Estrazione della psilocibina in acqua fredda mediante ultrasuoni

È noto che l’isolamento della psilocibina da funghi allucinogeni freschi ed essiccati, ad esempio delle specie di Psilocybe, richiede molto tempo ed è spesso piuttosto inefficiente. Con l’estrazione a ultrasuoni, psilocibina, psilocina, baeocistina e norbaeocistina vengono estratte rapidamente da funghi psilocibe freschi ed essiccati. L’estrazione a ultrasuoni rompe le pareti cellulari del fungo, consentendo il rilascio completo delle sostanze bioattive e ottenendo così un processo di estrazione altamente efficiente e rapido.

Estrazione della psilocibina mediante ultrasuoni

L’estrazione della psilocibina mediante ultrasuoni è altamente efficiente e supera i metodi di estrazione alternativi grazie alle rese elevate, ai tempi di estrazione brevi e al funzionamento semplice e sicuro. Essendo un metodo di estrazione altamente efficiente, rapido, affidabile e rispettoso dell’ambiente, l’estrazione a ultrasuoni viene utilizzata per estrarre numerosi composti bioattivi da piante e funghi. I sonicatori Hielscher sono già ampiamente utilizzati per estrarre composti bioattivi dai funghi allucinogeni, comprese sostanze allucinogene come psilocibina, psilocina, baeocistina e norbaeocistina. L’estrazione a ultrasuoni dei composti psichedelici offre rese elevate ed estratti di qualità superiore mediante una procedura di turboestrazione. L’estrazione a ultrasuoni è compatibile con qualsiasi solvente e consente la produzione di estratti a spettro completo.

Estrazione a ultrasuoni – Estrazione delicata a freddo delle sostanze dei funghi

Molti composti bioattivi sono termosensibili, il che significa che si degradano e si decompongono a temperature elevate, perdendo così il loro effetto e la loro potenza. Pertanto, la maggior parte delle procedure per l’isolamento dei metaboliti secondari da materiali vegetali e funghi beneficia di un metodo di estrazione non termico, il cui principio di funzionamento fondamentale non si basa sul calore. L’estrazione a ultrasuoni è una procedura puramente meccanica, il cui principio di funzionamento si basa sulla generazione di cavitazione acustica.

Che cos’è la cavitazione ultrasonica e come influisce sull’estrazione?

Quando un liquido viene sottoposto a sonicazione con una sonda a ultrasuoni a 20kHz, vengono trasmesse al mezzo 20.000 vibrazioni al secondo. Le onde ultrasoniche attraversano il liquido, creando cicli alternati di alta pressione (compressione) / bassa pressione (rarefazione o espansione). Durante il ciclo di depressione a bassa pressione, nel liquido si formano minuscole bolle di vuoto o cavità, che crescono nel corso di diversi cicli di pressione. Durante la fase di compressione del liquido e delle bolle, la pressione è positiva, mentre la fase di rarefazione produce una depressione (pressione negativa). Durante i cicli di compressione ed espansione, le cavità nel liquido crescono fino a raggiungere una dimensione alla quale non possono più assorbire energia. A questo punto implodono violentemente. L’implosione di queste cavità produce vari effetti sonomeccanici altamente energetici, noti come fenomeno della cavitazione acustica / ultrasonica. Durante l’implosione delle bolle di cavitazione ultrasonica, nel liquido sottoposto a sonicazione si generano forze a densità energetica estremamente elevata, come intense forze di taglio, correnti liquide e turbolenze. Queste forze di cavitazione disgregano le pareti cellulari delle piante e liberano i composti intracellulari, comprese sostanze bioattive come gli allucinogeni psilocibina, psilocina, baeocistina e norbaeocistina dalle specie fungine. I cicli alternati di alta pressione/bassa pressione favoriscono inoltre velocità elevate di trasferimento di massa, determinando la resa di estrazione superiore ottenuta mediante sonicazione. Attraverso l’estrazione a ultrasuoni è possibile isolare quasi l’intera quantità di sostanze attive presenti nei materiali vegetali e nei funghi.

Estrazione della psilocibina mediante ultrasuoni: protocollo passo per passo

• È possibile estrarre la psilocibina e altre sostanze bioattive dai funghi utilizzando acqua, etanolo o alcol etilico a 200 proof come solventi.
• Tagliare i funghi contenenti psilocibina, freschi o essiccati, in piccoli pezzi. È possibile utilizzare cappelli e gambi. Entrambi contengono i composti psicoattivi, ma i cappelli sono costantemente più ricchi di psilocibina. Le spore non contengono psilocibina.
• Mettere i funghi tagliati in un becher di vetro e riempirlo con acqua fredda.
  Facoltativamente, è possibile collocare il becher di vetro in un bagno di ghiaccio per mantenere la temperatura del processo quanto più bassa possibile.
• Sottoporre a sonicazione la miscela di funghi e solvente con una sonda a ultrasuoni. A seconda del volume, UP100H o UP400St saranno una buona scelta. Il nostro personale tecnico consiglierà il sonicatore ideale per il vostro processo di estrazione e vi indicherà i parametri di processo, come l’impostazione dell’ampiezza e il tempo di sonicazione.
• La sospensione sottoposta a sonicazione diventerà blu. L’acqua blu contiene la psilocibina estratta dai corpi fruttiferi dei funghi.
• Separare i pezzi di fungo e i residui mediante colatura o filtrazione. Facoltativamente, conservare il materiale fungino trattenuto dalla filtrazione per un secondo ciclo di estrazione con acqua o etanolo.
• Utilizzare un sistema di evaporazione per rimuovere il solvente. Da 1 a 2 grammi di funghi allucinogeni essiccati dovrebbero fornire circa 1cc di estratto finale. Poiché i funghi sono un prodotto naturale, il contenuto di sostanze psichedeliche può variare.
• Una fase facoltativa di cristallizzazione può prolungare ulteriormente la durata di conservazione dell’estratto di psilocibina.
• Versare l’estratto finale in un contenitore o in una fiala di vetro scuro e conservare nel congelatore.

I composti bioattivi estratti mediante ultrasuoni possono essere filtrati e ulteriormente concentrati utilizzando un evaporatore rotante. L’immagine mostra un estratto di fungo chaga ottenuto mediante ultrasuoni.

Perché un sonicatore a sonda è la scelta migliore per l’estrazione dai funghi?

La sonicazione è un processo in cui si utilizzano onde sonore ad alta frequenza per creare bolle di cavitazione in un liquido. Quando queste bolle collassano, generano intense forze di taglio localizzate che possono disgregare le cellule e rilasciarne il contenuto nel liquido.
Nell’estrazione dai funghi, la sonicazione può essere utilizzata per disgregare le pareti cellulari dei funghi e rilasciare i loro composti bioattivi in un solvente. Esistono due tipi di sonicatori: a bagno e a sonda.
Un sonicatore a bagno è un dispositivo in cui il campione viene posto in un contenitore riempito con il solvente e onde ultrasoniche relativamente deboli vengono applicate all’intero contenitore. Questo metodo è noto per essere piuttosto inefficace, poiché il bagno a ultrasuoni distribuisce l’energia ultrasonica in modo disomogeneo e a bassa intensità. Poiché in un bagno a ultrasuoni il campione di funghi viene sottoposto a sonicazione indiretta, le onde ultrasoniche non possono penetrare in profondità nel campione. Le onde ultrasoniche devono attraversare le pareti del recipiente prima di raggiungere il materiale fungino. Di conseguenza, le onde ultrasoniche della vasca, già a bassa intensità, vengono ulteriormente attenuate.
Un sonicatore a sonda, invece, è dotato di un’asta in titanio – il cosiddetto sonotrodo o sonda – che può essere inserita direttamente nel campione, consentendo un’applicazione più concentrata e localizzata dell’energia ultrasonica. Ciò determina una disgregazione cellulare e un’estrazione dei composti bioattivi significativamente più efficienti, soprattutto nelle zone dense o difficili da raggiungere del campione.

La chitina è un polisaccaride che costituisce un componente principale delle pareti cellulari di molti funghi, compresi quelli che formano corpi fruttiferi. La chitina è un materiale resistente e rigido, il che ne rende difficile la disgregazione con i metodi di estrazione convenzionali.
La sonicazione può essere efficace nel disgregare la chitina e nel rilasciare i composti bioattivi intrappolati nelle pareti cellulari dei funghi. Tuttavia, è necessaria l’elevata intensità della sonicazione a sonda, perché la chitina nelle pareti cellulari è un materiale relativamente resistente. L’applicazione concentrata e localizzata dell’energia ultrasonica fornita dal sonicatore a sonda garantisce che la chitina sia sottoposta a una quantità di energia sufficiente per essere disgregata.
Inoltre, la sonda può essere spostata in diverse zone del campione, creando un’ulteriore macromiscelazione per garantire che tutte le parti del fungo siano adeguatamente sottoposte a sonicazione. Questo è particolarmente importante per i funghi con pareti cellulari spesse o strutture dense, per i quali può essere difficile garantire un’estrazione completa con altri metodi.
In sintesi, l’elevata intensità della sonicazione a sonda è necessaria per disgregare la chitina nelle pareti cellulari dei funghi e rilasciare i composti bioattivi. L’applicazione concentrata e localizzata dell’energia ultrasonica fornita dal sonicatore a sonda garantisce che la chitina sia adeguatamente sottoposta a sonicazione, consentendo un’estrazione più efficiente e completa dei composti bioattivi dai funghi.
Un sonicatore a sonda è generalmente considerato più efficiente per l’estrazione dai funghi, poiché può fornire un’estrazione dei composti bioattivi più uniforme e completa rispetto a un sonicatore a bagno.
Scoprite di più sulle differenze tra il trattamento dei liquidi con un sonicatore a sonda e con un bagno a ultrasuoni!

Funghi contenenti psilocibina

La psilocibina si trova in più di 200 specie di funghi dei quattro generi fungini Conocybe, comprese le specie Panaeolus, Psilocybe, Stropharia, tutte adatte all’estrazione del composto attivo psilocibina mediante ultrasuoni. In generale, i funghi che contengono psilocibina presentano le seguenti caratteristiche: hanno spore scure, sono funghi a lamelle, crescono prevalentemente in terreni ricchi di humus nei prati e nei boschi delle regioni tropicali e subtropicali e presentano ammaccature blu dovute a una reazione ossidativa quando il fungo viene manipolato o danneggiato.
La specie più nota di fungo contenente psilocibina è Psilocybe cubensis, che contiene due principali composti psicoattivi, psilocibina e psilocina. Comunemente noto come shrooms, funghi magici, golden tops, cubes o gold caps, Psilocybe cubensis appartiene alla famiglia fungina Hymenogastraceae ed era precedentemente noto come Stropharia cubensis. Essendo ampiamente diffuso e facile da coltivare, Psilocybe cubensis è la specie fungina contenente psilocibina più conosciuta.
Psilocybe cubensis è famoso soprattutto per i suoi composti allucinogeni, che provocano esperienze psichedeliche dopo l’ingestione. Questi principali composti psicoattivi sono:

• Psilocibina (4-fosforilossi-N,N-dimetiltriptamina)
• Psilocina (4-idrossi-N,N-dimetiltriptamina)
• Baeocistina (4-fosforilossi-N-metiltriptamina)
• Norbaeocistina (4-fosforilossitriptamina)

Vantaggi dei sistemi di estrazione a ultrasuoni

I vantaggi dell’estrazione a ultrasuoni sono l’elevata resa di estrazione dei composti psichedelici (ossia psilocibina, psilocina, baeocistina, norbaeocistina), la libera scelta del solvente (ad esempio acqua, etanolo, miscela di acqua e alcol ecc.) e il funzionamento semplice e sicuro. Grazie alle intense forze meccaniche della sonicazione, solventi ecologici e delicati come acqua, etanolo ecc. sono solitamente sufficienti per ottenere una velocità e una resa di estrazione straordinarie. Di conseguenza, l’estrazione a ultrasuoni riduce i tempi di estrazione e consente un minore impiego di solventi o l’utilizzo di solventi più blandi e delicati. Ciò significa che l’estrazione a ultrasuoni permette di ottenere sia velocità di estrazione più elevate sia estratti di qualità superiore (ad esempio estratti in acqua fredda). Poiché la temperatura del processo può essere controllata con precisione durante la sonicazione, si evitano la decomposizione termica degli estratti dovuta a temperature eccessivamente elevate e l’evaporazione delle sostanze.

Sonicatori avanzati per l’estrazione dai funghi

La gamma di prodotti Hielscher Ultrasonics comprende l’intera gamma di estrattori a ultrasuoni ad alte prestazioni, dalla piccola alla grande scala. Accessori aggiuntivi consentono di assemblare facilmente la configurazione dell’estrattore a ultrasuoni più adatta al vostro processo. La configurazione ottimale per la sonicazione dipende dalla capacità prevista, dal volume, dalla materia prima, dal processo in batch o in linea e dai tempi previsti. Il nostro personale qualificato, con una lunga esperienza, vi consiglierà l’estrattore a ultrasuoni più adatto e vi assisterà durante la fase di avviamento del vostro processo di estrazione dai funghi.
Utilizzate i vostri sonicatori per qualsiasi tipo di estrazione da materiali vegetali, comprese erbe medicinali, alcaloidi (ad esempio nicotina, ayahuasca, mitraginina), oppure tinture spagiriche.

È possibile acquistare un processore a ultrasuoni Hielscher in diverse dimensioni e configurato esattamente secondo i requisiti del vostro processo di estrazione dai funghi. Dal trattamento dei funghi in un piccolo becher da laboratorio alla miscelazione in flusso continuo delle sospensioni di funghi a livello industriale, Hielscher Ultrasonics offre il sonicatore adatto a voi! Contattateci – saremo lieti di consigliarvi la configurazione a ultrasuoni ideale!
La tabella seguente fornisce un’indicazione della capacità di trattamento approssimativa dei nostri sonicatori:

Ampiezze controllabili con precisione per risultati ottimali

Tutti i sonicatori Hielscher sono controllabili con precisione e costituiscono quindi strumenti di lavoro affidabili nella produzione. L’ampiezza è uno dei parametri di processo fondamentali che influenzano l’efficienza e l’efficacia dell’estrazione a ultrasuoni di fitonutrienti bioattivi e composti allucinogeni dai materiali vegetali. Materie prime come i funghi freschi e morbidi richiedono una sonicazione più delicata e impostazioni di ampiezza inferiori, mentre i funghi essiccati possono richiedere una sonicazione ad ampiezze più elevate per rilasciare il contenuto intracellulare. Tutti i sonicatori Hielscher consentono una regolazione precisa dell’ampiezza. I sonotrodi e gli amplificatori di ampiezza sono accessori che consentono di modificare l’ampiezza in un intervallo ancora più ampio. I processori a ultrasuoni industriali Hielscher possono fornire ampiezze molto elevate e l’intensità ultrasonica necessaria per applicazioni impegnative. È possibile mantenere facilmente ampiezze fino a 200µm in funzionamento continuo 24/7.
La regolazione precisa dell’ampiezza e il monitoraggio costante dei parametri del processo a ultrasuoni tramite software intelligente consentono di produrre il vostro estratto di funghi nelle condizioni ultrasoniche più efficaci. Sonicazione ottimale per i migliori risultati di estrazione!
La robustezza delle apparecchiature a ultrasuoni Hielscher consente il funzionamento 24/7 in condizioni gravose e in ambienti impegnativi. Questo rende le apparecchiature a ultrasuoni Hielscher strumenti di lavoro affidabili che soddisfano i vostri requisiti di estrazione.

Prove semplici e senza rischi

I processi a ultrasuoni possono essere scalati in modo completamente lineare. Ciò significa che ogni risultato ottenuto utilizzando un sonicatore da laboratorio o da banco può essere riprodotto su scala maggiore con esattamente lo stesso risultato e gli stessi parametri di processo. Questo rende la sonicazione ideale per prove di fattibilità senza rischi, l’ottimizzazione del processo e la successiva implementazione nella produzione commerciale. Contattateci per scoprire come la sonicazione può aumentare la resa e la qualità dei vostri estratti di funghi.

Massima qualità – Progettati e prodotti in Germania

In quanto azienda a proprietà e gestione familiare, Hielscher dà priorità ai più elevati standard di qualità per i propri processori a ultrasuoni. Tutti i sonicatori vengono progettati, prodotti e accuratamente collaudati presso la nostra sede centrale di Teltow, vicino a Berlino, in Germania. La robustezza e l’affidabilità delle apparecchiature a ultrasuoni Hielscher le rendono strumenti di lavoro instancabili nella vostra produzione. Il funzionamento 24/7 a pieno carico e in ambienti impegnativi è una caratteristica naturale dei sonicatori Hielscher ad alte prestazioni.