Ultrazvučna ekstrakcija kvercetina
Kvercetin je biljni spoj iz skupine polifenola koji je poznat po višestrukim zdravstvenim učincima. Kako bi se proizveo visokokvalitetni kvercetin za aditive i dodatke prehrani, potrebna je učinkovita, ali blaga tehnika ekstrakcije kako bi se spriječila razgradnja. Ultrazvučna ekstrakcija je blaga, mehanička metoda ekstrakcije, koja daje visoke prinose kvercetina u vrlo kratkom vremenu ekstrakcije.
Ultrazvuk visokih performansi za visokokvalitetne ekstrakte kvercetina
Ultrazvučna ekstrakcija dobro je poznata i uspostavljena kao blaga, netermalna, ali vrlo učinkovita metoda za oslobađanje bioaktivnih spojeva iz biljnog materijala. Ultrazvučna ekstrakcija temelji se na fenomenu akustične kavitacije, što je čisto mehanički tretman. Zbog toga je sonikacija poželjna metoda za izolaciju osjetljivih bioaktivnih spojeva kao što su polifenoli, kvercetin ili antioksidansi iz biljaka.
- Vrhunski prinosi
- Ekstrakcija velikom brzinom – kroz nekoliko minuta
- Ekstrakti visoke kvalitete – Blaga, ne termalna
- Zelena otapala (voda, etanol, metanol, itd.)
- Jednostavan i siguran rad
- Niski investicijski i operativni troškovi
- Rad 24/7 pod teškim uvjetima
- Zelena, ekološki prihvatljiva metoda
Učinci ultrazvuka na staničnu strukturu: ultrazvučno inducirano razbijanje staničnih stijenki omogućuje oslobađanje kvercetina i rutina iz Euonymus alatusa.
Slika i studija: ©Yang i Zhang, 2008.
120L ultrazvučna serijska ekstrakcija biljaka sa sonikator UIP2000hdT
Studija slučaja: Ekstrakcija kvercetina potpomognuta ultrazvukom
Sharifi i sur. (2017) pokazali su da je ultrazvučna ekstrakcija učinkovita i praktična metoda za ekstrakciju flavonoida poput kvercetina iz ljekovitih biljaka. Koristili su Hielscher UP400St (400 W, vidi sliku lijevo) pri postavci amplitude od 50%. Listovi rotkvice (Raphanus Sativus) stavljeni su u metanol i sonikirani 10 minuta, što je rezultiralo prinosom kvercetina od 11,8% prinosa. Superiornost ultrazvučno potpomognute ekstrakcije u usporedbi s konvencionalnim tehnikama kao što su maceracija, ekstrakcija po Soxhletu i toplinska digestija. Ultrazvučna ekstrakcija ističe se većim prinosima, znatno kraćim vremenima ekstrakcije i manjim količinama otapala. Primjena ultrazvučnih valova stvara kavitaciju, koja remeti stanične stijenke biljnog materijala i potiče prijenos mase. Dakle, ultrazvučna ekstrakcija je učinkovitija od tradicionalnih metoda i ističe se u ekstrakciji kvercetina iz organskih matrica. Iako je ultrazvučna ekstrakcija trebala samo 10 min. – u usporedbi s vremenima ekstrakcije od 24 sata za maceraciju, 60 min. za termičku digestiju i 24 sata za Soxhlet ekstrakciju – količina ultrazvučno ekstrahiranog kvercetina bila je veća od količine digestije, maceracije i Soxhlet ekstrakcije.
Ultrazvučna ekstrakcija (UAE) daje znatno veće prinose kvercetina u kraćim vremenima ekstrakcije u usporedbi s konvencionalnim metodama ekstrakcije.
izvor: Sharifi i dr. 2017
oprema za ultrazvučnu ekstrakciju
Hielscher Ultrasonics specijaliziran je za proizvodnju ultrazvučnih procesora visokih performansi za proizvodnju visokokvalitetnih ekstrakata iz biljnih biljaka.
Hielscher nudi širok portfelj proizvoda koji seže od malih, snažnih laboratorijskih ultrazvučnih uređaja do robusnih stolnih i potpuno industrijskih sustava, koji isporučuju ultrazvuk visokog intenziteta za učinkovitu ekstrakciju i izolaciju bioaktivnih tvari (npr. polifenola, gingerol, piperin, kurkumin itd.). Svi ultrazvučni uređaji od 200 W do 16.000 W imaju zaslon u boji za digitalnu kontrolu, integriranu SD karticu za automatsko snimanje podataka, daljinsko upravljanje preglednikom i mnoge druge značajke jednostavne za korištenje. Sonotrode i protočne ćelije (dijelovi koji su u kontaktu s medijem) mogu se autoklavirati i lako se čiste. Svi naši ultrazvučni uređaji napravljeni su za rad 24/7, zahtijevaju malo održavanja i jednostavni su i sigurni za rukovanje.
Digitalni zaslon u boji omogućuje jednostavnu kontrolu ultrazvučnog aparata, što proces čini precizno podesivim. Naši sustavi su sposobni isporučivati od niskih do vrlo visokih amplituda. Za ekstrakciju polifenola kao što je kvercetin, nudimo posebne ultrazvučne sonotrode (također poznate kao ultrazvučne sonde ili rogovi) koje su optimizirane za osjetljivu izolaciju visokokvalitetnih aktivnih tvari. Robusnost Hielscher sonikatora omogućuje rad 24/7 pri teškim uvjetima rada iu zahtjevnim okruženjima.
Precizna kontrola parametara ultrazvučnog procesa osigurava ponovljivost i standardizaciju procesa.
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Ultrazvučni procesori velike snage iz laboratorija pilotirati i industrijsko mjerilo.
Literatura/Reference
- Sharifi, Niusha; Mahernija, Šabnam; Amanlou, Massoud (2017.): Usporedba različitih metoda ekstrakcije kvercetina iz lišća Raphanus sativus L. Pharmaceutical Sciences, ožujak 2017., 23, 59-65.
- Anaya-Esparza, Luis Miguel; Ramos-Aguirre, Dení; Zamora-Gasga, Víctor Manuel; Yahia, Elhadi; Montalvo-González, Efigenia (2018.): Optimizacija ultrazvučno potpomognute ekstrakcije fenolnih spojeva iz lišća Justicia spicigera. Znanost o hrani i biotehnologija 27, 2018. 1093–1102.
- Wang, L., Li, Z., Huang, J. i sur. (2022): Učinak ultrazvukom potpomognute ekstrakcije polifenola iz kore jabuke u vodenim CO2 sustavima. Tehnologija bioprerade hrane 15, 2022. 1157–1167.
- Valu, M.-V.; Soare, LC; Sutan, NA; Ducu, C.; Moga, S.; Hritcu, L.; Boiangiu, RS; Carradori, S. (2022.): Optimizacija ultrazvučne ekstrakcije za dobivanje erinacina A i polifenola s antioksidativnim djelovanjem iz gljivične biomase Hericium erinaceus. Foods 2020, 9, 1889.
- Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022.): Optimizacija ultrazvukom potpomognute ekstrakcije vrijednih spojeva iz ploda Melia azedarach s glicerol-kolin kloridnim dubokim eutektičkim otapalom. Održiva kemija i farmacija, svezak 29, 2022.
Činjenice koje vrijedi znati
kvercetin
Kvercetin, biljni flavonol (koji je podskupina flavonoidne skupine polifenola) nalazi se u mnogo voća, povrća, lišća. Prirodni izvori kvercetina su jabuke, paprika, crno vino, tamne trešnje i bobičasto voće (borovnice, borovnice, kupine i dr.), rajčice, povrće iz skupine krstašica, poput brokule, kupusa i klica; lisnato zeleno povrće, npr. špinat, kelj; citrusno voće, kakao, brusnice, cjelovite žitarice, poput heljde, šparoga, kapara, crvenog luka, maslinovog ulja, crnog i zelenog čaja, graha i mahunarki; biljke, kao što su kadulja, američka bazga, gospina trava i ginko biloba.
Kvercetin se razlikuje po gorkom okusu. Zbog brojnih zdravstvenih učinaka koristi se kao dodatak dodacima prehrani, pićima, hrani i lijekovima.
Istraživači sa Sveučilišta u Veroni, Italija, otkrili su da su kvercetin glikozidi, poput izokvercetina i drugi flavonoidi poput kaempferola, antivirusni, antimikrobni, protuupalni i antialergijski agensi koji mogu utjecati na različite tipove stanica kod životinja i ljudi pozitivno. Kvercetin bi mogao pomoći u smanjenju upale, borbi protiv alergija, podupirati zdravlje srca, boriti se protiv boli, potencijalno poboljšati izdržljivost, boriti se protiv raka i zaštititi zdravlje kože i jetre. Kao botanički spoj, kvercetin se od davnina koristio kao prirodni lijek. Na primjer, u Iranu se kvercetin koristi kao tradicionalni lijek, gdje se primjenjuje kao laksativ, au novije vrijeme i kao antitumorsko, antiproliferativno i antidijabetičko sredstvo.