Ekstraksi Ultrasonik Polifenol dari Baggibuti (Stachys parviflora)

Ekstrak tanaman Baggibuti (Stachys parviflora L.) dihargai sebagai obat herbal yang digunakan sebagai pengobatan kram, arthralgia, epilepsi, penyakit jatuh, dan dracunculiasis. Ekstraktor ultrasonik berhasil diterapkan untuk isolasi polifenol dan fitokimia lainnya dari Stachys parviflora.

Apa yang membuat Ekstraksi Ultrasonik Unggul? – Prinsip Kerja & Manfaat Power-Ultrasonics

Jika senyawa bioaktif (yaitu fitokimia, metabolit sekunder) harus diisolasi dari tumbuhan, struktur seluler bahan tanaman harus terganggu untuk melepaskan senyawa target. Ekstraksi ultrasonik adalah metode yang sangat efisien untuk mengisolasi jumlah lengkap fitokimia dari tumbuhan (misalnya, Stachys parviflora, herbal, dll.) dalam proses ekstraksi yang cepat. Penerapan ultrasound berdaya tinggi menghasilkan efek kavitasi yang kuat, gangguan / turbulensi, aliran cairan berkecepatan tinggi. Kekuatan ultrasonik ini mempromosikan gangguan dan pencampuran sel pada tingkat makro dan mikro. Selain itu, penetrasi pelarut, pelarutan senyawa bioaktif, dan perpindahan massa meningkat secara signifikan. Hal ini membuat ekstraksi dengan bantuan ultrasound sangat berkhasiat, menghasilkan hasil ekstrak yang unggul dalam waktu proses yang cepat.

Manfaat Fitokimia dari Baggibuti (Stachys parviflora)

Stachys parviflora L., umumnya dikenal sebagai "Baggibuti", adalah spesies Lamicae. Senyawa Stachys parviflora seperti iridoid, flavonoid, asam fenolik dan diterpenoid dilaporkan sebagai metabolit sekunder yang dikenal karena sifat anti-nefritik, anti-inflamasi, pemulung radikal dan anti-mikroba.

Ekstraksi Ultrasonik Senyawa Bioaktif dari Baggibuti (Stachys parviflora)

Ekstraksi ultrasonik, juga dikenal sebagai ekstraksi berbantuan ultrasonik (UEA), adalah teknologi yang terbukti secara ilmiah dan mapan secara industri untuk isolasi senyawa bioaktif seperti polifenol, flavonoid, terpene, dan banyak metabolit sekunder lainnya dari tumbuhan.

Ekstraksi Baggibuti (Stachys parviflora): Prinsip dan Protokol Kerja

Ekstraksi ultrasonik adalah teknik ekstraksi yang ringan, non-termal, namun sangat efisien, yang semata-mata didasarkan pada gaya mekanis. Dengan demikian, senyawa botani sensitif diawetkan terhadap degradasi termal, tetapi hasil ekstrak yang diperoleh dengan ultrasonikasi sangat tinggi dan berkualitas unggul.

Ultrasonik Daya Tinggi untuk Ekstraksi

Mekanisme intensifikasi ekstraksi ultrasonografi frekuensi rendah dan intensitas tinggi terutama dikaitkan dengan fenomena kavitasi akustik. Ketika gelembung kavitasi runtuh di permukaan bahan botani, erosi dan sonoporasi merusak matriks sel tumbuhan (seperti Stachys parviflora), yang mengakibatkan penghancuran struktur seluler dan pelepasan zat intraseluler seperti polifenol dan fitokimia lainnya. Perpindahan massa yang diintensifkan memfasilitasi pelepasan molekul seperti protein, lipid dan fito-kimia.
Gaya geser yang dihasilkan secara ultrasonik meningkatkan penetrasi pelarut ke dalam matriks seluler materi botani dan meningkatkan permeabilitas membran sel, masing-masing. Mekanisme ultrasonik daya ini bertanggung jawab atas intensifikasi proses signifikan yang dicapai ketika ultrasonikasi diterapkan untuk ekstraksi botani.

SEM dari permukaan Stachys parviflora, (a) sampel yang tidak diobati, (b) maserasi, (c) ekstraksi berbantuan ultrasound yang dioptimalkan (UEA) (UP200Ht, waktu perawatan 4 menit, 74,5% intensitas tinggi dan 74,2% kemurnian pelarut)
Studi dan gambar: ©Salarbashi et al., 2016

Protokol Ekstraksi Ultrasonik untuk Fenolik dari Baggibuti

Tim peneliti Salarbashi mengekstraksi senyawa polifenol dari daun Stachys parviflora menggunakan ekstraktor ultrasonik UP200Ht (200W, 26kHz). Untuk studi ekstraksi komparatif ekstraksi ultrasonik dan maserasi, bagian udara kering (dipanen selama tahap berbunga) S. parviflora digiling menjadi bubuk dengan ukuran partikel rata-rata kurang dari 149μm. Ekstraksi botani dilakukan pada suhu 35°C, pH alami, menggunakan metanol (60, 80 dan 100% (v v-1)) sebagai pelarut selama interval waktu 4, 7 dan 10 menit.
Untuk ekstraksi ultrasonik, ultrasonicator tipe probe Hielscher UP200Ht (200W, 26kHz) digunakan. Amplitudo ekstraktor ultrasonik UP200Ht diatur ke 100%. Intensitas perawatan ultrasonik adalah 21,8346 Wcm-2 pada amplitudo 100%.
Hasil analisis ekstrak yang diproduksi secara ultrasonik mengungkapkan bahwa kandungan flavonoid total (TFC) ekstrak meningkat secara linier dengan perlakuan ultrasonik, sedangkan waktu ekstraksi memiliki efek sebaliknya pada TFC. Kandungan flavonoid total tertinggi diperoleh pada durasi ultrasonikasi 4 menit.
Asam kafeat, asam tanat, quercetin, asam trans ferulat dan asam rosmarinat ditemukan sebagai senyawa fenolik utama dalam ekstrak yang diproduksi secara ultrasonik.
Berdasarkan gambar SEM, terlihat jelas bahwa ultrasonikasi dan kavitasi akustik yang dihasilkan pasti memainkan peran penting dalam gangguan yang efektif pada dinding sel dan struktur bahan tanaman dan hasil ekstraksi ditingkatkan oleh getaran ultrasonik dan aliran mikro kavitasi. Dengan efek yang diinduksi oleh ultrasound daya, ekstraksi yang dibantu ultrasonik meningkatkan proses pembengkakan dan pelunakan dinding sel melalui hidrasi bahan pektinus dari lamela tengah. Akibatnya, matriks sel tumbuhan dipecah, yang kemudian mengarah pada pelepasan metabolit bioaktif yang jauh lebih cepat dan lebih efisien daripada metode ekstraksi klasik lainnya. Gambar SEM mengungkapkan bahwa efisiensi ekstraksi ultrasonik senyawa fenolik. Sebagai metode ekstraksi non-termal yang ringan, sonikasi menghasilkan aktivitas antioksidan dan antimikroba yang unggul yang mengungguli ekstrak yang dihasilkan oleh teknik ekstraksi konvensional.
(lih. Salarbashi et al., 2016)

Kromatografi HPLC dari ekstrak Stachys parviflora, yang diisolasi di bawah kondisi ekstraksi yang dibantu ultrasonik yang dioptimalkan
Studi dan gambar: ©Salarbashi et al., 2016

Ultrasonicators Canggih Berkinerja Tinggi untuk Ekstraksi Stachys parviflora

Fitur cerdas ultrasonicators Hielscher dirancang untuk menjamin operasi yang andal, hasil yang dapat direproduksi, dan keramahan pengguna. Pengaturan operasional dapat dengan mudah diakses dan diputar melalui menu intuitif, yang dapat diakses melalui layar sentuh warna digital dan remote control browser. Oleh karena itu, semua kondisi pemrosesan seperti energi bersih, energi total, amplitudo, waktu, tekanan, dan suhu secara otomatis dicatat pada kartu SD bawaan. Ini memungkinkan Anda untuk merevisi dan membandingkan jalannya sonikasi sebelumnya dan untuk mengoptimalkan ekstraksi minyak esensial dari Stachys parviflora (baggibuti) ke efisiensi tertinggi.
Sistem Ultrasonik Hielscher digunakan di seluruh dunia untuk pembuatan ekstrak botani berkualitas tinggi. Ultrasonicator industri Hielscher dapat dengan mudah menjalankan amplitudo tinggi dalam operasi terus menerus (24/7/365). Amplitudo hingga 200μm dapat dengan mudah dihasilkan terus menerus dengan sonotrode standar (probe ultrasonik / tanduk). Untuk amplitudo yang lebih tinggi, sonotrode ultrasonik yang disesuaikan tersedia. Karena kekokohannya dan perawatannya yang rendah, sistem ekstraksi ultrasonik kami biasanya dipasang untuk aplikasi tugas berat dan di lingkungan yang menuntut.

Hubungi kami sekarang untuk mempelajari lebih lanjut tentang ekstraksi botani ultrasonik, sistem ekstraksi ultrasonik kami, dan informasi harga! Staf kami yang berpengalaman akan dengan senang hati mendiskusikan persyaratan aplikasi dan pemrosesan Anda dengan Anda!

Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami: