Mengapa Ultrasonicator Tipe Probe Terbaik untuk Ekstraksi Jamur?

Apakah Anda bertanya-tanya mengapa ekstraksi jamur Anda menggunakan bak ultrasonik atau tangki pembersih ultrasonik tidak memberi Anda hasil ekstrak yang diinginkan? Pelajari di sini semua yang perlu Anda ketahui tentang dinding sel jamur yang mengandung kitin yang kaku, teknik ekstraksi terbaik, dan pelarut yang sesuai!

Mengapa Saya Membutuhkan Kekuatan Intens untuk Ekstraksi Jamur?

Semua jamur yang dapat dimakan memiliki dinding sel yang terbuat dari kitin, bahan yang sama yang membentuk cangkang krustasea dan serangga. Kitin adalah bahan yang sangat kuat, yang memberikan ketangguhan tinggi pada sel jamur. Dinding sel menciptakan penghalang ke kompartemen intraseluler, yang mengandung molekul bioaktif jamur. Molekul jamur penting misalnya α- dan β-glukan, polisakarida, terpen, antioksidan, vitamin atau senyawa halusinogen. Setiap spesies jamur memiliki serangkaian senyawa bioaktif yang unik. Untuk melepaskan zat-zat yang meningkatkan kesehatan ini dari sel-sel jamur, dinding sel harus dipecah. Karena kandungan kitinnya, gangguan sel jamur merupakan tugas yang menantang dan membutuhkan beberapa pengetahuan dan peralatan yang canggih.

Memecahkan Dinding Sel Jamur yang Mengandung Kitin dengan Sonikasi

Sementara kitin adalah sumber serat, prebiotik, dan antioksidan yang bagus, masalahnya adalah, manusia tidak memiliki kemampuan untuk memecah kitin. Ini berarti juga, bahwa ketika Anda mengonsumsi jamur mentah yang tidak diolah, Anda tidak akan mendapat manfaat dari banyak senyawa bioaktif dalam jamur, karena mereka terperangkap di dalam sel, yang dilindungi oleh dinding sel yang mengandung kitin yang kuat.
Ekstraksi ultrasonik membuat senyawa bioaktif dari jamur tersedia secara hayati, sehingga tubuh manusia dapat menyerap nutrisi dengan cepat dan lengkap. Selain itu, dalam ekstrak jamur ultrasonik, nutrisi bermanfaat terkonsentrasi sehingga bahkan sejumlah kecil ekstrak jamur memberikan hasil yang meningkatkan kesehatan yang diinginkan.

Ultrasonication untuk Ekstraksi Jamur

Ultrasonikasi adalah proses di mana gelombang suara frekuensi tinggi digunakan untuk membuat gelembung kavitasi dalam cairan. Ketika gelembung ini runtuh, mereka menciptakan gaya geser lokal yang kuat yang dapat memecah sel dan melepaskan isi sel ke dalam cairan.
Dalam ekstraksi jamur, ultrasonikasi dapat digunakan untuk memecah dinding sel jamur dan melepaskan senyawa bioaktifnya menjadi pelarut. Ada dua jenis ultrasonikator: tipe mandi dan tipe probe.

Mengapa Pemandian Ultrasonik saya Memberikan Hasil Ekstraksi Jamur yang Buruk?

Ultrasonicator tipe mandi adalah perangkat di mana sampel ditempatkan dalam wadah yang diisi dengan pelarut, dan gelombang ultrasonik diterapkan ke seluruh wadah. Metode ini dikenal cukup tidak efektif, karena mandi ultrasonik mendistribusikan energi ultrasonik tidak merata dan dengan intensitas rendah. Seperti dalam mandi ultrasonik, sampel jamur disonik secara tidak langsung, ultrasound tidak dapat menembus jauh ke dalam sampel. Gelombang ultrasound harus melewati dinding pembuluh sebelum mengenai bahan jamur. Dengan demikian, gelombang ultrasound intensitas rendah dari tangki ultrasonik semakin berkurang.

Pengukuran UV-Vis ini menunjukkan perbedaan ekstraksi yang signifikan antara probe ultrasonik dan bak ultrasonik. Ultrasonicator tipe probe UP100H (grafik hitam) memberikan hasil ekstrak jamur chaga yang jauh lebih tinggi daripada mandi ultrasonik (grafik merah).

Ekstraksi Ultrasound Intens menggunakan Probe Ultrasonik

Di sisi lain, ultrasonicator tipe probe dilengkapi dengan tip – yang disebut sonotode atau probe – yang dapat dimasukkan langsung ke dalam sampel, memungkinkan penerapan energi ultrasonik yang lebih fokus dan terlokalisasi. Hal ini menghasilkan gangguan sel dan ekstraksi senyawa bioaktif yang jauh lebih efisien, terutama di area sampel yang padat atau sulit dijangkau.
Aplikasi energi ultrasonik yang terfokus dan terlokalisasi yang disediakan oleh ultrasonicator tipe probe memastikan bahwa kitin mengalami jumlah energi yang cukup untuk dipecah.
Selain itu, probe dapat dipindahkan ke area sampel yang berbeda untuk menciptakan pencampuran makro tambahan untuk memastikan bahwa semua bagian jamur disonikasi secara memadai. Ini sangat penting untuk jamur dengan dinding sel tebal atau struktur padat, di mana dapat menjadi tantangan untuk memastikan ekstraksi lengkap menggunakan metode lain.

Probe Ultrasonik vs Mandi Ultrasonik untuk Ekstraksi Jamur

Singkatnya, sonikasi tipe probe intensitas tinggi diperlukan untuk memecah kitin di dinding sel jamur dan melepaskan senyawa bioaktif. Aplikasi energi ultrasonik yang terfokus dan terlokalisasi yang disediakan oleh ultrasonicator tipe probe memastikan bahwa kitin disonikasi secara memadai, menghasilkan ekstraksi senyawa bioaktif yang lebih efisien dan menyeluruh dari jamur.
Ultrasonicator tipe probe umumnya dianggap lebih efisien untuk ekstraksi jamur, karena dapat memberikan ekstraksi senyawa bioaktif yang lebih seragam dan menyeluruh dibandingkan dengan ultrasonicator tipe mandi.
Baca lebih lanjut tentang perbedaan pemrosesan ultrasonik menggunakan probe ultrasonik vs bak ultrasonik!
 

Apa Pelarut Ideal untuk Ekstraksi Jamur Ultrasonik?

Ultrasonikasi sebagai metode ekstraksi kompatibel dengan pelarut apa pun. Artinya, pemilihan pelarut yang tepat harus dilakukan dengan mempertimbangkan spesies jamur dan senyawa bioaktif, yang harus diekstraksi.
Jamur mengandung berbagai senyawa bioaktif seperti polisakarida, beta-glukan, triterpenoid, senyawa fenolik, dan ergosterol, yang telah terbukti memiliki berbagai manfaat kesehatan. Ekstraksi senyawa bioaktif dari jamur ini dapat dicapai dengan menggunakan berbagai pelarut, masing-masing dengan kelebihan dan kekurangannya. Berikut adalah beberapa pelarut yang umum digunakan untuk ekstraksi senyawa bioaktif dari jamur:

• Air: Air adalah pelarut umum untuk ekstraksi senyawa bioaktif dari jamur. Polisakarida dan beta-glukan larut dalam air, menjadikannya pelarut yang ideal untuk ekstraksi senyawa ini. Air juga merupakan pelarut yang aman dan tidak beracun, menjadikannya pelarut yang ideal untuk makanan dan produk obat-obatan.
• Etanol: Etanol adalah pelarut polar yang biasa digunakan untuk ekstraksi senyawa fenolik dan triterpenoid dari jamur. Etanol juga dapat digunakan untuk mengekstrak polisakarida dan beta-glukan, tetapi dengan hasil yang lebih rendah daripada air.
• Etanol Berair: Etanol berair berarti campuran air dan etanol. Rasio air terhadap etanol dapat disesuaikan dengan kebutuhan. Penggunaan etanol berair sebagai pelarut memiliki beberapa keunggulan dibandingkan penggunaan air atau etanol saja. Pertama, penambahan etanol ke dalam air dapat meningkatkan kelarutan senyawa bioaktif tertentu yang tidak terlalu larut dalam air saja, seperti beberapa senyawa fenolik dan triterpenoid. Kedua, penggunaan etanol berair dapat menghasilkan hasil ekstraksi yang lebih tinggi dibandingkan dengan air atau etanol saja, karena dapat mengekstrak senyawa bioaktif yang lebih luas.
  Pilihan konsentrasi etanol dalam pelarut etanol berair tergantung pada polaritas senyawa bioaktif yang diekstraksi. Konsentrasi etanol yang lebih tinggi (70-100%) dapat digunakan untuk ekstraksi senyawa yang kurang polar, sedangkan konsentrasi etanol yang lebih rendah (30-50%) dapat digunakan untuk ekstraksi senyawa yang lebih polar.
• Metanol: Metanol adalah pelarut polar lain yang dapat digunakan untuk ekstraksi senyawa fenolik dari jamur. Metanol beracun, jadi harus digunakan dengan hati-hati. Pemurnian yang canggih diperlukan untuk menghilangkan metanol setelah ekstraksi.
• Aseton: Aseton adalah pelarut non-polar yang biasa digunakan untuk ekstraksi ergosterol dari jamur. Aseton mudah terbakar dan beracun, jadi harus digunakan dengan hati-hati.
• Heksana: Heksana adalah pelarut non-polar yang dapat digunakan untuk ekstraksi senyawa lipofilik dari jamur. Heksana mudah terbakar dan beracun, jadi harus digunakan dengan hati-hati.

Pilihan pelarut untuk ekstraksi senyawa bioaktif dari jamur tergantung pada jenis senyawa yang diekstraksi dan aplikasi yang dimaksudkan. Air dan etanol berair umumnya merupakan pelarut yang paling aman dan paling umum digunakan untuk ekstraksi senyawa bioaktif dari jamur. Namun, pelarut lain seperti etanol, metanol, aseton, dan heksana dapat digunakan untuk aplikasi tertentu atau ketika ekstraksi air tidak cukup. Penting untuk menggunakan pelarut ini dengan hati-hati dan mengikuti prosedur keselamatan yang sesuai.