מיצוי אולטרסוני של פטריות מרפא
פטריות מרפא מוכרות מאז ימי קדם בזכות יתרונותיהן הבריאותיים יוצאי הדופן. לאחרונה הפכו פטריות המרפא למוצר נפוץ לשיפור הבריאות ולהגברת האנרגיה. כדי ליהנות ממלוא קשת ההשפעות התומכות בבריאות של פטריות המרפא, יש לשחרר מתאי הפטריות תרכובות כגון רב־סוכרים, טריטרפנואידים וחומרים פעילים ביולוגית אחרים. מיצוי אולטרסוני הוא טכניקה מצוינת לבידוד תרכובות פעילות ביולוגית ממקורות צמחיים, כגון ריישי, רעמת האריה, קורדיספס, שיטאקה, צ'אגה וכו'.
תמציות פטריות מרפא – מופקות באמצעות אולטרסאונד
פטריות מרפא ביססו את מעמדן כמזון־על וכחומר נואוטרופי בזכות השפעותיהן יוצאות הדופן על התפקודים הקוגניטיביים ועל מערכת החיסון. לצד השפעותיהן המשפרות את הבריאות ואת התפקוד הקוגניטיבי, פטריות מרפא משמשות למניעה ולטיפול במחלות (למשל סרטן, סוכרת, דלקת וכו'). המינים המוכרים ביותר של פטריות מאכל הם צ'אגה, ריישי, רעמת האריה, קורדיספס, שיטאקה ומאיטאקה.
UP100H, מכשיר מיצוי אולטרסוני רב־עוצמה בהספק של 100 ואט, משמש למיצוי תרכובות פעילות ביולוגית מפטריית צ'אגה (Inonotus obliquus).
בין ההשפעות הבריאותיות הבולטות ביותר של פטריות, הוכח כי תרכובות פעילות ביולוגית מפטריות מחזקות את החסינות, מעלות את רמת גורם הגדילה העצבי (NGF), משפרות את הסיבולת במהלך פעילות גופנית וכן מאריכות את תוחלת החיים. התרכובות הפעילות ביולוגית האחראיות להשפעות המשפרות את הבריאות כוללות, למשל, רב־סוכרים כגון α-גלוקנים ו־β-גלוקנים. פרופיל הגלוקנים שונה בין מיני הפטריות השונים, והוא האחראי לשימוש הייעודי בפטריות שונות להשגת השפעות שונות. למשל, רעמת האריה מעודדת את גורם הגדילה העצבי (NGF), ואילו פטריית הקורדיספס משפרת את הסיבולת, וריישי תומכת במערכת החיסון ובאריכות ימים.
לחצו על הקישורים הבאים למידע נוסף על מיצוי מפטריות מסוימות, כולל פרוטוקולי מיצוי והדגמות וידאו:
מדוע להשתמש בתמציות פטריות?
לתמציות פטריות יש יתרון, שכן צריכת כמויות קטנות בלבד שלהן מביאה לאותן השפעות כמו צריכת כמויות גדולות של אבקות פטריות, הנדרשות להשגת ההשפעות הרצויות. תמציות פטריות שבודדו באמצעות אולטרסאונד מספקות לכם את כל רכיבי התזונה החשובים והחומרים הפעילים ביולוגית בצורה מרוכזת מאוד!
מיצוי אולטרסוני של רב־סוכרים
לבידוד רב־סוכרים (כגון אלפא־גלוקנים ובטא־גלוקנים), טריטרפנים ותרכובות פעילות ביולוגית אחרות מפטריות מרפא, מיצוי אולטרסוני הוא הטכניקה הנוחה, האפקטיבית והיעילה ביותר.
רכיבים מועילים נוספים המצויים בפטריות מאכל רבות הם סלניום, ויטמין D וויטמין B3. באמצעות סוניקציה אינטנסיבית, דופנות תאי הפטריות (העשויות מכיטין) מנוקבות ומפורקות, כך שהתרכובות הכימיות, כגון רב־סוכרים, ויטמינים וכו', משתחררות אל הממס שמסביב. מיצוי אולטרסוני יעיל ביותר ומשחרר את מלוא קשת התרכובות הפעילות ביולוגית בתוך זמן מיצוי קצר מאוד בהשוואה לטכניקות מיצוי מסורתיות.
לאחר המיצוי, ניתן להפריד ולטהר את התרכובות הפעילות ביולוגית באמצעות סינון, זיקוק / אידוי ושיקוע, כדי להכין תמציות פטריות מרוכזות מאוד ובעלות יעילות גבוהה מאוד. בהמשך מעבדים את תמציות הפטריות הללו לתרופות, לתוספי תזונה, לרכיבי מזון פונקציונלי, לטינקטורות ולתכשירים מחזקים.
מיצוי אולטרסוני במים או בממסים
יתרון עצום של מיצוי אולטרסוני הוא המבחר הרחב של ממסים לבחירה. בידוד של פיטוכימיקלים ותרכובות פעילות ביולוגית בסיוע אולטרסאונד ניתן לביצוע בממסים כגון מים, אתנול, מתנול, איזופרופנול, תערובות מים/אתנול, גליצרין, שמנים צמחיים וכו'.
בהתאם לתרכובות המיועדות לבידוד, ניתן לבצע מיצוי פטריות בסיוע אולטרסאונד במים או בממסים כגון אתנול, מתנול, איזופרופנול וכו'. מכיוון שפטריות מכילות בעיקר תרכובות מטרה מסיסות במים ורק מעט רכיבים שאינם מסיסים במים, מיצוי במים או בתמיסה מימית של אתנול הוא בדרך כלל השיטה המועדפת. ממסים בעלי אחוז אלכוהול גבוה יותר משמשים במיוחד לבידוד תמציות עשירות בטריטרפנים.
UP400St המכשיר האולטרסוני UP400St יעיל ביותר ומאפשר מיצוי מהיר של תרכובות פעילות ביולוגית כגון רב־סוכרים, טרפנים, אלקלואידים וחומרים אחרים שמקורם בפטריות, מהתפטיר ומגוף הפרי של פטריות מרפא.
- היעיל ביותר
- מיצוי מהיר
- מיצוי מלא יותר
- תמציות איכותיות בעלות ספקטרום מלא
- תהליך מתון, ללא חימום (מיצוי קר)
- בדרגת איכות לתרופות / למזון
- תהליך מתוקנן
- מגוון ממסים לבחירה
- בטוח וקל לתפעול
תוצאות המיצוי האולטרסוני של פטריות
הפרמטרים של התהליך האולטרסוני חיוניים לבידוד ולהשבה של פיטוכימיקלים. ראשית, פרמטרים אולטרסוניים כגון משרעת, לחץ וטמפרטורה הם גורמים חשובים להתאמת תהליך המיצוי להשגת התפוקה והאיכות הגבוהות ביותר. שנית, תנאי תהליך המבוקרים במדויק מבטיחים שהתמציות לא יתפרקו עקב השפעות חזקות מדי של התהליך (למשל טמפרטורות גבוהות). לדוגמה, תרכובות ממקור צמחי כגון רב־סוכרים נוטות להתפרק בחשיפה לטמפרטורות גבוהות.
ניתן לשלוט במדויק במכשירי המיצוי של Hielscher Ultrasonics – באמצעות הגדרת המשרעת, הלחץ והטמפרטורה לתנאים מיטביים. הדבר מאפשר תוצאות ואיכות תמצית הניתנות לשחזור, וכן תקנון של התהליך.
מחקר (Alzorqi et al.) הראה כי לגלוקנים מסוג (1-3; 1-6)-β-d מפטריות מלזיות, שמוצו באמצעות אולטרסאונד, יש פעילות נוגדת חמצון גבוהה יותר, משקל מולקולרי גבוה יותר ודרגת הסתעפות מיטבית בהשוואה לתמציות שהופקו בטכניקות מיצוי קונבנציונליות.
מכשירי מיצוי אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים
Hielscher Ultrasonics היא יצרנית בעלת ניסיון רב שנים של מכשירים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים, המשמשים בהצלחה לבידוד רכיבים פעילים ביולוגית מחומרי גלם צמחיים ומפטריות. עם קו מוצרים המכסה את כל הטווח, ממכשירים אולטרסוניים קטנים לאחיזה ביד, דרך מערכות שולחניות ומערכות פיילוט ועד ליחידות תעשייתיות מלאות, Hielscher Ultrasonics היא השותפה המסייעת לכם מבדיקת ההיתכנות הראשונה ומיטוב התהליך ועד להתקנה הסופית של קו הייצור התעשייתי שלכם. כדי לשחרר תרכובות פעילות ביולוגית מחומרי גלם צמחיים, ייתכן שיידרשו משרעות גבוהות – במיוחד כאשר יש לנקב ולפרק דפנות תאים עמידות. המעבדים האולטרסוניים של Hielscher Ultrasonics, למשל UIP500hdT או UIP2000hdT, יכולים לפעול במשרעות גבוהות מאוד של עד 200µm. מובן שניתן להפעיל משרעות גבוהות אלו ברציפות, בפעולה של 24/7. המבנה העמיד של המכשירים האולטרסוניים של Hielscher מבטיח פעולה ללא תקלות במשך 24/7 בעומסי עבודה כבדים ובסביבות תובעניות.
- מכשירי מיצוי אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים
- ניתנים לשליטה מדויקת
- תוצאות הניתנות לשחזור
- הגדלת קנה מידה ליניארית
- עמידים ודורשים תחזוקה מועטה
- ייעוץ ושירות
- קלים ובטוחים לתפעול
SonoStation – מערכת אולטרסונית עם מכשירים אולטרסוניים בהספק של 2x 2kW, מכל ערבול ומשאבה – מצוינת למיצוי כמויות גדולות.
| נפח אצווה | ספיקת זרימה | מכשירים מומלצים |
|---|---|---|
| 1 עד 500mL | 10 עד 200mL/min | UP100H |
| 10 עד 2000mL | 20 עד 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 עד 20L | 0.2 עד 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 עד 100L | 2 עד 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 עד 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | גבוהה יותר | מערך של UIP16000 |
מכשירי מיצוי אולטרסוניים בהספק גבוה, מקנה מידה מעבדתי ועד לקנה מידה של פיילוט וייצור תעשייתי.
ספרות / מקורות
- Alzorqi I., Sudheer S., Lu T.J., Manickam S. (2017): Ultrasonically extracted β-d-glucan from artificially cultivated mushroom, characteristic properties and antioxidant activity. Ultrasonic Sonochemistry 2017. 531-540.
- Alzorqi I., Singh A., Manickam S., Al-Qrimli H. (2016): Optimization of ultrasound assisted extraction (UAE) of β-D-glucan polysaccharides from Ganoderma lucidum for prospective scale-up. Resource-Efficient Technologies 2016.
- Khan, A.A., Gani A., Masoodi F., Kousar S., Ahmad M. (2014): Antioxidant and Functional Properties of β-Glucan Extracted from Edible Mushrooms Agaricus Bisporus, Pleurotus Ostreatus and Coprinus Atramentarius. Proceedings of the 8th International Conference on Mushroom Biology and Mushroom Products (ICMBMP8) 2014.
- Vardanega R., Santos D.T., Meireles M.A.M. (2014): Intensification of bioactive compounds extraction from medicinal plants using ultrasonic irradiation. Pharmacogn Rev. 2014 Jul-Dec; 8(16): 88–95.
עובדות שכדאי לדעת
מיצוי אולטרסוני – עקרון הפעולה
מיצוי אולטרסוני הוא טכנולוגיה פשוטה, זולה, מהירה ויעילה, המגבירה את המיצוי מנוזל ומוצק ועולה בביצועיה על טכניקות מיצוי מסורתיות. היתרונות העיקריים של מיצוי אולטרסוני ממוצק לנוזל מבוססים על קינטיקת מיצוי ומעבר מסה מהירים יותר, וכן על הגדלת תפוקת המיצוי. יתרון נוסף הוא האפשרות לבצע את תהליך המיצוי בטמפרטורות נמוכות יותר, וכך למנוע פירוק של תרכובות רגישות לחום. בהשוואה לטכניקות בידוד חלופיות, כגון מיקרוגל או CO2 במצב סופרקריטי, מכשיר המיצוי האולטרסוני זול יותר הן ברכישה והן בתפעול, וגם ידידותי למשתמש ובטוח להפעלה.
מיצוי אולטרסוני מבוסס על קוויטציה אקוסטית ועל כוחות הגזירה ההידרודינמיים שלה. המערכות של Hielscher Ultrasonics יוצרות גלים אולטרסוניים וקוויטציה בעוצמה גבוהה לצורך מיצוי פיטוכימיקלים מחומר צמחי.
קוויטציה אקוסטית – התופעה שבבסיס העיבוד האולטרסוני: כאשר גלים אולטרסוניים עזים מועברים לתווך נוזלי, הנוזל נתון למחזורי דחיסה והתפשטות. במהלך ההתפשטות (הקלשה), נוצרות בנוזל בועות ואקום או חללים. בועות ואקום אלה נוצרות כאשר הלחץ השלילי המופעל עולה על חוזק המתיחה של הנוזל. לאורך מחזורי דחיסה / הקלשה חוזרים, בועות הוואקום גדלות עד שהן מגיעות לנקודה שבה אינן יכולות לספוג עוד אנרגיה, ואז הן קורסות בעוצמה (קריסה פנימה של הבועה). במהלך קריסת הבועה נוצרים באופן מקומי תנאים קיצוניים, כגון הפרשים גבוהים מאוד בטמפרטורה ובלחץ, זרם נוזל וכוחות גזירה. כוחות עזים אלה מפרקים תאים (של צמחים ורקמות), כך שהחומר התוך-תאי (למשל רב-סוכרים, טרפנים, חלבונים, פלבונים וכו') משתחרר אל הממס. תהליך ההיווצרות, הגדילה והקריסה של בועות הוואקום מכונה קוויטציה.
פטרייה
פטרייה (ברבים: פטריות) היא המונח הבוטני לכל חברי קבוצת האורגניזמים האאוקריוטיים הכוללת מיקרואורגניזמים כגון שמרים ועובשים, וכן פטריות כובע. במיוחד ברפואה המסורתית (למשל ברפואה האסייתית / הסינית), פטריות ניתנות להשגת מגוון השפעות, כגון שיפור קוגניטיבי, חיזוק מערכת החיסון או אריכות ימים. כיום פטריות מרפא משמשות לא רק כתרופה חלופית, אלא גם תמציות פטריות נצרכות כמזונות פונקציונליים או כמזונות-על. לדוגמה, פטריות כגון מאיטקה, קורדיספס, זנב הודו וריישי נצרכות כדי להפיק תועלת מהשפעתן כמווסתות של מערכת החיסון. כמה מיני פטריות, כגון פטריות פסילוסיבין (המכונות בשפה המדוברת פטריות קסם), משמשים בשל תכונותיהם הפסיכדליות. פטריות אינן צמחים, והן מסווגות בממלכת הפטריות.
רב-סוכרים
רב-סוכרים הם תרכובות בעלות פעילות ביולוגית חשובות המצויות בפטריות מרפא. הם משמשים כתרכובות פעילות מבחינה ביוכימית במתן תרופות ותכשירים נוטרצבטיים, ולהם השפעות חיוביות כגון ויסות מערכת החיסון, ביטול נזקי קרינה או מניעתם, עיכוב קרישת דם, וכן פעילות נוגדת סרטן, נוגדת נגיפים ומפחיתת רמות סוכר בדם. רב-הסוכרים שמקורם בפטריות לנטינן, סכיזופילן וקרסטין התקבלו לשימוש כתרופות המחזקות את מערכת החיסון ביפן, בקוריאה ובסין.
מלבד רב-סוכרים, פטריות מכילות פנולים, רב-סוכרים הטרוגניים, גליקוגנים, ויטמינים וטריטרפנים, לצד רכיבים מועילים נוספים.
מיני פטריות מרפא
בפטריית צ'אגה הידועה גם בשם Inonotus obliquus או פטריית העץ השחורה (ובשמות עממיים יותר: פטריית גחלים, פטריית שדר, פטריית נקבים דמוית סיגים), רב-סוכרים הם התרכובות הפעילות הבולטות ביותר. לרב-הסוכרים של צ'אגה פעילות נוגדת חמצון חזקה מאוד, הלוכדת רדיקלים חופשיים.
רעמת האריה (Hericium erinaceus) היא פטרייה אכילה ופטריית מרפא השייכת לקבוצת פטריות השיניים. רעמת האריה ידועה בהשפעותיה המגינות על מערכת העצבים והנואוטרופיות, כלומר היא משמשת לשיפור הזיכרון והתפקודים הקוגניטיביים.
ריישי (Ganoderma lucidum, הידועה גם בשמות לינג ג'י / לינגג'י, מננטקה ופטריית האלמוות) היא פטריית נקבים, שקל לזהותה לפי הכובע שלה, שצורתו כצורת כליה ומראהו כמצופה בלכה אדומה. פטריית הריישי מייצרת קבוצה של טריטרפנים המכונים חומצות גנודריות. לחומצות גנודריות מבנה מולקולרי הדומה לזה של הורמונים סטרואידיים. נוסף על כך, תרכובות אחרות המצויות בריישי כוללות רב־סוכרים (למשל בטא־גלוקן), קומרין, מניטול ואלקלואידים. סטרולים שבודדו מהפטרייה כוללים ganoderol, ganoderenic acid, ganoderiol, ganodermanontriol, lucidadiol ו־ganodermadiol. מבחינה קולינרית, ריישי ידועה בטעמה המר ונצרכת לעיתים קרובות במשקאות קפה.
שיטאקה (Lentinula edodes; המכונה בשמות עממיים פטריית עץ היער השחור, שיאנג גו והפטרייה הריחנית) משמשת רבות כמרכיב במנות אסייתיות. כאשר היא ניתנת למטרות בריאותיות, שיטאקה מחזקת את מערכת החיסון ומביאה להפחתה משמעותית בדלקת.
Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolor; המכונה בשמות עממיים פטריית זנב תרנגול הודו, יון ג'י וקוואראטקה) מכילה את הרב־סוכרים PSK, PSP ו־Kresin וכן גלוקנים מסוג B-1,3 ו־B-1,4. הרב־סוכרים משמשים לשיפור התפקוד החיסוני בחולים בסוגי סרטן מסוימים, כאשר משתמשים בהם בשילוב עם כימותרפיה. ברפואה הסינית המסורתית, פטריית זנב תרנגול הודו משמשת כתכשיר מחזק.
Cordyceps sinensis (Ophiocordyceps sinensis; הידועה גם בשמות פטריית הזחל הסינית, דונג צ'ונג שיא צאו ויארצה גונבו) היא פטרייה נוספת בעלת תכונות נוגדות חמצון יוצאות דופן. קורדיספס מכילה נוגדי חמצון חזקים המנטרלים רדיקלים חופשיים מזיקים, וגם מגבירה את פעילותה של מערכת נוגדי החמצון הטבעית של הגוף.
מאיטקה (Grifola frondosa; פטריית הענן, הוי שו הואה, תרנגולת היער, ראש איל, ראש כבש) היא פטריית נקבים שהוכח כי היא ממריצה הן את מערכת החיסון המולדת והן את מערכת החיסון הנרכשת. מחקר מצא שמאיטקה ממריצה את מערכות החיסון של חולי סרטן השד. נוסף על כך, היא מפגינה השפעות המפחיתות את רמת הסוכר בדם, שכן הפטרייה מכילה מעכב של אלפא־גלוקוזידאז.
Agaricus subrufescens (הידועה גם בשמות Agaricus blazei, Agaricus brasiliensis, Agaricus rufotegulis; ובשמות העממיים פטריית השקד, פטריית השמש, פטריית האלוהים, פטריית החיים, אגריקוס השמש המלכותי, ג'יסונגרונג או היממצוטקה) היא פטרייה אכילה המתאפיינת בטעמה המתוק ובניחוח שקדים. פטריית האגריקוס היא פטריית מרפא פופולרית, המשמשת בעיקר בשל השפעותיה המחזקות את מערכת החיסון.