מיצוי שני באמצעות מים או אתנול.
• השתמשו במערכת אידוי להסרת הממס. 1 עד 2 גרם של פטריות קסם מיובשות אמורים להניב כ־1cc של תמצית סופית. מכיוון שפטריות הן מוצר טבעי, תכולת החומרים הפסיכדליים עשויה להשתנות.
• באמצעות שלב גיבוש אופציונלי ניתן להאריך עוד יותר את חיי המדף של תמצית הפסילוסיבין.
• מלאו מכל או בקבוקון מזכוכית כהה בתמצית הסופית ואחסנו במקפיא.

ניתן לסנן תרכובות פעילות ביולוגית שמוצו באמצעות אולטרסאונד ולרכז אותן עוד יותר באמצעות מאייד סיבובי. בתמונה נראית תמצית פטריית צ'אגה שהופקה במיצוי אולטרסוני.

מדוע מכשיר אולטרסוני מסוג גשוש הוא הטוב ביותר למיצוי פטריות?

סוניקציה היא תהליך שבו משתמשים בגלי קול בתדר גבוה ליצירת בועות קוויטציה בנוזל. כאשר בועות אלה קורסות, הן יוצרות כוחות גזירה מקומיים עזים שיכולים לפרק תאים ולשחרר את תכולתם אל הנוזל.
במיצוי פטריות, ניתן להשתמש בסוניקציה לפירוק דופנות התאים של הפטריות ולשחרור התרכובות הפעילות ביולוגית שלהן אל ממס. ישנם שני סוגים של מכשירים אולטרסוניים: מכשירי אמבט ומכשירים בעלי גשוש.
מכשיר אולטרסוני מסוג אמבט הוא מכשיר שבו הדגימה מונחת בכלי המלא בממס, וגלים אולטרסוניים חלשים יחסית מופעלים על הכלי כולו. שיטה זו ידועה כבלתי יעילה למדי, שכן האמבט האולטרסוני מפזר את האנרגיה האולטרסונית באופן לא אחיד ובעוצמה נמוכה. מכיוון שבאמבט אולטרסוני דגימת הפטריות עוברת סוניקציה באופן עקיף, הגלים האולטרסוניים אינם יכולים לחדור לעומק הדגימה. הגלים האולטרסוניים צריכים לעבור דרך דופנות הכלי לפני שהם מגיעים לחומר הפטרייתי. כך הגלים האולטרסוניים של האמבט, שעוצמתם נמוכה מלכתחילה, נחלשים עוד יותר.
לעומת זאת, מכשיר אולטרסוני בעל גשוש מצויד במוט טיטניום – המכונה סונוטרודה או גשוש – שניתן להחדיר ישירות לדגימה, וכך מתאפשר יישום ממוקד ומקומי יותר של אנרגיה אולטרסונית. הדבר מביא לפירוק תאים ולמיצוי של תרכובות פעילות ביולוגית ביעילות גבוהה משמעותית, במיוחד באזורים צפופים או קשים לגישה בדגימה.

כיטין הוא רב־סוכר המהווה מרכיב עיקרי בדופנות התאים של פטריות רבות, לרבות פטריות כובע. כיטין הוא חומר קשיח ונוקשה, ולכן קשה לפרקו בשיטות מיצוי קונבנציונליות.
סוניקציה יכולה להיות יעילה בפירוק כיטין ובשחרור התרכובות הפעילות ביולוגית הכלואות בתוך דופנות התאים של הפטריות. עם זאת, נדרשת סוניקציה בעוצמה גבוהה באמצעות גשוש, מכיוון שהכיטין בדופנות התאים הוא חומר קשיח יחסית. היישום הממוקד והמקומי של אנרגיה אולטרסונית באמצעות המכשיר האולטרסוני בעל הגשוש מבטיח שהכיטין ייחשף לכמות אנרגיה מספקת לפירוקו.
בנוסף, ניתן להזיז את הגשוש לאזורים שונים בדגימה וליצור ערבול נוסף בקנה מידה מאקרוסקופי, כדי להבטיח שכל חלקי הפטרייה יעברו סוניקציה במידה מספקת. הדבר חשוב במיוחד בפטריות בעלות דופנות תאים עבות או מבנים צפופים, שבהן עלול להיות קשה להבטיח מיצוי מלא בשיטות אחרות.
לסיכום, סוניקציה בעוצמה גבוהה באמצעות גשוש נחוצה לפירוק הכיטין בדופנות התאים של הפטריות ולשחרור התרכובות הפעילות ביולוגית. היישום הממוקד והמקומי של אנרגיה אולטרסונית באמצעות המכשיר האולטרסוני בעל הגשוש מבטיח שהכיטין יעבור סוניקציה במידה מספקת, וכתוצאה מכך מתקבל מיצוי יעיל ויסודי יותר של תרכובות פעילות ביולוגית מהפטריות.
מכשיר אולטרסוני בעל גשוש נחשב בדרך כלל ליעיל יותר למיצוי פטריות, שכן הוא יכול לספק מיצוי אחיד ויסודי יותר של תרכובות פעילות ביולוגית בהשוואה למכשיר אולטרסוני מסוג אמבט.
קראו עוד על ההבדלים בין עיבוד נוזלים באמצעות מכשיר אולטרסוני בעל גשוש לבין עיבודם באמבט אולטרסוני!

פטריות המכילות פסילוסיבין

פסילוסיבין מצוי ביותר מ-200 מיני פטריות מארבעת סוגי הפטריות Conocybe, ובהם המינים Panaeolus, Psilocybe, Stropharia, שכולם מתאימים למיצוי אולטרסוני של התרכובת הפעילה פסילוסיבין. ככלל, לפטריות המכילות פסילוסיבין יש את המאפיינים הבאים: יש להן נבגים כהים, הן פטריות בעלות דפים, הן גדלות בעיקר בקרקע עשירה בהומוס בכרי דשא וביערות באזורים טרופיים וסובטרופיים, ומופיעים עליהן כתמים כחולים עקב תגובת חמצון המתרחשת כאשר נוגעים בפטרייה או פוגעים בה.
המין המוכר ביותר של פטריות המכילות פסילוסיבין הוא Psilocybe cubensis, המכיל שתי תרכובות פסיכואקטיביות עיקריות, פסילוסיבין ופסילוצין. Psilocybe cubensis, המוכר בשמות שרומס, פטריות קסם, כיפות זהובות, קוביות או כובעי זהב, שייך למשפחת הפטריות Hymenogastraceae, ונקרא בעבר Stropharia cubensis. מכיוון שתפוצתו רחבה וקל לגדלו, Psilocybe cubensis הוא מין הפטריות המכילות פסילוסיבין המוכר ביותר.
Psilocybe cubensis מפורסם בעיקר בזכות התרכובות מעוררות ההזיות שבו, המעוררות חוויות פסיכדליות לאחר בליעתו. התרכובות הפסיכואקטיביות העיקריות האלה הן:

• פסילוסיבין (4-phosphoryloxy-N,N-dimethyltryptamine)
• פסילוצין (4-hydroxy-N,N-dimethyltryptamine)
• באוציסטין (4-phosphoryloxy-N-methyltryptamine)
• נורבאוציסטין (4-phosphoryloxytryptamine)

יתרונותיהן של מערכות מיצוי אולטרסוני

יתרונות המיצוי האולטרסוני הם תפוקת המיצוי הגבוהה של תרכובות פסיכדליות (כלומר פסילוסיבין, פסילוצין, באוציסטין ונורבאוציסטין), הבחירה החופשית בממס (למשל מים, אתנול, תערובת מים ואלכוהול וכדומה), וכן התפעול הפשוט והבטוח. בשל הכוחות המכניים העזים של הסוניקציה, ממסים ידידותיים לסביבה ומתונים, כגון מים, אתנול וכדומה, מספיקים בדרך כלל להשגת קצב מיצוי ותפוקת מיצוי יוצאי דופן. כתוצאה מכך, מיצוי אולטרסוני מקצר את זמן המיצוי ומאפשר להפחית את השימוש בממסים או להשתמש בממסים מתונים ועדינים יותר. פירוש הדבר הוא שמיצוי אולטרסוני מאפשר הן קצבי מיצוי גבוהים יותר והן תמציות באיכות מעולה (למשל תמציות במים קרים). מכיוון שניתן לשלוט במדויק בטמפרטורת התהליך במהלך הסוניקציה, נמנעים פירוק תרמי של התמציות עקב טמפרטורות גבוהות מדי וכן התאדות של החומרים.

מכשירים אולטרסוניים מתקדמים למיצוי פטריות

מגוון המוצרים של Hielscher Ultrasonics מכסה את מלוא טווח מכשירי המיצוי האולטרסוניים עתירי הביצועים, מקנה מידה קטן ועד גדול. אביזרים נוספים מאפשרים להרכיב בקלות את תצורת מכשיר המיצוי האולטרסוני המתאימה ביותר לתהליך שלכם. מערך הסוניקציה המיטבי תלוי בקיבולת המתוכננת, בנפח, בחומר הגלם, בתהליך מנתי או רציף בקו ובלוח הזמנים. הצוות המיומן שלנו, בעל הניסיון הרב, ימליץ לכם על מכשיר המיצוי האולטרסוני המתאים ביותר ויסייע לכם בשלב הקמת תהליך מיצוי הפטריות שלכם.
השתמשו במכשירי הסוניקציה שלכם לכל סוג של מיצוי ממקורות צמחיים, לרבות צמחי מרפא, אלקלואידים (למשל ניקוטין, איוואסקה, מיטרגינין), או טינקטורות ספגיריות.

תוכלו לרכוש מעבד אולטרסוני של Hielscher בכל גודל, בתצורה המותאמת במדויק לדרישות תהליך מיצוי הפטריות שלכם. מטיפול בפטריות בכוס מעבדה קטנה ועד לערבוב רציף של תרחיפי פטריות בזרימה בקנה מידה תעשייתי, Hielscher Ultrasonics מציעה מכשיר אולטרסוני המתאים לכם! צרו איתנו קשר – נשמח להמליץ לכם על המערך האולטרסוני האידיאלי!
הטבלה שלהלן מציגה את כושר העיבוד המשוער של המכשירים האולטרסוניים שלנו:

משרעות הניתנות לשליטה מדויקת להשגת תוצאות מיטביות

כל המכשירים האולטרסוניים של Hielscher ניתנים לבקרה מדויקת ולכן משמשים כלי עבודה אמינים בייצור. המשרעת היא אחד מפרמטרי התהליך המכריעים המשפיעים על היעילות והאפקטיביות של מיצוי אולטרסוני של רכיבי תזונה צמחיים פעילים ביולוגית ושל תרכובות מעוררות הזיות מחומרים צמחיים. חומרי גלם כגון פטריות טריות ורכות דורשים סוניקציה מתונה יותר והגדרות משרעת נמוכות יותר, ואילו פטריות מיובשות עשויות לדרוש סוניקציה במשרעות גבוהות יותר כדי לשחרר את התכולה התוך-תאית. כל המכשירים האולטרסוניים של Hielscher מאפשרים הגדרה מדויקת של המשרעת. סונוטרודות ושופרות הגברה הם אביזרים המאפשרים לשנות את המשרעת בטווח רחב עוד יותר. המעבדים האולטרסוניים התעשייתיים של Hielscher יכולים לספק משרעות גבוהות מאוד ואת העוצמה האולטרסונית הדרושה ליישומים תובעניים. ניתן להפעילם בקלות וברציפות במשרעות של עד 200µm בפעולה של 24/7.
הגדרות משרעת מדויקות וניטור מתמיד של פרמטרי התהליך האולטרסוני באמצעות תוכנה חכמה מאפשרים לכם להפיק את מיצוי הפטריות שלכם בתנאים האולטרסוניים האפקטיביים ביותר. סוניקציה מיטבית לתוצאות המיצוי הטובות ביותר!
עמידות הציוד האולטרסוני של Hielscher מאפשרת פעולה של 24/7 בעומסי עבודה כבדים ובסביבות תובעניות. כך הופך הציוד האולטרסוני של Hielscher לכלי עבודה אמין העונה על דרישות המיצוי שלכם.

בדיקות קלות ונטולות סיכון

ניתן להגדיל את קנה המידה של תהליכים אולטרסוניים באופן ליניארי לחלוטין. משמעות הדבר היא שניתן להגדיל את קנה המידה של כל תוצאה שהשגתם באמצעות מכשיר אולטרסוני מעבדתי או שולחני ולקבל בדיוק את אותה תפוקה באמצעות אותם פרמטרי תהליך בדיוק. תכונה זו הופכת את הטיפול האולטרסוני לאידיאלי לבדיקות היתכנות נטולות סיכון, למיטוב תהליכים ולהטמעה בהמשך בייצור מסחרי. צרו איתנו קשר כדי ללמוד כיצד סוניקציה יכולה להגדיל את תפוקת מיצוי הפטריות שלכם ולשפר את איכותו.

האיכות הגבוהה ביותר – תכנון וייצור בגרמניה

כעסק בבעלות משפחתית ובניהול משפחתי, Hielscher מעניקה עדיפות לתקני האיכות הגבוהים ביותר עבור המעבדים האולטרסוניים שלה. כל המכשירים האולטרסוניים מתוכננים, מיוצרים ונבדקים ביסודיות במטה שלנו בטלטו, ליד ברלין, גרמניה. העמידות והאמינות של הציוד האולטרסוני של Hielscher הופכות אותו לכלי עבודה איתן בייצור שלכם. פעולה של 24/7 בעומס מלא ובסביבות תובעניות היא מאפיין טבעי של המכשירים האולטרסוניים עתירי הביצועים של Hielscher.