Ekstrak Jamur Surai Singa yang Dibuat dengan Ultrasonik

Ekstrak dari spesies jamur Hericium erinaceus, yang dikenal sebagai jamur surai singa, paling efisien diproduksi menggunakan ultrasonikasi. Ekstraktor ultrasonik dengan cepat memecah matriks sel jamur dan memungkinkan ekstraksi menyeluruh senyawa bioaktif dari miselium dan tubuh buah jamur surai singa.

Ekstraksi Jamur Surai Singa Berbantuan Ultrasonik

Senyawa Bioaktif dalam Jamur Surai Singa: Hericium erinaceus, yang juga dikenal dengan nama umum surai singa, yamabushitake Jepang, pom pom, gigi berjanggut, landak, atau jamur kepala monyet, merupakan jamur yang telah digunakan selama puluhan tahun sebagai obat tradisional dan bahan terapi. Jamur surai singa mengandung banyak senyawa bioaktif berupa polisakarida, sterol, glikoprotein, terpenoid (misalnya erinacine), serta senyawa fenolik dan volatil (misalnya hericenone). Zat-zat ini dikenal karena efek antioksidatif, antidiabetes, antikanker, antiinflamasi, antimikroba, antihiperglikemik, dan hipolipidemiknya. Penelitian ilmiah menunjukkan bahwa senyawa jamur surai singa dapat meningkatkan perkembangan dan fungsi neuron serta mungkin melindungi saraf dari kerusakan. Oleh karena itu, jamur ini saat ini sedang diuji sebagai bahan terapi untuk demensia.

Video ini mendemonstrasikan ekstraksi jamur surai singa yang sangat efisien menggunakan homogenizer ultrasonik Hielscher UP200Ht. Ekstraksi ultrasonik merupakan teknik yang ideal untuk menghasilkan ekstrak berkualitas tinggi dengan spektrum lengkap yang mengandung polisakarida seperti beta glukan, serta herisenon dan erinasin.

Ekstraksi Ultrasonik Jamur Surai Singa:
Ekstraksi ultrasonik jamur surai singa merupakan teknik yang menerapkan ultrasonik berdaya tinggi untuk mengekstraksi senyawa bioaktif dari tubuh buah atau miselium jamur surai singa (Hericium erinaceus). Jamur surai singa merupakan jamur obat yang terkenal dan mengandung berbagai senyawa bioaktif yang bermanfaat bagi kesehatan, seperti polisakarida, beta-glukan, hericenone, erinacine, dan antioksidan.
Proses ekstraksi ultrasonik jamur melibatkan penggunaan sonikator tipe probe yang menghasilkan kavitasi intens dalam medium cair (seperti air, etanol, atau metanol) yang mengandung bahan jamur. Kavitasi ultrasonik yang dihasilkan menyebabkan dinding sel bahan jamur terurai, sehingga melepaskan senyawa bioaktif ke dalam cairan / pelarut. Gelombang ultrasonik juga meningkatkan perpindahan massa senyawa bioaktif dari bahan jamur ke pelarut, sehingga meningkatkan efisiensi ekstraksi.
Ekstraksi ultrasonik jamur merupakan teknik isolasi yang sangat efisien dan cepat serta tidak memerlukan suhu tinggi atau bahan kimia berbahaya. Senyawa bioaktif yang diekstraksi dapat digunakan untuk berbagai aplikasi, seperti suplemen makanan, pangan fungsional, dan nutraseutikal. Selain itu, metode ekstraksi ultrasonik jamur surai singa ramah lingkungan dan berkelanjutan, sehingga menjadikannya pilihan ideal untuk mengekstraksi senyawa bioaktif dari sumber alami.

Keunggulan ini menjadikan sonikasi teknik ekstraksi yang sangat baik untuk menghasilkan ekstrak jamur berkualitas tinggi dan merupakan alasan sonikator Hielscher digunakan di seluruh dunia di laboratorium dan industri untuk memproduksi ekstrak jamur.

Protokol Ekstraksi Ultrasonik Jamur Surai Singa

Valu et al. (2020) mendemonstrasikan prosedur ekstraksi yang sangat efisien untuk memperoleh dan memekatkan produk bioaktif dari biomassa H. erinaceus berdasarkan prinsip ekstraksi ultrasonik. Perangkat yang digunakan untuk ekstraksi adalah prosesor ultrasonik Hielscher (Hielscher UIP1000hdT, 1000 Watt, 20 kHz) dengan sonotrode BS4d40 (diameter 40 mm). Sebelum percobaan ekstraksi, prosesor ultrasonik dikalibrasi untuk menentukan konsumsi daya neto. Selama proses sonikasi, nilai ini secara otomatis dikurangkan dari konsumsi energi bruto, sehingga daya neto yang disalurkan ke medium ekstraksi dapat ditentukan. Selama percobaan, sampel ditempatkan dalam kantong es dengan pengadukan magnetik terus-menerus untuk mempertahankan suhu sampel yang rendah. Setelah ekstraksi selesai, sampel disaring secara vakum lalu disentrifugasi (2500× g selama 5 min). Evaporator putar digunakan untuk menghilangkan air dan alkohol dari supernatan. Sisa residu air dan alkohol dari sampel menjalani liofilisasi untuk memperoleh ekstrak bubuk. Sebagai alternatif, pelarut dapat dihilangkan menggunakan filter vakum dan evaporator vakum putar untuk memperoleh konsentrat jamur.
 

 
Kondisi ekstraksi yang dioptimalkan menggunakan ultrasonik adalah sebagai berikut:

• sonikator UIP1000hdT dengan sonotrode BS4d40: amplitudo 100%, siklus 100%)
• Hericium erinaceus yang dikeringkan dan digiling
• pelarut: etanol 80% dalam air
• rasio pelarut–bahan: 1:30 (g/mL)
• waktu ekstraksi: 45 min

Kandungan total senyawa fenolik dalam ekstrak H. erinaceus yang dioptimalkan ini adalah 23,2 mg GAE/g DM, dan dalam uji DPPH, aktivitas antioksidannya mencapai IC50 sebesar 87,2 μg/mL.
Tim peneliti berhasil menunjukkan bahwa ekstraksi ultrasonik secara efisien mendorong isolasi antioksidan dalam Hericium erinaceus, khususnya polifenol dan flavonoid yang berkorelasi dengan diterpenoid erinacine A, yang dikenal karena aktivitas antioksidannya yang tinggi.
(bandingkan Valu et al., 2020)

Dalam video ini, kami mendemonstrasikan ekstraksi ultrasonik jamur Chaga dengan air dingin. Hielscher UP100H merupakan homogenizer ultrasonik berdaya 100 watt. Probe 14mm ini – MS14 – sangat cocok untuk ekstraksi bahan botani dalam batch kecil. Anda dapat mengatur intensitas menggunakan kenop amplitudo. Kami menggunakan intensitas 100% untuk demonstrasi ekstraksi ini.

Temukan Sonikator Ideal untuk Ekstraksi Jamur Surai Singa!

Jamur surai singa kaya akan kitin. Seperti semua jamur, jamur surai singa memiliki banyak kitin dalam dinding selnya. Kitin merupakan biopolimer tangguh yang memberikan kekakuan dan kekuatan tinggi pada dinding sel. Karena kandungan kitinnya yang tinggi, jamur surai singa tidak boleh dimakan mentah karena kitin sulit dicerna dan dapat menyebabkan gangguan lambung.
Untuk memecah dinding sel jamur surai singa dan mengekstraksi senyawa bioaktif intraseluler, diperlukan gaya yang kuat. Oleh karena itu, bak ultrasonik atau tangki pembersih tidak memberikan hasil ekstraksi yang diinginkan.
Baca lebih lanjut tentang perbandingan efisiensi antara sonikator tipe probe dan bak ultrasonik!
Sebaliknya, probe ultrasonik menghasilkan gelombang ultrasonik berintensitas tinggi dan kavitasi secara lokal, yang menyalurkan energi yang diperlukan untuk mendisrupsi dinding sel jamur yang mengandung kitin. Selain itu, sonikasi tipe probe merupakan metode ekstraksi nontermal yang mencegah degradasi termal senyawa bioaktif akibat panas. Oleh karena itu, sonikator tipe probe merupakan teknik ekstraksi paling efisien untuk ekstraksi jamur obat.
 
Tanyakan kepada kami tentang sonikator tipe probe yang tepat untuk ekstraksi jamur Anda!
 
Tabel di bawah ini memberikan gambaran tentang perkiraan kapasitas pemrosesan sonikator kami:

Hubungi kami sekarang dan dapatkan informasi lebih lanjut tentang sonikator untuk ekstraksi jamur! Staf kami yang berpengalaman selama bertahun-tahun dan terlatih dengan baik akan dengan senang hati merekomendasikan ekstraktor ultrasonik yang paling sesuai untuk proses ekstraksi jamur Anda!

---

---

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 yang Perlu Diketahui

Senyawa Bioaktif Jamur dari Miselium vs Tubuh Buah

Ekstrak miselium maupun tubuh buah dapat diproduksi dengan ekstraksi ultrasonik dan keduanya memiliki manfaat unik masing-masing. Mana yang lebih baik bergantung pada penggunaan spesifik dan hasil yang diinginkan.
Ekstrak miselium umumnya lebih murah dan lebih mudah diproduksi dalam jumlah besar dibandingkan ekstrak tubuh buah, sehingga 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 ragam senyawa yang lebih beragam dan mungkin lebih poten dalam beberapa kasus.
Pada akhirnya, pilihan antara ekstrak miselium dan tubuh buah bergantung pada aplikasi spesifik dan efek yang diinginkan. Jika Anda mencari dukungan untuk sistem imun, misalnya, ekstrak miselium dapat menjadi pilihan yang baik karena kandungan polisakaridanya yang tinggi. Jika Anda mencari dukungan fungsi kognitif, ekstrak tubuh buah dapat menjadi pilihan yang lebih baik karena kandungan triterpenoidnya yang tinggi. Perlu juga dicatat bahwa ekstrak berkualitas tinggi dari sumber miselium maupun tubuh buah dapat efektif dan bermanfaat untuk berbagai tujuan.

Apa Metode Ekstraksi Terbaik untuk Beta-Glukan dari Jamur Surai Singa?

Ekstraksi ultrasonik dengan air dingin merupakan teknik terbaik untuk melepaskan senyawa larut air dari jamur, seperti tubuh buah jamur surai singa. Ekstraksi ultrasonik dengan air dingin melubangi dan memecah dinding sel jamur yang tangguh untuk melepaskan senyawa bioaktif seperti β-glukan dari matriks sel. Karena sonikasi merupakan proses yang lembut, proses ini tidak merusak fitokimia dan mencegah degradasi semua senyawa bioaktif yang bermanfaat bagi kesehatan, termasuk beta-glukan.

Apa Keunggulan Ekstrak Jamur?

Proses ekstraksi, misalnya ekstraksi ultrasonik, melepaskan senyawa bioaktif seperti beta-glukan dari matriks sel. Oleh karena itu, ekstrak jamur mengandung senyawa bioaktif dalam jumlah lebih tinggi dibandingkan bubuk jamur hasil penggilingan. Fraksi utama β-glukan, yang merupakan polimer bermassa molekul tinggi, larut dalam air. Itulah sebabnya ekstraksi ultrasonik dengan air dingin bukan hanya cara ekstraksi yang sehat dan ramah lingkungan, tetapi juga secara efisien melepaskan β-glukan dari sel jamur ke dalam air. Dengan ekstrak tersebut, bahan terapi dan suplemen makanan yang mengandung jumlah molekul bioaktif yang konsisten dalam setiap dosis dapat diproduksi.

Senyawa Bioaktif dalam Jamur Surai Singa

Metabolit bioaktif yang sangat penting dan telah banyak diteliti juga mencakup erinacine (A–I), kelompok diterpenoid cyathin yang diekstraksi dari miselium Hericium erinaceus atau jamur surai singa atau yamabushitake, dan hericenone (C–H), turunan benzil alkohol yang diekstraksi dari tubuh buah. Kedua kelompok senyawa ini dapat dengan mudah melewati sawar darah–otak dan telah menunjukkan efek neurotropik dan neuroprotektif. Senyawa-senyawa ini dilaporkan menginduksi sintesis faktor pertumbuhan saraf (NGF), baik secara in vitro maupun in vivo. Namun, jamur obat ini juga memiliki sifat antioksidatif, antiinflamasi, antikanker, imunostimulan, antidiabetes, antimikroba, hipolipidemik, dan antihiperglikemik, meskipun penggunaan yang paling sering adalah untuk pengobatan penyakit neurodegeneratif dan gangguan kognitif.
Erinacin A, perwakilan utama kelompok erinacine, telah terbukti memiliki efek perlindungan yang efektif terhadap penyakit Parkinson. Pada model penyakit Parkinson pada mencit yang menggunakan 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridina (MPTP), erinacin A menghasilkan penurunan kehilangan sel dopaminergik yang diinduksi MPTP, kematian sel secara apoptosis yang diinduksi stres oksidatif, serta kadar glutation, nitrotirosin, dan 4-hidroksi-2-nonenal (4-HNE); senyawa ini juga membalikkan defisit motorik terkait MPTP dan mengurangi gangguan berupa sitotoksisitas dan apoptosis sel neuron yang diinduksi 1-metil-4-fenilpiridinium (MPP), melalui aktivasi jalur IRE1α/TRAF2, JNK1/2, dan p38 MAPK yang dipertahankan oleh stres retikulum endoplasma (ER), ekspresi protein homolog C/EBP (CHOP), IKB-β, dan NF-κB, serta Fas dan Bax. Metabolit ini juga ditemukan efektif terhadap stroke iskemik, sebagaimana dilaporkan dalam penelitian pada tikus yang mengamati penurunan apoptosis neuron serta ukuran rongga stroke di otak dengan menargetkan jalur iNOS/spesies nitrogen reaktif (RNS) dan p38 protein kinase teraktivasi mitogen (MAPK)/protein homolog protein pengikat enhancer CCAAT (CHOP).
Erinacin A juga dilaporkan memiliki aktivitas antitumor yang signifikan pada sel kanker lambung manusia TSGH 9201, yang di dalamnya senyawa ini menginduksi apoptosis signifikan terkait peningkatan fosforilasi jalur kinase adhesi fokal/protein kinase FAK/Akt/p70S6K dan serina/treonina kinase PAK-1. Senyawa ini juga menghasilkan peningkatan sitotoksisitas dan pembentukan ROS, penurunan invasivitas dan aktivasi kaspase, serta ekspresi reseptor nekrosis tumor TRAIL. Aksi antitumor yang kuat dari metabolit ini kemudian dikonfirmasi oleh penelitian terbaru, baik secara in vitro pada dua lini sel kanker kolon manusia (DLD-1 dan HCT-116) maupun secara in vivo pada model mencit, yang memperjelas mekanismenya lebih lanjut. Efek perlakuan mencakup stimulasi jalur aktivasi apoptosis ekstrinsik (TNFR, Fas, FasL, kaspase), penekanan ekspresi molekul antiapoptosis Bcl-2 dan Bcl-XL, serta fosforilasi kinase terminal-N Jun JNK1/2 yang responsif terhadap rangsangan stres, NF-κB p50, dan p330. Ditunjukkan pula bahwa peningkatan regulasi molekul reseptor kematian melalui jalur JNK MAPK/p300/NF-κB dimediasi oleh modifikasi histon H3K9K14ac; hasil uji in vivo memang mengungkapkan peningkatan kadar histon H3K9K14ac, serta asetilasi histon pada promotor Fas, FasL, dan TNFR.
Erinacin lain, yaitu erinacin C, dikenal karena aksi antineuroinflamasi dan neuroprotektifnya, yang dapat dicapai melalui mekanisme penghambatan IκB, p-IκBα (yang terlibat dalam kaskade transduksi sinyal NF-κB di bagian hulu), dan ekspresi protein sintase nitrogen monoksida terinduksi (iNOS), serta aktivasi jalur perlindungan terhadap stres Nrf2/HO-1. Perlakuan pada sel mikroglia BV2 manusia dengan inflamasi yang diinduksi LPS menghasilkan penurunan kadar nitrogen monoksida (NO), IL-6, TNF-α, dan iNOS, penghambatan ekspresi NF-κB, dan fosforilasi protein IκBα (p-IκBα), serta penghambatan protein 1 terkait ECH mirip Kelch (Keap1), dan peningkatan faktor transkripsi nuklir terkait faktor eritroid 2 (Nrf2) serta ekspresi protein heme oksigenase-1 (HO-1).
(kutipan dari Venturella et al., 2021)