Ultrazvučna ekstrakcija ljekovitih gljiva
Ljekovite gljive poznate su od davnina po svojim iznimnim koristima za zdravlje. U novije vrijeme ljekovite gljive postaju široko zastupljen proizvod za poboljšanje zdravlja i povećanje energije. Kako bi se ostvario puni spektar učinaka ljekovitih gljiva koji podupiru zdravlje, spojevi poput polisaharida, triterpenoida i drugih bioaktivnih tvari moraju se osloboditi iz stanica gljiva. Ultrazvučna ekstrakcija izvrsna je tehnika za izolaciju bioaktivnih spojeva iz biljnih sirovina, kao što su reishi, lavlja griva, Cordyceps, shiitake, čaga itd.
Ekstrakti ljekovitih gljiva – proizvedeni ultrazvukom
Ljekovite gljive stekle su status superhrane i nootropika zbog svojih izvanrednih učinaka na kognitivne funkcije i imunosni sustav. Osim što poboljšavaju zdravlje i kognitivne sposobnosti, ljekovite gljive upotrebljavaju se za prevenciju i liječenje bolesti (npr. raka, dijabetesa, upala itd.). Najpoznatije vrste jestivih gljiva jesu čaga, reishi, lavlja griva, Cordyceps, shiitake i maitake.
UP100H, snažan ultrazvučni ekstraktor snage 100 vata, upotrebljava se za ekstrakciju bioaktivnih spojeva iz gljive čage (Inonotus obliquus).
Kada je riječ o najistaknutijim učincima gljiva na zdravlje, pokazalo se da bioaktivni spojevi gljiva jačaju imunitet, povećavaju faktor rasta živaca (NGF), poboljšavaju izdržljivost tijekom tjelesne aktivnosti te pridonose dugovječnosti. Bioaktivni spojevi koji uzrokuju učinke povoljne za zdravlje uključuju, primjerice, polisaharide poput α-glukana i β-glukana. Profil glukana razlikuje se među pojedinim vrstama gljiva i odgovoran je za specifičnu primjenu različitih gljiva radi postizanja različitih učinaka. Primjerice, lavlja griva potiče faktor rasta živaca (NGF), dok gljiva Cordyceps poboljšava izdržljivost, a reishi podupire imunosni sustav i dugovječnost.
Kliknite na sljedeće poveznice kako biste saznali više o ekstrakciji iz pojedinih gljiva, uključujući protokole ekstrakcije i videodemonstracije:
Zašto ekstrakti gljiva?
Ekstrakti gljiva imaju prednost jer konzumacija samo malih količina ima iste učinke kao unošenje velikih količina gljiva u prahu, koje su potrebne za postizanje željenih učinaka. Ultrazvučno izolirani ekstrakti gljiva pružaju vam sve važne hranjive tvari i bioaktivne tvari u vrlo koncentriranom obliku!
Ultrazvučna ekstrakcija polisaharida
Za izolaciju polisaharida (poput alfa-glukana i beta-glukana), triterpena i drugih bioaktivnih spojeva iz ljekovitih gljiva ultrazvučna ekstrakcija najpraktičnija je, najdjelotvornija i najučinkovitija tehnika.
Ostale korisne sastavnice koje se nalaze u mnogim jestivim gljivama jesu selen, vitamin D i vitamin B3. Intenzivnom sonikacijom stanične stijenke gljiva (koje su građene od hitina) perforiraju se i liziraju pa se kemijski spojevi poput polisaharida, vitamina itd. oslobađaju u okolno otapalo. Ultrazvučna ekstrakcija vrlo je učinkovita jer oslobađa puni spektar bioaktivnih spojeva u vrlo kratkom vremenu ekstrakcije u usporedbi s tradicionalnim tehnikama ekstrakcije.
Nakon ekstrakcije bioaktivni spojevi mogu se odvojiti i pročistiti filtracijom, destilacijom / isparavanjem i taloženjem kako bi se pripremili visoko koncentrirani, vrlo djelotvorni ekstrakti gljiva. Ti se ekstrakti gljiva kasnije prerađuju u lijekove, dodatke prehrani, sastojke funkcionalne hrane, tinkture i tonike.
Ultrazvučna ekstrakcija vodom ili otapalima
Velika prednost ultrazvučne ekstrakcije jest širok izbor otapala među kojima možete birati. Ultrazvučno potpomognuta izolacija fitokemikalija i bioaktivnih spojeva može se provoditi u otapalima kao što su voda, etanol, metanol, izopropanol, smjese vode i etanola, glicerin, biljna ulja itd.
Ovisno o ciljanim spojevima koje treba izolirati, ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija gljiva može se provoditi u vodi ili otapalima kao što su etanol, metanol, izopropanol itd. Budući da gljive sadrže uglavnom ciljane spojeve topljive u vodi i samo nekoliko sastojaka netopljivih u vodi, ekstrakcija u vodi ili vodenoj otopini etanola obično je preferirana metoda. Otapala s višim udjelom alkohola upotrebljavaju se posebno za izolaciju ekstrakata bogatih triterpenima.
UP400St Ultrazvučni uređaj UP400St vrlo je učinkovit i omogućuje brzu ekstrakciju bioaktivnih spojeva kao što su polisaharidi, terpeni, alkaloidi i druge mikokemikalije iz micelija i plodišta ljekovitih gljiva.
- Najučinkovitija
- Brza ekstrakcija
- Potpunija ekstrakcija
- Visokokvalitetni ekstrakti punog spektra
- Blag, netoplinski postupak (hladna ekstrakcija)
- Farmaceutska / prehrambena kvaliteta
- Standardizirani postupak
- Različita otapala na izbor
- Sigurno i jednostavno rukovanje
Rezultati ultrazvučne ekstrakcije gljiva
Parametri ultrazvučnog postupka ključni su za izolaciju i izdvajanje fitokemikalija. Prvo, ultrazvučni parametri kao što su amplituda, tlak i temperatura važni su čimbenici za prilagodbu postupka ekstrakcije kako bi se postigli najveći prinos i najviša kvaliteta. Drugo, precizno kontrolirani uvjeti postupka osiguravaju da se ekstrakti ne razgrađuju zbog prejakih utjecaja tijekom postupka (npr. visokih temperatura). Primjerice, biljni spojevi kao što su polisaharidi skloni su razgradnji pri izlaganju visokim temperaturama.
Ekstraktorima tvrtke Hielscher Ultrasonics može se precizno upravljati – postavljanjem amplitude, tlaka i temperature na optimalne uvjete. To omogućuje ponovljivost rezultata, kvalitetu ekstrakta i standardizaciju postupka.
Istraživanje (Alzorqi i sur.) pokazalo je da (1-3; 1-6)-β-d-glukani iz malezijskih gljiva ekstrahirani ultrazvukom imaju veću antioksidacijsku aktivnost, veću molekulsku masu i optimalan stupanj razgranatosti u usporedbi s ekstraktima proizvedenima konvencionalnim tehnikama ekstrakcije.
Ultrazvučni ekstraktori visokih performansi
Hielscher Ultrasonics proizvođač je s dugogodišnjim iskustvom u proizvodnji ultrazvučnih uređaja visokih performansi, koji se uspješno primjenjuju za izolaciju bioaktivnih sastojaka iz biljnog materijala i gljiva. S linijom proizvoda koja obuhvaća cijeli raspon od manjih ručnih ultrazvučnih uređaja preko stolnih i pilot-sustava do potpuno industrijskih uređaja, Hielscher Ultrasonics vaš je partner koji vam pomaže od prvog ispitivanja izvedivosti i optimizacije postupka do završne instalacije vaše industrijske proizvodne linije. Za oslobađanje bioaktivnih spojeva iz biljnog materijala mogu biti potrebne visoke amplitude – osobito kada je potrebno perforirati i lizirati čvrste stanične stijenke. Ultrazvučni procesori tvrtke Hielscher Ultrasonics, npr. UIP500hdT ili UIP2000hdT, mogu raditi pri vrlo visokim amplitudama do 200µm. Te se visoke amplitude, naravno, mogu održavati kontinuirano tijekom rada 24/7. Robusnost ultrazvučnih uređaja Hielscher osigurava nesmetan rad 24/7 pri velikim opterećenjima i u zahtjevnim okruženjima.
- Ultrazvučni ekstraktori visokih performansi
- Precizno upravljanje
- Ponovljivi rezultati
- Linearno povećanje mjerila
- Robusni i s malim zahtjevima za održavanje
- Savjetovanje i servis
- Jednostavno i sigurno rukovanje
SonoStation – ultrazvučni sustav s ultrazvučnim uređajima 2x 2kW, spremnikom s miješalicom i pumpom – izvrstan je za ekstrakciju velikih količina.
| Volumen šarže | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | veći | skup uređaja UIP16000 |
Ultrazvučni ekstraktori velike snage za laboratorijsko, pilot i industrijsko mjerilo.
Literatura / Reference
- 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.
Korisne činjenice
Ultrazvučna ekstrakcija – načelo rada
Ultrazvučna ekstrakcija jednostavna je, jeftina, brza i učinkovita tehnologija koja intenzivira ekstrakciju tekuće–čvrsto i nadmašuje tradicionalne tehnike ekstrakcije. Glavne prednosti ultrazvučne ekstrakcije čvrsto–tekuće temelje se na bržoj kinetici ekstrakcije i prijenosu mase te na povećanju prinosa ekstrakta. Još jedna prednost jest mogućnost provođenja postupka ekstrakcije pri nižim temperaturama, čime se spojevi osjetljivi na toplinu štite od razgradnje. U usporedbi s alternativnim tehnikama izolacije, poput mikrovalne ekstrakcije ili ekstrakcije superkritičnim CO2, ultrazvučni ekstraktor ima niže troškove nabave i rada te je jednostavan i siguran za uporabu.
Ultrazvučna ekstrakcija temelji se na akustičnoj kavitaciji i njezinim hidrodinamičkim smičnim silama. Sustavi tvrtke Hielscher Ultrasonics stvaraju intenzivne ultrazvučne valove i kavitaciju za ekstrakciju fitokemikalija iz biljnog materijala.
Akustična kavitacija – pojava pri ultrazvučnoj obradi: Kada se intenzivni ultrazvučni valovi prenose u tekući medij, u tekućini se izmjenjuju ciklusi kompresije i ekspanzije. Tijekom ekspanzije (razrjeđivanja) u tekućini nastaju vakuumski mjehurići ili šupljine. Ti vakuumski mjehurići nastaju kada primijenjeni negativni tlak premaši vlačnu čvrstoću tekućine. Tijekom više ciklusa kompresije / razrjeđivanja vakuumski mjehurići rastu sve dok ne dosegnu točku u kojoj više ne mogu apsorbirati energiju, pa se silovito urušavaju (implozija mjehurića). Tijekom implozije mjehurića lokalno nastaju ekstremni uvjeti, poput vrlo velikih razlika u temperaturi i tlaku, strujanja tekućine i smičnih sila. Te intenzivne sile razaraju stanice (biljaka i tkiva), tako da se unutarstanični materijal (npr. polisaharidi, terpeni, proteini, flavoni itd.) oslobađa u otapalo. Proces nastanka, rasta i urušavanja vakuumskih mjehurića poznat je kao kavitacija.
Gljiva
Gljiva (množina: gljive) botanički je naziv za sve pripadnike skupine eukariotskih organizama koja uključuje mikroorganizme poput kvasaca i plijesni te gljive. Osobito u tradicionalnoj medicini (npr. azijskoj / kineskoj medicini), gljive se primjenjuju radi postizanja različitih učinaka, poput poboljšanja kognitivnih funkcija, jačanja imunosnog sustava ili postizanja dugovječnosti. Danas se ljekovite gljive ne upotrebljavaju samo kao alternativni lijek, nego se njihovi ekstrakti konzumiraju i kao funkcionalna hrana ili superhrana. Primjerice, gljive poput maitakea, kordicepsa, purećeg repa i reishija konzumiraju se radi njihova imunomodulatornog djelovanja. Nekoliko vrsta gljiva, poput psilocibinskih gljiva (kolokvijalno poznatih kao čarobne gljive), upotrebljava se zbog svojih psihodeličnih svojstava. Gljive nisu biljke i svrstavaju se u carstvo gljiva.
Polisaharidi
Polisaharidi su važni bioaktivni spojevi prisutni u ljekovitim gljivama. Upotrebljavaju se kao biokemijski aktivni spojevi za farmaceutsku i nutraceutsku primjenu, s pozitivnim učincima poput regulacije imunosnog sustava, poništavanja ili sprječavanja oštećenja uzrokovanih zračenjem, sprječavanja zgrušavanja krvi te antikancerogenog, antivirusnog i hipoglikemijskog djelovanja. Polisaharidi lentinan, shizofilan i krestin dobiveni iz gljiva prihvaćeni su kao imunoterapeutici (lijekovi koji jačaju imunosni sustav) u Japanu, Koreji i Kini.
Osim polisaharida, gljive među ostalim korisnim sastojcima sadrže fenole, heteropolisaharide, glikogene, vitamine i triterpene.
Vrste ljekovitih gljiva
U čagi , gljivi koja je poznata i kao Inonotus obliquus ili crna drvena gljiva (kolokvijalno nazvana ugljenasta guba, brezova guba, troskasta rupičarka), polisaharidi su najistaknutiji aktivni spojevi. Polisaharidi čage imaju vrlo snažno antioksidativno djelovanje kojim neutraliziraju slobodne radikale.
Lavlja griva (Hericium erinaceus) jestiva je i ljekovita gljiva koja pripada skupini gljiva s bodljikavim himenoforom. Lavlja griva poznata je po svojim neuroprotektivnim i nootropnim učincima, što znači da se upotrebljava za poboljšanje pamćenja i kognitivnih funkcija.
Reishi (Ganoderma lucidum, poznata i kao Ling Zhi / Lingzhi, Mannentake, gljiva besmrtnosti) gljiva je iz skupine rupičarki koja se lako prepoznaje po klobuku bubrežastog oblika s crvenom, lakiranom površinom. Gljiva Reishi proizvodi skupinu triterpena koji se nazivaju ganoderične kiseline. Ganoderične kiseline imaju molekularnu strukturu sličnu strukturi steroidnih hormona. Osim toga, drugi spojevi prisutni u gljivi Reishi uključuju polisaharide (npr. beta-glukan), kumarin, manitol i alkaloide. Steroli izolirani iz ove gljive uključuju ganoderol, ganoderensku kiselinu, ganoderiol, ganodermanontriol, lucidadiol i ganodermadiol. S kulinarskog stajališta, Reishi je poznata po gorkom okusu i često se konzumira u napitcima od kave.
Shiitake (Lentinula edodes; u svakodnevnom govoru naziva se crnošumska gljiva, Xiang Gu, mirisna gljiva) široko se upotrebljava kao sastojak azijskih jela. Kada se primjenjuje u zdravstvene svrhe, Shiitake jača imunosni sustav i dovodi do znatnog smanjenja upale.
Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolor; u svakodnevnom govoru naziva se pureći rep, Yun Zhi, Kawaratake) sadrži polisaharide PSK, PSP i Kresin te B-1,3 i B-1,4 glukane. Ti se polisaharidi primjenjuju uz kemoterapiju za poboljšanje imunosne funkcije u bolesnika s određenim vrstama raka. U tradicionalnoj kineskoj medicini pureći rep upotrebljava se kao tonik.
Cordyceps sinensis (Ophiocordyceps sinensis; poznata i kao kineska gusjenična gljiva, Dong Chong Xia Cao, yartsa gunbu) još je jedna gljiva s iznimnim antioksidativnim svojstvima. Cordyceps sadrži snažne antioksidanse koji neutraliziraju štetne slobodne radikale te također pojačava aktivnost urođenog antioksidativnog sustava organizma.
Maitake (Grifola frondosa; gljiva oblak, Hui Shu Hua, šumska kokoš, ovnujska glava, ovčja glava) gljiva je iz skupine rupičarki za koju je dokazano da potiče i urođeni i stečeni imunosni sustav. Istraživanja su pokazala da Maitake potiče imunosni sustav bolesnika s rakom dojke. Nadalje, pokazuje učinke snižavanja šećera u krvi jer sadrži inhibitor alfa-glukozidaze.
Agaricus subrufescens (poznata i pod nazivima Agaricus blazei, Agaricus brasiliensis, Agaricus rufotegulis; u svakodnevnom govoru bademova gljiva, sunčeva gljiva, Božja gljiva, gljiva života, kraljevski sunčani šampinjon, jisongrong ili himematsutake) jestiva je gljiva koju karakteriziraju slatkast okus i miris badema. Gljiva Agaricus popularna je ljekovita gljiva koja se uglavnom upotrebljava zbog svojih učinaka jačanja imunosnog sustava.