ゴーヤからの生理活性成分の超音波抽出
- ゴーヤー(別名ゴーヤ、ニガウリ、ニガウリ、バルサムナシ)は、抗酸化物質、フラボノイド、フィトステロール、サポニンなど、健康に有益な化合物を多く含む果物である。
- ソニケーションは、植物からの生理活性物質の抽出を強化することでよく知られている。
- 超音波抽出は、ゴーヤから高品質のエキスを抽出し、収量の増加と迅速かつ簡単な処理によって優れています。
ゴーヤーの生理活性成分
ゴーヤモモルディカ・チャランティア抗酸化物質、フィトステロール、配糖体、サポニン、アルカロイド、トリテルペンなど、さまざまな植物化学物質が豊富に含まれている。ゴーヤはその多量の生理活性物質により、薬用植物やスーパーフードとして重宝されている。特にサポニンは、果肉、種子、葉など植物のあらゆる部分に存在し、血糖降下作用を示すため、天然の抗糖尿病薬として使用されている。
優れた抽出技術として知られる超音波抽出は、サポニン、フラボノイド、ポリフェノール、多糖類、テルペノイド、タンニン、アルカロイドなどの生物活性植物成分の放出を促進する。
ゴーヤからの超音波抽出
ソニケーションは、植物からの抽出プロセスを強化することで知られる検証済みの技術である。強烈な超音波は細胞を破壊し、物質移動を増加させ、それによって生物活性化合物の放出を促進する。ゴーヤからの植物成分の抽出のほかに、超音波は次のものからの抽出物の製造にも使用されている。 コーヒー, サフラン, 大麻, モンクの実, アーユルヴェーダ・ハーブ, 薬用キノコその他多くの植物を含む。
ケーススタディ
超音波抽出は、M. charantia果実からチャランチンを迅速かつ効率的に抽出することが示されている。超音波抽出は、メタノール-水(80:20, v/v)混合溶媒中、46℃、固形分と溶媒の比率1:26, w/vで行われ、ゴーヤ粉末から3mg/g以上のチャランチン収量が増加した。超音波処理プロトコルは、ソックスレー法と比較して、チャランチンの抽出効率が2.74倍高かった。(Ahamad et. 2015)
- 高い利回り
- 高品質
- 迅速な抽出
- マイルドな非加熱プロセス
- 水または溶剤
- シンプル & 安全運転
溶剤の選択
超音波抽出を使えば、水、アルコール、エタノール、メタノール、エタノールと水の混合溶媒など、さまざまな溶媒から選択することができ、これらはすでに試験済みで、ゴーヤからのフェノール化合物の単離に有効であることが示されている。ソニケーションは、無溶媒水抽出(有機抽出物の調製など)にも使用できますし、お好みの溶媒と組み合わせることもできます。
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ソノステーション – 2倍の超音波システム 2kW超音波発生装置攪拌タンクとポンプ – は、抽出のためのユーザーフレンドリーなシステムである。
高性能超音波抽出装置
Hielscherの超音波装置は、植物から活性化合物を分離するために広く使用されています。あらゆるプロセス量に対応する超音波抽出機を提供するHielscher社は、お客様のご要望に最適な超音波処理装置を提案することができます。小型ハンドヘルド ラボシステム 分析およびフィージビリティ・テスト用からパイロット・プラント用超音波発生装置および 完全工業用超音波 Hielscher社のリアクターは、お客様の抽出プロセスに理想的なセットアップを提供します。プロセスに応じて、超音波抽出はバッチまたは連続フローモードで実行できます。ソノトロード、ブースターホーン、フローセル、リアクターなどのマニホールドアクセサリーを使用することで、プロセスターゲットに理想的な超音波セットアップを行うことができます。
Hielscherの超音波プロセッサーは正確に制御することができ、プロセスデータは自動的にデジタル超音波システムの内蔵SDカードに記録されます。プロセスパラメーターの確実な制御は、一貫して高い製品品質を保証し、プロセスの標準化を可能にします。
Hielscherの超音波装置は堅牢で、過酷な環境下でも24時間365日の稼働が可能です。簡単で安全な操作と低メンテナンスにより、Hielscherの超音波システムはお客様の生産において信頼できる作業馬となります。
下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です:
| バッチ量 | 流量 | 推奨デバイス |
|---|---|---|
| 00.5〜1.5mL | n.a. | バイアルツイーター |
| 1〜500mL | 10~200mL/分 | UP100H |
| 10〜2000mL | 20~400mL/分 | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1~20L | 0.2~4L/分 | UIP2000hdT |
| 10~100L | 2~10L/分 | UIP4000 |
| n.a. | 10~100L/分 | uip16000 |
| n.a. | より大きい | クラスタ uip16000 |
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文献・参考文献
- Ahamad, Javed; Amin, Saima; Mir, Showkat R. (2015): Optimization of ultrasound-assisted extraction of charantin from Momordica charantia fruits using response surface methodology. J Pharm Bioallied Sci. 2015 Oct-Dec; 7(4): 304–307.
- Santana de Oliveira M., Almeida da Costa W., Figueiredo Bezerra F.W., Araújo M.E., Costa Ferreira G., Nunes de Carvalho Junior R. (2018): Phytochemical profile and biological activities of Momordica charantia L. (Cucurbitaceae): A review. African Journal of Biotechnology Vol. 17(27), pp. 829-846, 4 July, 2018.
- Sutanto, H.; Himawan, E.; Kusumocahyo, S.P. (2015): Ultrasound assisted extraction of bitter gourd fruit (Momordica charantia) and vacuum evaporation to concentrate the extract. ISAC 2015.
- Thakre, A.; Deore, V.; Gaiwad, S.; Kawade, S. (2014): Extraction of Phytochemical Components from the Fruit of Momordica Charantia and Evaluation of its Antimicrobial Activity.
知っておくべき事実
ゴーヤ
ゴーヤモモルディカ・チャランティアゴーヤはアジアとアフリカに分布する果実で、様々な健康効果があるとして珍重されている。ゴーヤには、抗がん作用、抗菌作用、抗炎症作用、抗糖尿病作用があるとされています。ゴーヤの果実の薬効は、抗酸化物質として働くフェノール類の含有量の多さに関連している。糖尿病患者のための植物性医薬品としてしばしば使用されるゴーヤの血糖値低下に対する有益な効果は、生物活性成分であるチャランチンに関連している。チャランチンは、2つのステロイド系サポニン、β-シトステリルグルコシド(C35H60O6)と5,25-スチグマステリルグルコシド(C35H58O6).
さらに、モモルディカ・チャランティアの果実はポリフェノールが非常に豊富である。水酸基があるため、ゴーヤに含まれるフェノール類のほとんどは、没食子酸、ゲンチジン酸、カテキン、クロロゲン酸、エピカテキン、バニリン酸、プロトカテク酸、p-クマル酸、o-クマル酸、t-桂皮酸などの親水性化合物である。ポリフェノールが豊富に含まれているため、ゴーヤエキスはフリーラジカルの消去に非常に効果的な、強力な抗酸化サプリメントとなっている。
ゴーヤの果肉、果皮、種子は、フェノールとフラボノイドを多く含み、植物医薬品の調製に適している。
超音波抽出の仕組み
超音波支援抽出(UAE)は、液体またはスラリーに高強度の超音波を結合させることに基づく。超音波は高圧と低圧を交互に発生させ、キャビテーションを発生させます。超音波または音響キャビテーションの現象は、圧力、温度、せん断力の極端な局所条件によって特徴付けられる。爆縮するキャビテーション気泡の近傍では、最高5000Kの非常に高い温度、1000気圧の圧力、1010K/sを超える加熱冷却速度、最高280m/sの流速の液体噴流が発生し、これらはキャビテーション領域で非常に高いせん断力と乱流として現れる。これらの要因(圧力、熱、せん断および乱流)の組み合わせは、抽出プロセス中に細胞を破壊し(溶解)、物質移動を促進し、それによって植物からの植物成分の液体-固体抽出を支援する。超音波抽出法は、植物からのフラボノイド、多糖類、アルカロイド、植物ステロール、ポリフェノール、色素の抽出に広く応用されている。




