Estrazione a ultrasuoni dei funghi medicinali
I funghi medicinali sono noti fin dall’antichità per i loro eccezionali benefici per la salute. Recentemente, i funghi medicinali sono diventati prodotti di largo consumo per migliorare la salute e aumentare l’energia. Per beneficiare dell’intero spettro degli effetti dei funghi medicinali a sostegno della salute, composti quali polisaccaridi, triterpenoidi e altre sostanze bioattive devono essere liberati dalle cellule dei funghi. L’estrazione a ultrasuoni è una tecnica eccellente per isolare composti bioattivi da materie prime botaniche, quali Reishi, criniera di leone, Cordyceps, Shiitake, Chaga ecc.
Estratti di funghi medicinali – Ottenuti con gli ultrasuoni
I funghi medicinali hanno consolidato il proprio status di superalimenti e nootropi grazie ai loro straordinari effetti sulle funzioni cognitive e sul sistema immunitario. Oltre agli effetti benefici sulla salute e sulle capacità cognitive, i funghi medicinali vengono utilizzati per prevenire e trattare malattie (ad es. cancro, diabete, infiammazioni ecc.). Le specie di funghi commestibili più note sono Chaga, Reishi, criniera di leone, Cordyceps, Shiitake e Maitake.
UP100H, un potente estrattore a ultrasuoni da 100 watt, viene utilizzato per estrarre composti bioattivi dal fungo Chaga (Inonotus obliquus).
Tra i principali effetti benefici dei funghi sulla salute, è stato dimostrato che i loro composti bioattivi rafforzano le difese immunitarie, aumentano il fattore di crescita nervoso (NGF), migliorano la resistenza durante l’attività fisica e favoriscono la longevità. I composti bioattivi responsabili degli effetti benefici sulla salute comprendono, ad esempio, polisaccaridi quali α-glucani e β-glucani. Il profilo dei glucani varia tra le diverse specie fungine ed è alla base dell’impiego specifico di funghi diversi per ottenere effetti differenti. Ad esempio, il fungo criniera di leone favorisce il fattore di crescita nervoso (NGF), mentre il fungo Cordyceps migliora la resistenza e il Reishi sostiene il sistema immunitario e la longevità.
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Perché scegliere gli estratti di funghi?
Gli estratti di funghi sono vantaggiosi perché il consumo di piccole quantità produce gli stessi effetti dell’ingestione delle grandi quantità di polvere di funghi necessarie per ottenere gli effetti desiderati. Gli estratti di funghi isolati mediante ultrasuoni forniscono tutti i nutrienti e le sostanze bioattive importanti in una forma molto concentrata!
Estrazione a ultrasuoni dei polisaccaridi
Per isolare polisaccaridi (quali alfa-glucani e beta-glucani), triterpeni e altri composti bioattivi dai funghi medicinali, l’estrazione a ultrasuoni è la tecnica più pratica, efficace ed efficiente.
Altri componenti benefici presenti in molti funghi commestibili sono il selenio, la vitamina D e la vitamina B3. Mediante sonicazione intensa, le pareti cellulari dei funghi (costituite da chitina) vengono perforate e sottoposte a lisi, così che composti chimici quali polisaccaridi, vitamine ecc. vengano rilasciati nel solvente circostante. L’estrazione a ultrasuoni è altamente efficiente e libera l’intero spettro dei composti bioattivi in un tempo di estrazione molto breve rispetto alle tecniche di estrazione tradizionali.
Dopo l’estrazione, i composti bioattivi possono essere separati e purificati mediante filtrazione, distillazione / evaporazione e precipitazione per preparare estratti di funghi altamente concentrati e altamente efficaci. Questi estratti di funghi vengono successivamente trasformati in medicinali, integratori alimentari, ingredienti per alimenti funzionali, tinture e tonici.
Estrazione a ultrasuoni in acqua o solvente
Un enorme vantaggio dell’estrazione a ultrasuoni è l’ ampia scelta di solventi disponibili. L’isolamento assistito da ultrasuoni di sostanze fitochimiche e composti bioattivi può essere eseguito in solventi quali acqua, etanolo, metanolo, isopropanolo, miscele acqua/etanolo, glicerina, oli vegetali ecc.
A seconda dei composti da isolare, l’estrazione dei funghi assistita da ultrasuoni può essere eseguita in acqua o in solventi quali etanolo, metanolo, isopropanolo ecc. Poiché i funghi contengono prevalentemente composti di interesse solubili in acqua e solo pochi componenti non idrosolubili, l’estrazione in acqua o in etanolo acquoso è generalmente il metodo preferito. I solventi con una percentuale di alcol più elevata vengono utilizzati specificamente per isolare estratti ricchi di triterpeni.
UP400St Il sonicatore UP400St è altamente efficiente e consente una rapida estrazione di composti bioattivi quali polisaccaridi, terpeni, alcaloidi e altre sostanze chimiche fungine dal micelio e dal corpo fruttifero dei funghi medicinali.
- Massima efficienza
- Estrazione rapida
- Estrazione più completa
- Estratti a spettro completo di alta qualità
- Processo delicato e non termico (estrazione a freddo)
- Grado farmaceutico / alimentare
- Processo standardizzato
- Diversi solventi tra cui scegliere
- Utilizzo sicuro e semplice
Risultati dell’estrazione a ultrasuoni dei funghi
I parametri del processo a ultrasuoni sono fondamentali per l’isolamento e il recupero delle sostanze fitochimiche. In primo luogo, parametri degli ultrasuoni quali ampiezza, pressione e temperatura sono fattori importanti per regolare il processo di estrazione in modo da ottenere la massima resa e qualità. In secondo luogo, condizioni di processo controllate con precisione garantiscono che gli estratti non vengano degradati da effetti del processo troppo intensi (ad es. temperature elevate). Ad esempio, i composti di origine botanica quali i polisaccaridi sono soggetti a degradazione quando vengono esposti a temperature elevate.
Gli estrattori di Hielscher Ultrasonics possono essere controllati con precisione – impostando ampiezza, pressione e temperatura su condizioni ottimali. Ciò consente di ottenere risultati riproducibili, qualità degli estratti e standardizzazione del processo.
La ricerca (Alzorqi et al.) ha dimostrato che i (1-3; 1-6)-β-d-glucani dei funghi malesi estratti mediante sonicazione presentano un’attività antiossidante superiore, un peso molecolare maggiore e un grado di ramificazione ottimale rispetto agli estratti prodotti con tecniche di estrazione convenzionali.
Estrattori a ultrasuoni ad alte prestazioni
Hielscher Ultrasonics è un produttore con una lunga esperienza nella realizzazione di sonicatori ad alte prestazioni, utilizzati con successo per isolare componenti bioattivi da materie prime botaniche e funghi. Con una linea di prodotti che copre l’intera gamma, dai piccoli sonicatori portatili ai sistemi da banco e pilota fino alle unità completamente industriali, Hielscher Ultrasonics è il partner che vi assiste dal primo test di fattibilità e dall’ottimizzazione del processo fino all’installazione finale della vostra linea di produzione industriale. Per liberare composti bioattivi dalle materie prime botaniche possono essere necessarie ampiezze elevate – soprattutto quando occorre perforare e sottoporre a lisi pareti cellulari resistenti. I processori a ultrasuoni di Hielscher Ultrasonics, ad es. UIP500hdT o UIP2000hdT, possono funzionare con ampiezze molto elevate, fino a 200µm. Queste ampiezze elevate possono naturalmente essere mantenute in modo continuo con funzionamento 24/7. La robustezza dei sonicatori Hielscher garantisce un funzionamento 24/7 senza problemi in condizioni di impiego gravose e in ambienti impegnativi.
- Estrattori a ultrasuoni ad alte prestazioni
- Controllo preciso
- Risultati riproducibili
- Scalabilità lineare
- Robustezza e manutenzione ridotta
- Consulenza e assistenza
- Utilizzo semplice e sicuro
SonoStation – un sistema a ultrasuoni con 2x sonicatori da 2kW, serbatoio agitato e pompa – è eccellente per l’estrazione di grandi quantità.
| Volume del lotto | Portata | Dispositivi consigliati |
|---|---|---|
| Da 1 a 500mL | Da 10 a 200mL/min | UP100H |
| Da 10 a 2000mL | Da 20 a 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| Da 0,1 a 20L | Da 0,2 a 4L/min | UIP2000hdT |
| Da 10 a 100L | Da 2 a 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | Da 10 a 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | superiore | gruppo di UIP16000 |
Estrattori a ultrasuoni ad alta potenza dalla scala di laboratorio alla scala pilota e industriale.
Bibliografia / Riferimenti
- Alzorqi I., Sudheer S., Lu T.J., Manickam S. (2017): Ultrasonically extracted β-d-glucan from artificially cultivated mushroom, characteristic properties and antioxidant activity. Ultrasonic Sonochemistry 2017. 531-540.
- Alzorqi I., Singh A., Manickam S., Al-Qrimli H. (2016): Optimization of ultrasound assisted extraction (UAE) of β-D-glucan polysaccharides from Ganoderma lucidum for prospective scale-up. Resource-Efficient Technologies 2016.
- Khan, A.A., Gani A., Masoodi F., Kousar S., Ahmad M. (2014): Antioxidant and Functional Properties of β-Glucan Extracted from Edible Mushrooms Agaricus Bisporus, Pleurotus Ostreatus and Coprinus Atramentarius. Proceedings of the 8th International Conference on Mushroom Biology and Mushroom Products (ICMBMP8) 2014.
- Vardanega R., Santos D.T., Meireles M.A.M. (2014): Intensification of bioactive compounds extraction from medicinal plants using ultrasonic irradiation. Pharmacogn Rev. 2014 Jul-Dec; 8(16): 88–95.
Informazioni utili
Estrazione a ultrasuoni – Principio di funzionamento
L’estrazione a ultrasuoni è una tecnologia semplice, economica, rapida ed efficiente che intensifica l’estrazione liquido–solido e supera le tecniche di estrazione tradizionali. I principali vantaggi dell’estrazione solido–liquido a ultrasuoni si basano su una cinetica di estrazione e un trasferimento di massa più rapidi, nonché su un aumento della resa dell’estratto. Un altro beneficio è la possibilità di eseguire il processo di estrazione a temperature inferiori, proteggendo i composti termosensibili dalla degradazione. Rispetto a tecniche di isolamento alternative quali le microonde o la CO2 supercritica, l’estrattore a ultrasuoni presenta costi inferiori (sia di acquisto sia di esercizio), oltre a essere facile da usare e sicuro da azionare.
L’estrazione a ultrasuoni si basa sulla cavitazione acustica e sulle sue forze di taglio idrodinamiche. I sistemi di Hielscher Ultrasonics generano onde ultrasoniche intense e cavitazione per l’estrazione di sostanze fitochimiche da materie prime botaniche.
Cavitazione acustica – il fenomeno alla base del trattamento a ultrasuoni: quando onde ultrasoniche intense vengono accoppiate a un mezzo liquido, il fluido viene sottoposto a cicli di compressione ed espansione. Durante l’espansione (rarefazione), nel liquido si formano bolle di vuoto o cavità. Queste bolle di vuoto si formano quando la pressione negativa esercitata supera la resistenza a trazione del fluido. Nel corso di diversi cicli di compressione / rarefazione, le bolle di vuoto crescono fino a raggiungere un punto in cui non possono assorbire ulteriore energia e collassano quindi violentemente (implosione delle bolle). Durante l’implosione delle bolle si verificano localmente condizioni estreme, quali differenze di temperatura e pressione molto elevate, flussi di liquido e forze di taglio. Queste forze intense rompono le cellule (di vegetali e tessuti), così che il materiale intracellulare (ad es. polisaccaridi, terpeni, proteine, flavoni ecc.) venga rilasciato nel solvente. Il processo di formazione, crescita e collasso delle bolle di vuoto è noto come cavitazione.
Fungo
Fungo (plurale: funghi) è il termine botanico per tutti i membri del gruppo di organismi eucarioti che comprende microrganismi quali lieviti e muffe, oltre ai funghi a corpo fruttifero. Soprattutto nella medicina tradizionale (ad es. medicina asiatica / cinese), i funghi vengono somministrati per indurre molteplici effetti, quali il miglioramento delle capacità cognitive, il rafforzamento del sistema immunitario o il conseguimento della longevità. Oggi i funghi medicinali non vengono utilizzati soltanto come medicinali alternativi, ma i loro estratti vengono consumati anche come alimenti funzionali o superalimenti. Ad esempio, funghi quali maitake, cordyceps, coda di tacchino e reishi vengono ingeriti per sfruttarne l’effetto immunomodulatore. Diverse specie fungine, come i funghi contenenti psilocibina (comunemente noti come funghi magici), vengono utilizzate per le loro proprietà psichedeliche. I funghi non sono piante e sono classificati nel regno dei funghi.
Polisaccaridi
I polisaccaridi sono importanti composti bioattivi presenti nei funghi medicinali. Vengono utilizzati come composti biochimicamente attivi per la somministrazione farmaceutica e nutraceutica, con effetti positivi quali la regolazione immunitaria, la regressione o la prevenzione dei danni da radiazioni, l’azione anticoagulante, nonché attività antitumorale, antivirale e ipoglicemizzante. I polisaccaridi di origine fungina lentinano, schizophyllan e krestin sono stati riconosciuti come immunoceutici (farmaci che rafforzano il sistema immunitario) in Giappone, Corea e Cina.
Oltre ai polisaccaridi, i funghi contengono fenoli, eteropolisaccaridi, glicogeni, vitamine e triterpeni, tra gli altri componenti benefici.
Specie di funghi medicinali
Nel fungo Chaga , noto anche come Inonotus obliquus o fungo nero degli alberi (più comunemente chiamato conca di cenere, conca della betulla, poliporo scoriaceo), i polisaccaridi sono i composti attivi più rilevanti. I polisaccaridi del Chaga hanno un’attività antiossidante molto forte e neutralizzano i radicali liberi.
Criniera di leone (Hericium erinaceus) è un fungo commestibile e medicinale appartenente al gruppo dei funghi a denti. Il fungo criniera di leone è noto per i suoi effetti neuroprotettivi e nootropi, motivo per cui viene utilizzato per migliorare la memoria e le funzioni cognitive.
Reishi (Ganoderma lucidum, noto anche come Ling Zhi / Lingzhi, Mannentake, fungo dell’immortalità) è un fungo poliporo facilmente riconoscibile per il cappello reniforme dall’aspetto laccato rosso. Il fungo Reishi produce un gruppo di triterpeni chiamati acidi ganoderici. Gli acidi ganoderici presentano una struttura molecolare simile a quella degli ormoni steroidei. Inoltre, altri composti presenti nel Reishi comprendono polisaccaridi (ad es. beta-glucano), cumarina, mannitolo e alcaloidi. Gli steroli isolati dal fungo comprendono ganoderolo, acido ganoderenico, ganoderiolo, ganodermanontriolo, lucidadiolo e ganodermadiolo. Dal punto di vista culinario, il Reishi è noto per il suo sapore amaro e viene spesso consumato in bevande a base di caffè.
Shitake (Lentinula edodes; comunemente chiamato fungo degli alberi della foresta nera, Xiang Gu, fungo profumato) è ampiamente utilizzato come ingrediente nei piatti asiatici. Quando viene somministrato per motivi di salute, lo Shiitake rafforza il sistema immunitario e determina una significativa riduzione dell’infiammazione.
Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolor; comunemente chiamato fungo coda di tacchino, Yun Zhi, Kawaratake) contiene i polisaccaridi PSK, PSP e Kresin, nonché glucani B-1,3 e B-1,4. I polisaccaridi vengono utilizzati per migliorare la funzione immunitaria nei pazienti con determinati tumori quando vengono impiegati insieme alla chemioterapia. Nella medicina tradizionale cinese, il fungo coda di tacchino viene utilizzato come tonico.
Cordyceps sinensis (Ophiocordyceps sinensis; noto anche come fungo bruco cinese, Dong Chong Xia Cao, yartsa gunbu) è un altro fungo con eccezionali proprietà antiossidanti. Il Cordyceps contiene potenti antiossidanti che neutralizzano i radicali liberi dannosi e potenzia anche l’attività del sistema antiossidante innato dell’organismo.
Maitake (Grifola frondosa; fungo nuvola, Hui Shu Hua, gallina dei boschi, testa d’ariete, testa di pecora) è un fungo poliporo che ha dimostrato di stimolare sia il sistema immunitario innato sia il sistema immunitario adattativo. La ricerca ha rilevato che il Maitake stimola il sistema immunitario delle pazienti con tumore al seno. Inoltre, mostra effetti di riduzione della glicemia poiché il fungo contiene un inibitore dell’alfa-glucosidasi.
Agaricus subrufescens (noto anche con i nomi di Agaricus blazei, Agaricus brasiliensis, Agaricus rufotegulis; comunemente fungo mandorla, fungo del sole, fungo di Dio, fungo della vita, agarico reale del sole, jisongrong o himematsutake) è un fungo commestibile caratterizzato dal sapore dolce e dal profumo di mandorle. Il fungo Agaricus è un fungo medicinale molto diffuso, utilizzato principalmente per i suoi effetti di rafforzamento del sistema immunitario.