Ekstrak Surai Singa Dibuat dengan Ultrasonik
Ekstrak dari spesies jamur Hericium erinaceus, yang dikenal sebagai jamur surai singa, diproduksi paling efisien menggunakan ultrasonikasi. Ekstraktor ultrasonik dengan cepat membuka matriks sel jamur dan memungkinkan ekstraksi lengkap senyawa bioaktif dari miselium surai singa dan tubuh buah.
Ekstraksi Jamur Surai Singa dengan Bantuan Ultrasonografi
Senyawa Bioaktif di Surai Singa: Hericium erinaceus, juga dikenal dengan nama umum surai singa, yamabushitake Jepang, pom pom, gigi berjanggut, landak atau jamur kepala monyet, adalah jamur yang digunakan sejak beberapa dekade sebagai obat tradisional dan terapeutik. Surai singa mengandung banyak senyawa bioaktif polisakarida, sterol, glikoprotein, terpenoid (misalnya erinasin), serta senyawa fenolik dan volatil (misalnya hericenones). Zat-zat ini dikenal karena efek antioksidan, antidiabetes, antikanker, antiinflamasi, antimikroba, anti-hiperglikemik, dan hipolipidemia. Penelitian ilmiah telah menunjukkan bahwa senyawa surai singa dapat meningkatkan perkembangan dan fungsi saraf dan dapat melindungi saraf agar tidak rusak. Oleh karena itu, saat ini diuji sebagai terapi untuk demensia.
Ekstraksi surai singa ultrasonik dengan ultrasonicator UP200Ht: hasil yang lebih tinggi, ekstrak spektrum penuh.
Ekstraksi ultrasonik surai singa adalah teknik, yang menerapkan ultrasound berdaya tinggi untuk mengekstrak senyawa bioaktif dari tubuh buah jamur Surai Singa (Hericium erinaceus) atau miselium. Jamur Surai Singa adalah jamur obat yang terkenal, dan mengandung berbagai senyawa bioaktif yang meningkatkan kesehatan seperti polisakarida, beta-glukan, hericenones, erinacine, dan antioksidan.
Proses ekstraksi jamur ultrasonik melibatkan penggunaan ultrasonicator tipe probe yang menciptakan kavitasi intens dalam media cair (seperti air, etanol, atau metanol) yang mengandung bahan jamur. Kavitasi ultrasonik yang dihasilkan menyebabkan dinding sel bahan jamur rusak, melepaskan senyawa bioaktif ke dalam cairan / pelarut. Gelombang ultrasonik juga meningkatkan perpindahan massa senyawa bioaktif dari bahan jamur ke pelarut, yang meningkatkan efisiensi ekstraksi.
Ekstraksi jamur ultrasonik adalah teknik isolasi yang sangat efisien dan cepat yang tidak memerlukan suhu tinggi atau bahan kimia berbahaya. Senyawa bioaktif yang diekstraksi dapat digunakan untuk berbagai aplikasi, seperti suplemen makanan, makanan fungsional, dan nutraseutikal. Selain itu, metode ekstraksi surai singa ultrasonik ramah lingkungan dan berkelanjutan, menjadikannya pilihan ideal untuk mengekstraksi senyawa bioaktif dari sumber alami.
- efisiensi yang sangat tinggi
- efek ekstraksi mekanis murni, yang membuat ekstraksi lembut
- Pengoperasian Sederhana
- Waktu pemrosesan yang sangat singkat
- Hemat energi
Keunggulan ini menjadikan sonikasi teknik ekstraksi yang sangat baik untuk ekstrak jamur berkualitas tinggi dan merupakan alasannya, mengapa ultrasonicators Hielscher digunakan di seluruh dunia di laboratorium dan industri untuk produksi ekstrak jamur.
Pengukuran UV-Vis ekstrak surai singa yang diisolasi secara ultrasonik menggunakan probe ultrasonik UP200Ht.
Protokol untuk Ekstraksi Surai Singa Ultrasonik
Valu et al. (2020) menunjukkan prosedur ekstraksi yang sangat efisien untuk mendapatkan dan memusatkan produk bioaktif dari biomassa H. erinaceus berdasarkan prinsip-prinsip ekstraksi ultrasonik. Perangkat yang digunakan untuk ekstraksi adalah prosesor ultrasonik Hielscher (Hielscher UIP1000hdT, 1000 Watts, 20 kHz) dengan sonotrode BS4d40 (diameter 40 mm). Sebelum percobaan ekstraksi, prosesor ultrasonik dikalibrasi untuk menentukan konsumsi daya bersih. Selama proses sonikasi, nilai ini secara otomatis dikurangi dari konsumsi energi kotor, sehingga memungkinkan daya bersih yang dikirim ke media ekstraksi ditemukan. Selama percobaan, sampel ditempatkan dalam kantong es dengan pengadukan magnetik terus menerus untuk mempertahankan suhu sampel yang rendah. Setelah selesai ekstraksi, sampel disaring vakum dan kemudian disentrifugasi (2500× g selama 5 menit). Evaporator putar digunakan untuk menghilangkan air dan alkohol dari supernatan. Residu air dan alkohol yang tersisa dari sampel mengalami liofilisasi untuk mendapatkan ekstrak bubuk. Atau, pelarut dapat dihilangkan menggunakan filter vakum dan evaporator vakum putar untuk mendapatkan konsentrat jamur.
Ekstraksi Ultrasonik Erinacine A dan Polifenol dengan Aktivitas Antioksidan dari Biomassa Jamur Hericium erinaceus
(studi dan grafik: ©Valu et al. 2020)
Kondisi ekstraksi yang dioptimalkan menggunakan ultrasound adalah sebagai berikut:
- Ultrasonicator UIP1000hdT dengan sonotrode BS4d40: amplitudo 100%, siklus 100%)
- Hericium erinaceus kering dan digiling
- Pelarut: 80% etanol berair
- rasio pelarut-bahan: 1:30 (g/mL)
- Waktu ekstraksi: 45 menit
Kandungan total fenolik dalam ekstrak H. erinaceus yang dioptimalkan ini adalah 23,2 mg GAE/g DM, dan dalam uji DPPH, aktivitas antioksidan mencapai IC50 sebesar 87,2 μg/mL.
Tim peneliti berhasil menunjukkan bahwa ekstraksi ultrasonik secara efisien mendorong isolasi antioksidan dalam Hericium erinaceus, terutama polifenol dan flavonoid yang berkorelasi dengan diterpenoid erinacine A, yang dikenal dengan aktivitas antioksidannya yang tinggi.
(lih. Valu et al., 2020)
Ekstraktor ultrasonik UIP1000hdT dengan pengaduk untuk ekstraksi senyawa bioaktif dari jamur.
Temukan Ultrasonicator yang Ideal untuk Ekstraksi Surai Singa!
Surai singa kaya akan kitin. Seperti semua jamur, surai singa memiliki banyak kitin di dinding selnya. Kitin adalah biopolimer yang tangguh, yang memberikan kekakuan dan kekuatan tinggi pada dinding sel. Karena kandungan kitinnya yang tinggi, surai singa tidak boleh dimakan mentah karena kitin hampir tidak dapat dicerna dan dapat menyebabkan gangguan lambung.
Untuk memecahkan dinding sel surai singa dan untuk mengekstrak senyawa bioaktif intraseluler, diperlukan kekuatan yang kuat. Oleh karena itu, bak ultrasonik atau tangki pembersih tidak memberikan hasil ekstraksi yang diinginkan.
Baca lebih lanjut tentang perbandingan efisiensi antara ultrasonicator tipe probe dan bak ultrasonik!
Sebaliknya, probe ultrasonik menciptakan gelombang ultrasound intensitas tinggi lokal dan kavitasi, yang memberikan energi yang diperlukan untuk mengganggu dinding sel jamur yang mengandung kitin. Selain itu, sonikasi tipe probe adalah metode ekstraksi non-termal yang mencegah degradasi termal senyawa bioaktif oleh panas. Oleh karena itu, ultrasonicators tipe probe adalah teknik ekstraksi yang paling efisien untuk ekstraksi jamur obat.
Minta kami untuk ultrasonicator tipe probe yang tepat untuk ekstraksi jamur Anda!
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:
| Batch Volume | Flow Rate | Direkomendasikan perangkat |
|---|---|---|
| 1 hingga 500mL | 10-200mL/min | UP100H |
| 10-2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 10L | 0.1 hingga 2L/mnt | UIP1000hdT |
| 0.1 hingga 20L | 0.2 sampai 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 sampai 100L | 2-10L/min | UIP4000hdT |
| 15 hingga 150L | 3 hingga 15L / mnt | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 sampai 100L/menit | UIP16000 |
| n.a. | kristal yang lebbig | cluster UIP16000 |
Hubungi kami sekarang dan dapatkan informasi lebih lanjut tentang ultrasonicators untuk ekstraksi jamur! Staf kami yang berpengalaman lama dan terlatih akan dengan senang hati merekomendasikan Anda ekstraktor ultrasonik yang paling cocok untuk proses ekstraksi jamur Anda!
Hubungi Kami! / Tanya Kami!
Literatur / Referensi
- 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
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Senyawa Jamur Bioaktif dari Miselium vs Tubuh Buah
Ekstrak miselium dan tubuh buah dapat diproduksi dengan ekstraksi ultrasonik dan keduanya memiliki manfaat uniknya sendiri. Mana yang lebih baik tergantung pada kasus penggunaan spesifik dan hasil yang diinginkan.
Ekstrak miselium umumnya lebih murah dan lebih mudah diproduksi dalam jumlah besar daripada ekstrak tubuh buah, membuatnya lebih mudah diakses. Miselium juga mengandung banyak senyawa bermanfaat seperti polisakarida, ergosterol, dan enzim.
Di sisi lain, ekstrak tubuh buah mengandung kadar beta-glukan, triterpenoid, dan senyawa lain yang lebih tinggi yang telah dikaitkan dengan manfaat kesehatan. Tubuh buah juga cenderung memiliki senyawa yang lebih beragam dan mungkin lebih kuat dalam beberapa kasus.
Pada akhirnya, pilihan antara miselium dan ekstrak tubuh buah akan tergantung pada aplikasi spesifik dan efek yang diinginkan. Jika Anda mencari dukungan kekebalan tubuh, misalnya, ekstrak miselium mungkin merupakan pilihan yang baik karena kandungan polisakaridanya yang tinggi. Jika Anda mencari dukungan kognitif, ekstrak tubuh buah mungkin merupakan pilihan yang lebih baik karena kandungan triterpenoidnya yang tinggi. Perlu juga dicatat bahwa ekstrak berkualitas tinggi dari miselium dan sumber tubuh buah dapat efektif dan bermanfaat untuk berbagai keperluan.
Apa Metode Ekstraksi Terbaik untuk Beta-Glukan dari Surai Singa?
Ekstraksi air dingin ultrasonik adalah teknik terbaik untuk melepaskan senyawa yang larut dalam air dari jamur su sebagai tubuh buah Surai Singa. Ekstraksi air dingin ultrasonik melubangi dan memecahkan dinding sel jamur yang keras untuk melepaskan senyawa bioaktif seperti β-glukan dari matriks sel. Karena sonikasi adalah proses yang lembut, tidak merusak fitokimia dan mencegah degradasi semua senyawa bioaktif yang meningkatkan kesehatan termasuk beta-glukan.
Apa Keuntungan dari Ekstrak Jamur?
Proses ekstraksi, misalnya ekstraksi ultrasonik, melepaskan senyawa bioaktif seperti beta-glukan dari matriks sel. Oleh karena itu, ekstrak jamur mengandung jumlah senyawa bioaktif yang lebih tinggi dibandingkan dengan bubuk jamur bubuk. Fraksi utama β-glukan, yang merupakan polimer dengan berat molekul tinggi, larut dalam air. Itulah sebabnya ekstraksi air dingin ultrasonik bukan hanya cara ekstraksi yang sehat dan ramah lingkungan, tetapi secara efisien melepaskan β-glukan dari sel jamur ke dalam air. Dengan ekstrak, menjadi mungkin untuk menghasilkan terapi dan suplemen makanan yang mengandung jumlah molekul bioaktif yang konsisten dalam setiap dosis.
Senyawa Bioaktif di Surai Singa
Metabolit bioaktif yang sangat penting dan dipelajari dengan baik juga termasuk erinacines (A-I), sekelompok cyathin diterpenoids yang diekstraksi dari miselium Hericium erinaceus atau surai singa atau yamabushitake, dan hericenones (CH), turunan benzil alkohol yang diekstraksi dari tubuh buah. Kedua kelompok senyawa dapat dengan mudah melewati penghalang darah-otak dan telah menunjukkan efek neurotropik dan neuroprotektif. Mereka dilaporkan menginduksi sintesis faktor pertumbuhan saraf (NGF), baik secara in vitro maupun in vivo. Namun, jamur obat ini juga memiliki sifat antioksidan, anti-inflamasi, antikanker, imunostimulan, antidiabetes, antimikroba, hipolipidemik, dan antihiperglikemik, meskipun penggunaannya yang paling sering digunakan adalah untuk pengobatan penyakit neurodegeneratif dan gangguan kognitif.
Erinacin A, perwakilan utama dari kelompok erinacine, telah terbukti memiliki efek perlindungan yang efektif terhadap penyakit Parkinson. Dalam model tikus 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) penyakit Parkinson, erinacin A menghasilkan pengurangan kehilangan sel dopaminergik yang diinduksi MPTP, kematian sel apoptosis yang disebabkan oleh stres oksidatif, dan kadar glutathione, nitrotirosin, dan 4-hidroksi-2-nonenal (4-HNE); itu juga membalikkan defisit motorik terkait MPTP, dan mengurangi gangguan sitotoksisitas sel neuron yang diinduksi 1-metil-4-fenilpiridinium (MPP), melalui aktivasi berkelanjutan stres retikulum endoplasma (ER) dari jalur MAPK IRE1α/TRAF2, JNK1/2, dan p38, ekspresi protein homolog C/EBP (CHOP), IKB-β, dan NF-κB, serta Fas dan Bax. Metabolit ini juga ditemukan efektif melawan stroke iskemik, seperti yang dilaporkan dalam sebuah penelitian pada tikus di mana pengurangan apoptosis saraf, serta ukuran rongga stroke di otak dengan menargetkan iNOS/spesies nitrogen reaktif (RNS) dan jalur protein homolog pengikat protein pengikat protein penambah (CHOP) p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK)/CCAAT, diamati.
Erinacin A juga dilaporkan memiliki aktivitas antitumor yang signifikan pada sel TSGH 9201 kanker lambung manusia, di mana ia menginduksi apoptosis yang signifikan terkait dengan peningkatan fosforilasi adhesi fokal kinase / protein kinase FAK / Akt / p70S6K dan jalur serin / treonin kinase PAK-1. Ini juga mengakibatkan peningkatan sitotoksisitas dan generasi ROS, berkurangnya invasif dan aktivasi caspases, dan ekspresi reseptor nekrosis tumor TRAIL. Tindakan antitumor yang kuat dari metabolit ini kemudian dikonfirmasi oleh sebuah studi baru-baru ini, baik secara in vitro pada dua garis sel kanker usus besar manusia (DLD-1 dan HCT-116) dan in vivo pada model tikus yang lebih lanjut mengklarifikasi mekanismenya. Efek pengobatan meliputi stimulasi jalur aktivasi apoptosis ekstrinsik (TNFR, Fas, FasL, caspases), penekanan ekspresi molekul antiapoptosis Bcl-2 dan Bcl-XL, dan fosforilasi Jun N-terminal kinase JNK1/2, responsif terhadap rangsangan stres, NF-κB p50 dan p330. Juga ditunjukkan bahwa peningkatan regulasi molekul reseptor kematian melalui jalur JNK MAPK/p300/NF-κB dimediasi oleh modifikasi histon H3K9K14ac; hasil uji in vivo mengungkapkan, pada kenyataannya, peningkatan kadar histon H3K9K14ac, serta asetilasi histon pada promotor Fas, FasL, dan TNFR.
Erinacin lain, erinacin C, dikenal dengan tindakan antineuroinflamasi dan neuroprotektifnya, yang dapat dicapai melalui mekanisme penghambatan IκB, p-IκBα (terlibat dalam kaskade transduksi sinyal NF-κB hulu), dan ekspresi protein sintase oksida nitrat (iNOS) yang dapat diinduksi, dan aktivasi jalur pelindung stres Nrf2/HO-1. Pengobatan sel mikroglial BV2 manusia dengan peradangan yang diinduksi LPS menghasilkan penurunan kadar oksida nitrat (NO), IL-6, TNF-α, dan iNOS, penghambatan ekspresi NF-κB, dan fosforilasi protein IκBα (p-IκBα), serta penghambatan protein terkait ECH seperti Kelch 1 (Keap1), dan peningkatan faktor transkripsi nuklir faktor terkait eritroid 2 (Nrf2) dan ekspresi protein heme oxygenase-1 (HO-1).
(kutipan dari Venturella et al., 2021)
Ekstraktor ultrasonik UP100H untuk isolasi polisakarida dari jamur chaga (Inonotus obliquus).
Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi dari laboratorium hingga ukuran industri.