Ekstrakt lavlje grive proizveden ultrazvukom
Ekstrakti iz vrste gljive Hericium erinaceus, poznate kao gljiva lavlje grive, najučinkovitije se proizvode pomoću ultrazvučne obrade. Ultrazvučni ekstraktori brzo razbijaju staničnu matricu gljivica i omogućuju potpunu ekstrakciju bioaktivnih spojeva iz micelija lavlje grive i plodnog tijela.
Ekstrakcija gljive lavlje grive potpomognuta ultrazvukom
Bioaktivni spojevi u lavljoj grivi: Hericium erinaceus, poznata i pod uobičajenim imenima lavlja griva, japanska yamabushitake, pom pom, bradati zub, ježeva ili majmunska gljiva, je gljiva koja se desetljećima koristi kao tradicionalni lijek i terapeut. Lavlja griva sadrži mnoge bioaktivne spojeve polisaharide, sterole, glikoproteine, terpenoide (npr. erinacine), kao i fenolne i hlapljive spojeve (npr. hericenone). Ove tvari poznate su po svojim antioksidativnim, antidijabetičkim, antikancerogenim, protuupalnim, antimikrobnim, antihiperglikemijskim i hipolipidemijskim učincima. Znanstveno istraživanje pokazalo je da spojevi lavlje grive mogu poboljšati razvoj i funkcioniranje neurona te mogu zaštititi živce od oštećenja. Stoga se trenutno testira kao lijek za demenciju.
Ultrazvučna ekstrakcija lavlje grive s ultrazvučnim uređajem UP200Ht: veći prinosi, ekstrakt punog spektra.
Ultrazvučna ekstrakcija lavlje grive je tehnika koja primjenjuje ultrazvuk velike snage kako bi se ekstrahirali bioaktivni spojevi iz plodnog tijela ili micelija gljive lavlje grive (Hericium erinaceus). Gljiva lavlja griva poznata je ljekovita gljiva, a sadrži razne bioaktivne spojeve koji pospješuju zdravlje poput polisaharida, beta-glukana, hericenona, erinacina i antioksidansa.
Proces ultrazvučne ekstrakcije gljiva uključuje korištenje ultrazvučnih uređaja tipa sonde koji stvaraju intenzivnu kavitaciju u tekućem mediju (kao što je voda, etanol ili metanol) koji sadrži gljivični materijal. Generirana ultrazvučna kavitacija uzrokuje razgradnju staničnih stijenki materijala gljive, oslobađajući bioaktivne spojeve u tekućinu/otapalo. Ultrazvučni valovi također pojačavaju prijenos mase bioaktivnih spojeva iz materijala gljive u otapalo, što povećava učinkovitost ekstrakcije.
Ultrazvučna ekstrakcija gljiva vrlo je učinkovita i brza tehnika izolacije koja ne zahtijeva visoke temperature niti štetne kemikalije. Ekstrahirani bioaktivni spojevi mogu se koristiti za različite primjene, kao što su dodaci prehrani, funkcionalna hrana i nutraceutici. Nadalje, ultrazvučna metoda ekstrakcije lavlje grive je ekološki prihvatljiva i održiva, što je čini idealnim izborom za ekstrakciju bioaktivnih spojeva iz prirodnih izvora.
- visoka efikasnost
- čisto mehanički efekt ekstrakcije, što ekstrakciju čini nježnom
- jednostavan rad
- vrlo kratko vrijeme obrade
- Ušteda energije
Ove prednosti čine sonikaciju izvrsnom tehnikom ekstrakcije za visokokvalitetne ekstrakte gljiva i razlog su zašto se Hielscher ultrasonicators koriste diljem svijeta u laboratorijima i industriji za proizvodnju ekstrakata gljiva.
UV-Vis mjerenje ultrazvučno izoliranog ekstrakta lavlje grive pomoću ultrazvučne sonde UP200Ht.
Protokol za ultrazvučnu ekstrakciju lavlje grive
Valu i sur. (2020.) demonstrirao je visoko učinkovit postupak ekstrakcije za dobivanje i koncentriranje bioaktivnih proizvoda biomase H. erinaceus koji se temelji na principima ultrazvučne ekstrakcije. Uređaj korišten za ekstrakciju bio je Hielscher ultrazvučni procesor (Hielscher UIP1000hdT, 1000 W, 20 kHz) sa sonotrodom BS4d40 (40 mm promjera). Prije eksperimenata ekstrakcije, ultrazvučni procesor je kalibriran kako bi se odredila neto potrošnja energije. Tijekom procesa ultrazvuka, ova vrijednost je automatski oduzeta od bruto potrošnje energije, čime je omogućeno pronalaženje neto snage isporučene ekstrakcijskom mediju. Tijekom pokusa uzorci su stavljeni u vrećicu s ledom uz kontinuirano magnetsko miješanje kako bi se održala niska temperatura uzorka. Nakon završetka ekstrakcije, uzorci su vakuumski filtrirani, a zatim centrifugirani (2500 x g tijekom 5 minuta). Za eliminaciju vode i alkohola iz supernatanta korišten je rotacijski isparivač. Preostali ostaci vode i alkohola iz uzoraka podvrgnuti su liofilizaciji kako bi se dobio praškasti ekstrakt. Alternativno, otapalo se može ukloniti pomoću vakuum filtra i rotacijskog vakuum isparivača kako bi se dobio koncentrat gljiva.
Ultrazvučna ekstrakcija erinacina A i polifenola s antioksidativnim djelovanjem iz gljivične biomase Hericium erinaceus
(studija i grafika: ©Valu et al. 2020.)
Optimizirani uvjeti ekstrakcije pomoću ultrazvuka bili su sljedeći:
- Ultrazvučni uređaj UIP1000hdT sa sonotrodom BS4d40: 100% amplituda, 100% ciklus)
- osušeni, mljeveni Hericium erinaceus
- otapalo: 80% vodeni etanol
- omjer otapala i materijala: 1:30 (g/mL)
- vrijeme ekstrakcije: 45 min
Ukupni sadržaj fenola u ovom optimiziranom ekstraktu H. erinaceus bio je 23,2 mg GAE/g DM, a u DPPH testu, antioksidativna aktivnost dosegla je IC50 od 87,2 μg/mL.
Istraživački tim uspješno je pokazao da ultrazvučna ekstrakcija učinkovito potiče izolaciju antioksidansa u Hericium erinaceus, posebno polifenola i flavonoida koji su povezani s diterpenoidom erinacinom A, poznatim po svojoj visokoj antioksidativnoj aktivnosti.
(usp. Valu i sur., 2020.)
Ultrazvučni ekstraktor UIP1000hdT s mješalicom za ekstrakciju bioaktivnih spojeva iz gljiva.
Pronađite idealan ultrazvučni uređaj za vađenje lavlje grive!
Lavlja griva je bogata hitinom. Kao i sve gljive, lavlja griva ima mnogo hitina u stjenkama stanica. Hitin je čvrsti biopolimer koji staničnoj stijenci daje visoku čvrstoću i čvrstoću. Zbog visokog sadržaja hitina, lavlja griva se ne smije jesti sirova jer je hitin teško probavljiv i može izazvati želučane tegobe.
Kako bi se razbile stanične stijenke lavlje grive i ekstrahirali unutarstanični bioaktivni spojevi, potrebne su velike sile. Stoga ultrazvučne kupke ili spremnici za čišćenje ne daju željene rezultate ekstrakcije.
Pročitajte više o usporedbi učinkovitosti između ultrazvučnog uređaja tipa sonde i ultrazvučne kupke!
Nasuprot tome, ultrazvučne sonde stvaraju lokalno ultrazvučne valove visokog intenziteta i kavitaciju, koji isporučuju potrebnu energiju za razbijanje staničnih stijenki gljiva koje sadrže hitin. Uz to, sonikacija je metoda netermalne ekstrakcije koja sprječava toplinsku degradaciju bioaktivnih spojeva toplinom. Stoga su ultrazvučni uređaji tipa sonde najučinkovitija tehnika ekstrakcije za ekstrakciju ljekovitih gljiva.
Zatražite pravi ultrazvučni uređaj tipa sonde za ekstrakciju gljiva!
Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen serije | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 10L | 0.1 do 2L/min | UIP1000hdT |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100l | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 do 150L | 3 do 15L/min | UIP6000hdT |
| na | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| na | veći | klaster od UIP16000 |
Kontaktirajte nas sada i saznajte više o ultrazvučnim uređajima za ekstrakciju gljiva! Naše dugogodišnje iskusno, dobro obučeno osoblje rado će vam preporučiti najprikladniji ultrazvučni ekstraktor za vaš proces ekstrakcije gljiva!
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Literatura / Reference
- 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
Činjenice koje vrijedi znati
Bioaktivni spojevi gljiva iz micelija u odnosu na plodno tijelo
Ekstrakti micelija i plodnog tijela mogu se proizvesti ultrazvučnom ekstrakcijom i oba imaju svoje jedinstvene prednosti. Koji je bolji ovisi o konkretnom slučaju upotrebe i željenim rezultatima.
Ekstrakti micelija općenito su jeftiniji i lakše ih je proizvesti u velikim količinama nego ekstrakti plodnih tijela, što ih čini dostupnijima. Micelij također sadrži mnoge korisne spojeve poput polisaharida, ergosterola i enzima.
S druge strane, ekstrakti plodnih tijela sadrže više razine beta-glukana, triterpenoida i drugih spojeva koji se povezuju s dobrobitima za zdravlje. Plodna tijela također obično imaju raznolikiji raspon spojeva i mogu biti snažnija u nekim slučajevima.
U konačnici, izbor između ekstrakata micelija i plodnog tijela ovisit će o specifičnoj primjeni i željenim učincima. Ako tražite potporu imunitetu, primjerice, ekstrakt micelija može biti dobra opcija zbog visokog sadržaja polisaharida. Ako tražite kognitivnu podršku, ekstrakt plodnog tijela mogao bi biti bolji izbor zbog visokog sadržaja triterpenoida. Također je vrijedno napomenuti da visokokvalitetni ekstrakti iz izvora micelija i plodnih tijela mogu biti učinkoviti i korisni za razne svrhe.
Koja je najbolja metoda ekstrakcije beta-glukana iz lavlje grive?
Ultrazvučna ekstrakcija hladnom vodom najbolja je tehnika za oslobađanje spojeva topivih u vodi iz gljiva kao što je plodno tijelo lavlje grive. Ultrazvučna ekstrakcija hladnom vodom perforira i lomi čvrste stanične stijenke gljiva kako bi se oslobodili bioaktivni spojevi poput β-glukana iz stanične matrice. Budući da je sonikacija nježan proces, ne oštećuje fitokemikalije i sprječava razgradnju svih bioaktivnih spojeva koji promiču zdravlje, uključujući beta-glukane.
Koje su prednosti ekstrakta gljive?
Procesom ekstrakcije, npr. ultrazvučnom ekstrakcijom, oslobađaju se bioaktivni spojevi poput beta-glukana iz stanične matrice. Stoga ekstrakti gljiva sadrže veće količine bioaktivnih spojeva u usporedbi s mljevenim gljivama u prahu. Glavna frakcija β-glukana, koji su polimeri visoke molekularne težine, topljivi su u vodi. Zato ultrazvučna ekstrakcija hladnom vodom nije samo zdrav i ekološki prihvatljiv način ekstrakcije, već učinkovito otpušta β-glukane iz stanica gljive u vodu. S ekstraktom postaje moguće proizvoditi terapeutike i dodatke prehrani koji sadrže konzistentnu količinu bioaktivnih molekula u svakoj dozi.
Bioaktivni spojevi u lavljoj grivi
Vrlo važni i dobro proučeni bioaktivni metaboliti također uključuju erinacine (AI), skupinu cijatin diterpenoida ekstrahiranih iz micelija Hericium erinaceus ili lavlje grive ili yamabushitake, te hericenone (CH), derivate benzilnog alkohola ekstrahirane iz plodnog tijela. Obje skupine spojeva mogu lako proći kroz krvno-moždanu barijeru i pokazale su neurotropne i neuroprotektivne učinke. Zabilježeno je da induciraju sintezu faktora rasta živaca (NGF), kako in vitro tako i in vivo. No, ova ljekovita gljiva ima i antioksidativna, protuupalna, antikancerogena, imunostimulirajuća, antidijabetička, antimikrobna, hipolipidemijska i antihiperglikemijska svojstva, iako se najčešće koristi za liječenje neurodegenerativnih bolesti i kognitivnih poremećaja.
Erinacin A, glavni predstavnik skupine erinacina, dokazano ima učinkovito zaštitno djelovanje protiv Parkinsonove bolesti. U 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridin (MPTP) mišjem modelu Parkinsonove bolesti, erinacin A je doveo do smanjenja MPTP-induciranog gubitka dopaminergičkih stanica, apoptotičke stanične smrti izazvane oksidativnim stresom i razine glutationa, nitrotirozina i 4-hidroksi-2-nonenala (4-HNE); također je poništio motoričke nedostatke povezane s MPTP-om i smanjio oštećenje citotoksičnosti i apoptoze neuronskih stanica izazvanih 1-metil-4-fenilpiridinijem (MPP), putem aktivacije IRE1α/TRAF2, JNK1 endoplazmatskog retikuluma (ER) pod stresom /2, i p38 MAPK puteve, ekspresiju C/EBP homolognog proteina (CHOP), IKB-β i NF-κB, kao i Fas i Bax. Također je utvrđeno da je ovaj metabolit učinkovit protiv ishemijskog moždanog udara, kao što je objavljeno u studiji na štakorima u kojoj je smanjena apoptoza neurona, kao i veličina moždane šupljine u mozgu ciljanjem na iNOS/reaktivne vrste dušika (RNS) i p38 mitogen-aktivirana protein kinaza (MAPK)/CCAAT pojačivač-vezujući proteinski homologni proteinski (CHOP) putevi.
Za erinacin A je također objavljeno da ima značajno antitumorsko djelovanje u stanicama ljudskog raka želuca TSGH 9201, u kojima je inducirao značajnu apoptozu povezanu s povećanom fosforilacijom puteva fokalne adhezijske kinaze/protein kinaze FAK/Akt/p70S6K i serin/treonin kinaze PAK-1. Također je rezultiralo povećanom citotoksičnošću i stvaranjem ROS-a, smanjenom invazivnošću i aktivacijom kaspaza te ekspresijom TRAIL receptora tumorske nekroze. Snažno antitumorsko djelovanje ovog metabolita naknadno je potvrđeno nedavnom studijom i in vitro na dvjema staničnim linijama raka debelog crijeva (DLD-1 i HCT-116) i in vivo na mišjem modelu koji je dodatno razjasnio njegove mehanizme. Učinci liječenja uključivali su stimulaciju ekstrinzičnih puteva aktivacije apoptoze (TNFR, Fas, FasL, kaspaze), supresiju ekspresije antiapoptotskih molekula Bcl-2 i Bcl-XL i fosforilaciju Jun N-terminalne kinaze JNK1/2, koja odgovara na podražaji stresa, NF-κB p50 i p330. Također je pokazano da je pojačana regulacija molekula receptora smrti putem puta JNK MAPK/p300/NF-κB posredovana modifikacijom histona H3K9K14ac; rezultati in vivo testa otkrili su, zapravo, povećane razine histona H3K9K14ac, kao i acetilaciju histona na Fas, FasL i TNFR promotorima.
Još jedan erinacin, erinacin C, poznat je po svojim antineuroupalnim i neuroprotektivnim djelovanjima, koja se mogu postići mehanizmom inhibicije IκB, p-IκBα (uključenog u uzvodnu kaskadu transdukcije NF-κB signala) i inducibilne sintaze dušikovog oksida (iNOS ) ekspresija proteina i aktivacija Nrf2/HO-1 zaštitnog puta od stresa. Liječenje ljudskih BV2 mikroglijalnih stanica s LPS-induciranom upalom rezultiralo je smanjenim razinama dušikovog oksida (NO), IL-6, TNF-α i iNOS, inhibicijom ekspresije NF-κB i fosforilacijom IκBα (p- IκBα) proteina, kao i inhibiciju proteina 1 (Keap1) povezanog s ECH-om poput Kelcha i faktora povezanog s povećanim faktorom nuklearne transkripcije eritroidom 2 (Nrf2) i ekspresiju proteina hem oksigenaze-1 (HO-1) .
(odlomak iz Venturella et al., 2021.)
Ultrazvučni ekstraktor UP100H za izolaciju polisaharida iz gljive chaga (Inonotus obliquus).
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija do industrijska veličina.