Estrazione ad ultrasuoni in acqua fredda della psilocibina

L'isolamento della psilocibina dai funghi magici freschi ed essiccati, ad esempio dalle specie di psilocibe, è noto per essere lungo e spesso piuttosto inefficiente. Con l'estrazione a ultrasuoni la psilocibina, la psilocina, la baeocistina e la norbaeocistina vengono estratte rapidamente dai funghi psilocibe freschi ed essiccati. L'estrazione a ultrasuoni rompe le pareti cellulari del fungo in modo da liberare completamente le sostanze bioattive, ottenendo così un processo di estrazione rapido e altamente efficiente.

Estrazione di psilocibina a ultrasuoni

L'estrazione della psilocibina con ultrasuoni è altamente efficiente e supera i metodi di estrazione alternativi grazie a rese elevate, tempi di estrazione brevi e operazioni semplici e sicure. 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. Gli ultrasonici Hielscher sono già ampiamente utilizzati per estrarre composti bioattivi dai funghi magici, tra cui allucinogeni come psilocibina, psilocina, baeocistina e norbaeocistina. L'estrazione a ultrasuoni dei composti psichedelici offre rese elevate e una qualità superiore dell'estratto con una procedura di turbo-estrazione. L'estrazione a ultrasuoni è compatibile con qualsiasi solvente e consente di produrre estratti a spettro completo.

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

Molti composti bioattivi sono sensibili al calore, 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 di metaboliti secondari da piante e funghi si avvale di un metodo di estrazione non termico, che non si basa sul calore come principio di funzionamento di base. 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 a ultrasuoni e come influisce sull'estrazione?

Quando un liquido viene sonicato con una sonda a ultrasuoni a 20 kHz, vengono trasmesse al mezzo 20.000 vibrazioni al secondo. Le onde ultrasoniche viaggiano attraverso il liquido, dove creano cicli alternati di alta pressione (compressione) e bassa pressione (rarefazione o espansione). Durante il ciclo di vuoto a bassa pressione, nel liquido si formano minuscole bolle o cavità che si sviluppano per diversi cicli di pressione. Durante la fase di compressione del liquido e delle bolle, la pressione è positiva, mentre la fase di rarefazione produce il vuoto (pressione negativa). Durante i cicli di compressione-espansione, le cavità nel liquido crescono fino a raggiungere una dimensione tale da non poter più assorbire energia. A questo punto, implodono violentemente. L'implosione di queste cavità provoca vari effetti sonomeccanici altamente energetici, noti come fenomeno della cavitazione acustica/ ultrasonica. Durante l'implosione delle bolle di cavitazione ultrasonica, nel liquido sonicato si creano forze estremamente dense di energia, come un elevato taglio, un flusso di liquido e turbolenze. Queste forze di cavitazione rompono le pareti cellulari delle piante e rilasciano i composti intracellulari, comprese le sostanze bioattive come gli allucinogeni psilocibina, psilocina, baeocistina e norbaeocistina delle specie di funghi. L'alternanza di cicli ad alta/bassa pressione favorisce inoltre un'intensa velocità di trasferimento di massa, che si traduce in una resa di estrazione superiore ottenuta con la sonicazione. Con l'estrazione a ultrasuoni è possibile isolare la quasi totalità dei principi attivi presenti nelle piante e nei funghi.

Estrazione di psilocibina a ultrasuoni: Protocollo passo-passo

• È possibile estrarre la psilocibina e altre sostanze bioattive dai funghi utilizzando come solventi acqua, etanolo o alcol etilico a 200 gradi.
• Tritare i funghi psilocibinici freschi o secchi in piccoli pezzi. Si possono usare sia i cappelli che i gambi. Entrambi contengono i composti psicoattivi, ma i cappelli sono sempre più ricchi di psilocibina. Le spore non contengono psilocibina.
• Mettere i funghi tritati in un bicchiere di vetro e riempirlo di acqua fredda.
  In alternativa, si può collocare il becher di vetro in un bagno di ghiaccio per mantenere la temperatura del processo il più fredda possibile.
• Sonicare la miscela di funghi e solvente con una sonda a ultrasuoni. A seconda del volume, l'UP100H o l'UP400St saranno una buona scelta. Il nostro personale tecnico vi consiglierà l'ultrasuonatore ideale per il vostro processo di estrazione e condividerà con voi i parametri del processo, come l'impostazione dell'ampiezza e il tempo di sonicazione.
• Il liquame sonicato diventa blu. L'acqua blu contiene la psilocibina estratta dai corpi fruttiferi dei funghi.
• Separare i pezzi di fungo e i detriti filtrandoli o filtrandoli. In alternativa, conservare il materiale del fungo filtrato per una seconda estrazione con acqua o etanolo.
• Utilizzare un sistema di evaporazione per rimuovere il solvente. Da 1 a 2 grammi di funghi magici essiccati dovrebbero produrre circa 1 cc di estratto finale. Poiché i funghi sono un prodotto naturale, il contenuto di sostanze psichedeliche può variare.
• Con una fase di cristallizzazione opzionale, la durata di conservazione dell'estratto di psilocibina può essere ulteriormente prolungata.
• Riempire l'estratto finale in un contenitore di vetro scuro o in una fiala e conservarlo in freezer.

I composti bioattivi estratti a ultrasuoni possono essere filtrati e ulteriormente concentrati con un evaporatore rotante. L'immagine mostra un estratto ad ultrasuoni di fungo chaga.

Perché un ultrasuonatore a sonda è il migliore per l'estrazione dei funghi?

L'ultrasonicazione è un processo in cui le onde sonore ad alta frequenza vengono utilizzate per creare bolle di cavitazione in un liquido. Quando queste bolle collassano, creano intense forze di taglio localizzate che possono rompere le cellule e rilasciarne il contenuto nel liquido.
Nell'estrazione dei funghi, gli ultrasuoni possono essere utilizzati per rompere le pareti cellulari dei funghi e rilasciare i loro composti bioattivi in un solvente. Esistono due tipi di ultrasuonatori: a bagno e a sonda.
Un ultrasuonatore a bagno è un dispositivo in cui il campione viene posto in un contenitore pieno di solvente e le onde ultrasoniche relativamente deboli vengono applicate all'intero contenitore. Questo metodo è noto come piuttosto inefficace, poiché il bagno a ultrasuoni distribuisce l'energia ultrasonica in modo non uniforme e con una bassa intensità. Poiché in un bagno a ultrasuoni il campione di funghi viene sonicato indirettamente, gli ultrasuoni non possono penetrare in profondità nel campione. Le onde ultrasonore devono attraversare le pareti del recipiente prima di colpire il materiale del fungo. In questo modo, le onde ultrasonore della vasca a ultrasuoni, già di bassa intensità, vengono ulteriormente ridotte.
D'altra parte, un ultrasuonatore di tipo a sonda è dotato di una punta – il cosiddetto sonotodo o sonda – che possono essere inseriti direttamente nel campione, consentendo un'applicazione più mirata e localizzata dell'energia ultrasonica. Ciò si traduce in una rottura delle cellule e in un'estrazione dei composti bioattivi molto più efficiente, soprattutto nelle aree del campione più dense o difficili da raggiungere.

La chitina è un polisaccaride che costituisce la componente principale delle pareti cellulari di molti funghi, compresi i funghi. La chitina è un materiale duro e rigido, difficile da scomporre con i metodi di estrazione convenzionali.
Gli ultrasuoni possono essere efficaci per rompere la chitina e rilasciare i composti bioattivi intrappolati nelle pareti cellulari dei funghi. Tuttavia, l'alta intensità della sonicazione a sonda è necessaria perché la chitina delle pareti cellulari è un materiale relativamente resistente. L'applicazione mirata e localizzata dell'energia ultrasonica fornita dall'ultrasuonatore a sonda garantisce che la chitina sia sottoposta a una quantità di energia sufficiente per essere scomposta.
Inoltre, la sonda può essere spostata in diverse aree del campione, creando un'ulteriore macro-miscelazione per garantire che tutte le parti del fungo siano adeguatamente sonicate. Questo è particolarmente importante per i funghi con pareti cellulari spesse o strutture dense, dove può essere difficile garantire un'estrazione completa con altri metodi.
In sintesi, l'alta intensità della sonicazione a sonda è necessaria per rompere la chitina nelle pareti cellulari dei funghi e rilasciare i composti bioattivi. L'applicazione mirata e localizzata dell'energia ultrasonica fornita dall'ultrasuonatore a sonda garantisce un'adeguata sonicazione della chitina, con conseguente estrazione più efficiente e completa dei composti bioattivi dai funghi.
Un ultrasuonatore a sonda è generalmente considerato più efficiente per l'estrazione dei funghi, in quanto può fornire un'estrazione più uniforme e approfondita dei composti bioattivi rispetto a un ultrasuonatore a bagno.
Per saperne di più sulle differenze tra il trattamento dei liquidi con un ultrasuonatore a sonda e un bagno a ultrasuoni!

Funghi contenenti psilocibina

La psilocibina si trova in più di 200 specie di funghi dei quattro generi di funghi Conocybe, tra cui le specie Panaeolus, Psilocybe, Stropharia, che sono tutte adatte all'estrazione del composto attivo psilocibina per via ultrasonica. In generale, i funghi che contengono psilocibina presentano le seguenti caratteristiche: Hanno spore scure, sono funghi lamellari, crescono per lo più in terreni ricchi di humus nei prati e nei boschi delle regioni tropicali e subtropicali e presentano lividi blu, dovuti a una reazione ossidativa, quando il fungo viene manipolato o danneggiato.
La specie più nota di fungo contenente psilocibina è la Psilocybe cubensis, che contiene i due principali composti psicoattivi, la psilocibina e la psilocina. Conosciuto comunemente come fungo, fungo magico, cima d'oro, cubo o cappello d'oro, il Psilocybe cubensis appartiene alla famiglia dei funghi Hymenogastraceae e in passato era conosciuto come Stropharia cubensis. Essendo ampiamente distribuita e facile da coltivare, la Psilocybe cubensis è la specie di fungo contenente pscilocibina più conosciuta.
La Psilocybe cubensis è famosa soprattutto per i suoi composti allucinogeni, che scatenano esperienze psichedeliche dopo l'ingestione. I principali composti psicoattivi sono:

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

Vantaggi dei sistemi di estrazione a ultrasuoni

I vantaggi dell'estrazione a ultrasuoni sono l'elevata resa di estrazione dei composti psichedelici (ad es. psilocibina, psilocina, baeocistina, norbaeocistina), la libera scelta del solvente (ad es. acqua, etanolo, miscela di acqua e alcol ecc.) e il funzionamento semplice e sicuro. A causa delle intense forze meccaniche della sonicazione, i solventi ecologici e delicati come l'acqua, l'etanolo ecc. sono di solito sufficienti per ottenere un tasso di estrazione e una resa straordinari. Di conseguenza, l'estrazione a ultrasuoni accorcia i tempi di estrazione e consente di ridurre l'uso di solventi o di utilizzare solventi più blandi e delicati. Ciò significa che l'estrazione a ultrasuoni consente di ottenere tassi di estrazione più elevati ed estratti di qualità superiore (ad esempio, estratti di acqua fredda). Poiché la temperatura del processo può essere controllata con precisione durante la sonicazione, si evita la decomposizione termica degli estratti dovuta a temperature troppo elevate e l'evaporazione delle sostanze.

Ultrasuonatori sofisticati per l'estrazione dei funghi

Il portafoglio prodotti di Hielscher Ultrasonics copre l'intera gamma di estrattori a ultrasuoni ad alte prestazioni, dalla piccola alla grande scala. Gli accessori aggiuntivi consentono di assemblare facilmente la configurazione di estrattori a ultrasuoni più adatta al vostro processo. La configurazione di sonicazione ottimale dipende dalla capacità, dal volume, dalla materia prima, dal processo in batch o in linea e dalla tempistica previsti. Il nostro personale di lunga esperienza e ben addestrato vi consiglierà l'estrattore a ultrasuoni più adatto e vi assisterà durante la fase di avvio del vostro processo di estrazione dei funghi.

È possibile acquistare processori a ultrasuoni Hielscher di qualsiasi dimensione e configurati esattamente in base alle esigenze del processo di estrazione dei funghi. Dal trattamento dei funghi in un piccolo becher da laboratorio alla miscelazione continua di fanghi di funghi a livello industriale, Hielscher Ultrasonics offre il processore a ultrasuoni adatto a voi! Contattateci – siamo lieti di consigliarvi la configurazione ad ultrasuoni ideale!
La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasonori:

Ampiezze controllabili con precisione per risultati ottimali

Tutti gli ultrasuonatori Hielscher sono controllabili con precisione e quindi affidabili nella produzione. L'ampiezza è uno dei parametri di processo cruciali che influenzano l'efficienza e l'efficacia dell'estrazione a ultrasuoni di fito-nutrienti bioattivi e composti allucinogeni dalle piante. Le materie prime, come i funghi freschi e morbidi, richiedono una sonicazione più blanda e impostazioni di ampiezza più basse, mentre i funghi secchi potrebbero richiedere una sonicazione ad ampiezze più elevate per rilasciare il contenuto intracellulare. Tutti gli ultrasuonatori Hielscher consentono di impostare con precisione l'ampiezza. I sonotrodi e le trombe di amplificazione sono accessori che consentono di modificare l'ampiezza in un intervallo ancora più ampio. I processori industriali a ultrasuoni Hielscher sono in grado di erogare ampiezze molto elevate e di fornire l'intensità ultrasonica richiesta per le applicazioni più complesse. Ampiezze fino a 200 µm possono essere facilmente gestite in modo continuo, 24 ore su 24, 7 giorni su 7.
Le impostazioni precise dell'ampiezza e il monitoraggio permanente dei parametri del processo a ultrasuoni tramite un software intelligente vi danno la possibilità 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 un funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in condizioni di lavoro gravose e in ambienti difficili. Ciò rende le apparecchiature a ultrasuoni Hielscher uno strumento di lavoro affidabile che soddisfa le vostre esigenze di estrazione.

Test facili e senza rischi

I processi a ultrasuoni possono essere scalati in modo completamente lineare. Ciò significa che ogni risultato ottenuto con un ultrasuonatore da laboratorio o da banco può essere scalato esattamente allo stesso risultato utilizzando gli stessi parametri di processo. Ciò rende l'ultrasonicazione ideale per la verifica di fattibilità senza rischi, l'ottimizzazione dei processi e la successiva implementazione nella produzione commerciale. Contattateci per scoprire come la sonicazione può aumentare la resa e la qualità dell'estratto di funghi.

Massima qualità – Progettato e prodotto in Germania

In quanto azienda a conduzione familiare, Hielscher dà priorità ai più alti standard di qualità per i suoi processori a ultrasuoni. Tutti gli ultrasuonatori sono progettati, prodotti e testati a fondo nella nostra sede centrale di Teltow, vicino a Berlino, in Germania. La robustezza e l'affidabilità delle apparecchiature a ultrasuoni Hielscher ne fanno un cavallo di battaglia nella vostra produzione. Il funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7, a pieno carico e in ambienti difficili è una caratteristica naturale degli ultrasonori ad alte prestazioni Hielscher.