薬用キノコの超音波抽出
薬用キノコは、その優れた健康効果で古来より知られている。近年、薬用キノコは健康増進や精力増強のための主流商品となっています。薬用キノコの健康サポート効果を最大限に発揮させるには、多糖類、トリテルペノイド、その他の生理活性物質などの化合物をキノコの細胞から放出させる必要があります。超音波抽出は、霊芝、ライオンズマネ、冬虫夏草、シイタケ、チャーガなどの植物から生物活性化合物を分離する優れた技術です。
薬用キノコエキス – 超音波で作られた
薬用キノコは、その認知機能や免疫系に対する驚異的な効果により、スーパーフードや向精神薬としての地位を確立しています。薬用キノコは、その健康効果や認知機能向上効果のほかに、病気（がん、糖尿病、炎症など）の予防や治療にも利用されています。食用キノコの最も有名な種類は、チャーガ、霊芝、ライオンのたてがみ、冬虫夏草、シイタケ、マイタケです。
UP100H、100ワットの強力な超音波抽出器、 はチャーガ茸（Inonotus obliquus）から生物活性化合物を抽出するために使用される。
キノコの最も顕著な健康効果に関しては、キノコの生物活性化合物が免疫力を高め、神経成長因子（NGF）を増加させ、身体活動時の持久力を向上させ、長寿をもたらすことが示されている。健康増進効果をもたらす生理活性化合物は、例えばα-グルカンやβ-グルカンなどの多糖類である。グルカンのプロフィールは特定の菌種によって異なり、様々な効果を得るために異なるキノコを使用する原因となっている。例えば、ライオンのたてがみは神経成長因子（NGF）を促進し、冬虫夏草は持久力を向上させ、霊芝は免疫システムと長寿をサポートする。
以下のリンクをクリックすると、抽出プロトコルやビデオデモンストレーションなど、特定のキノコからの抽出についての詳細がご覧いただけます：
なぜキノコエキスなのか？
キノコエキスは、少量の摂取で、キノコの粉末を大量に摂取したときと同じ効果が得られるという利点があります。超音波で分離されたキノコエキスは、重要な栄養素と生理活性物質をすべて非常に濃縮した形で摂取することができます！
多糖類の超音波抽出
薬用キノコから多糖類（α-グルカンやβ-グルカンなど）、トリテルペン、その他の生理活性化合物を単離するためには、超音波抽出が最も便利で効果的かつ効率的な技術である。
多くの食用キノコに含まれる他の有益な成分は、セレン、ビタミンD、ビタミンB3である。強力な超音波処理により、キノコの細胞壁（キチン質でできている）に穴が開き、溶解されるため、多糖類、ビタミンなどの化学化合物が周囲の溶媒に放出されます。超音波抽出は、従来の抽出技術と比較して、非常に短い抽出時間で生物活性化合物の全スペクトルを放出する非常に効率的な方法である。
抽出後、生物活性化合物はろ過、蒸留／蒸発、沈殿によって分離・精製され、高濃度で効果の高いキノコエキスが調製される。これらのキノコ抽出物は、後に医薬品、栄養補助食品、機能性食品素材、チンキ、トニックなどに加工されます。
超音波水または溶剤抽出
超音波抽出の大きな利点は、次のとおりである。 豊富な溶剤 から選択できる。植物化学物質や生物活性化合物の超音波による分離は、水、エタノール、メタノール、イソプロパノール、水/エタノール混合溶媒、グリセリン、植物油などの溶媒中で行うことができます。
単離する目的化合物に応じて、超音波補助抽出は水またはエタノール、メタノール、イソプロパノールなどの溶媒中で行うことができる。キノコには水溶性の目的成分が多く含まれ、非水溶性成分はわずかであるため、一般的には水または水性エタノールでの抽出が望ましい。トリテルペンを多く含む抽出物を単離するためには、特にアルコール度数の高い溶媒が使用される。
UP400ST 超音波抽出機UP400Stは、薬用キノコの菌糸体や子実体から、多糖類、テルペン、アルカロイドなどの生理活性化合物を迅速に抽出することができます。
- 最も効率的
- 迅速な抽出
- より完全な抽出
- 高品質のフルスペクトルエキス
- マイルドな非加熱プロセス（低温抽出）
- 医薬品/食品グレード
- 標準化されたプロセス
- 様々な溶剤から選択可能
- セーフ & 操作が簡単
超音波キノコ抽出の結果
植物化学物質の分離と回収には、超音波プロセスのパラメータが重要である。第一に、振幅、圧力、温度などの超音波パラメータは、抽出プロセスを最高の収量と品質に調整するための重要な要素である。第二に、プロセス条件を正確に制御することで、強すぎるプロセス衝撃（高温など）によって抽出物が劣化しないようにする。例えば、多糖類のような植物性化合物は、高温にさらされると分解されやすい。
Hielscher Ultrasonics’ エクストラクターは正確に制御できる – 振幅、圧力、温度を最適な条件に設定することによって。これにより、結果の再現性、抽出物の品質、プロセスの標準化が可能になる。
研究(Alzorqi et al.)は、超音波抽出法で抽出したマレーシア産マッシュルームの(1-3; 1-6)-β-d-グルカンは、従来の抽出法で製造した抽出物と比較して、高い抗酸化活性、高い分子量、最適な分岐度を有することを示している。
高性能超音波抽出機
Hielscher Ultrasonics社は、植物や菌類から生理活性成分を分離するために使用される高性能超音波発生装置の経験豊富なメーカーです。小型のハンドヘルド超音波発生装置から、ベンチトップ、パイロットシステム、完全な工業用装置まで、幅広い製品ラインアップで、Hielscher Ultrasonics社は、最初のフィージビリティテストやプロセスの最適化から、工業生産ラインの最終的な設置まで、お客様をサポートするパートナーです。植物から生理活性化合物を放出するためには、高い振幅が必要です。 – 特に、頑丈な細胞壁を穿孔して溶解する必要がある場合。Hielscher Ultrasonics社の超音波プロセッサーは、例えば以下のようなものです。 UIP500hdT または UIP2000hdT最大200µmという非常に高い振幅を発生させることができる。もちろん、これらの高振幅は24時間365日の連続運転が可能です。Hielscher社製超音波発生装置の堅牢性は、重負荷や厳しい環境下でも24時間365日問題なく稼動することを保証します。
- 高性能超音波抽出機
- 正確に制御可能
- 再現性のある結果
- 線形スケーラビリティ
- 堅牢 & ローメンテナンス
- 協議 & サービス
- 簡単 & 安全な操作
ソノステーション – 2kWの超音波発生装置2台、攪拌タンク、ポンプを備えた超音波システム – は大量の抽出に優れている。
| バッチ量 | 流量 | 推奨デバイス |
|---|---|---|
| 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 |
ラボからパイロット・スケール、工業スケールまで対応するハイパワー超音波抽出機。
文献・参考文献
- 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.
知っておくべき事実
超音波抽出 – 動作原理
超音波抽出は、液体-固体抽出を強化し、従来の抽出技術を凌駕する、シンプルで安価、迅速かつ効率的な技術である。超音波固液抽出の主な利点は、抽出速度論と物質移動の速さ、抽出物の収量の増加である。もう一つの利点は、抽出プロセスを低温で行うことができるため、熱に弱い化合物の分解を防ぐことができることである。マイクロウェーブや超臨界二酸化炭素のような他の分離技術と比較すると、超音波抽出器は低コスト（購入と操作の両方）であり、ユーザーフレンドリーで安全に操作できる。
超音波抽出は、音響キャビテーションとその流体力学的せん断力に基づいています。ヒールシャー超音波技術’ システムは、植物から植物化学物質を抽出するための強力な超音波とキャビテーションを発生させる。
音響キャビテーション – 超音波加工の現象：強力な超音波が液体媒体に結合されると、圧縮と膨張のサイクルが液体に適用される。膨張（レアファクション）の際、液体中に真空の気泡や空洞が発生する。これらの真空気泡は、作用する負圧が流体の引張強度を超えたときに発生します。様々な圧縮・希釈のサイクルを経て、真空の気泡は成長し、それ以上のエネルギーを吸収できない地点に達し、激しく崩壊する（気泡の内破）。気泡崩壊の際、非常に高い温度と圧力の差、液体の流れ、せん断力などの極限状態が局所的に発生する。このような激しい力が（植物や組織の）細胞を破壊し、細胞内物質（例えば多糖類、 テルペンタンパク質、フラボンなど）が溶媒中に放出される。真空泡の形成、成長、崩壊のプロセスは、次のように知られている。 キャビテーション.
真菌
真菌（複数形：fungus）とは、植物学上の用語で、酵母、カビ、キノコなどの微生物を含む真核生物グループの全メンバーを指す。特に伝統医学（例：アジア医学／漢方医学）では、菌類は認知機能の改善、免疫システムの向上、長寿の達成など、様々な効果をもたらすために投与されている。今日では、薬用キノコは代替薬として使用されるだけでなく、菌類抽出物は機能性食品やスーパーフードとしても消費されている。例えば、マイタケ、冬虫夏草、七面鳥の尾、霊芝などの菌類は、免疫調節物質としての効果を利用するために摂取されている。シロシビン・マッシュルーム（俗にマジック・マッシュルームと呼ばれる）のようないくつかの菌類は、そのサイケデリックな特性のために使用されている。キノコは植物ではなく、菌類に分類される。
ポリサッカライド
多糖類は薬用菌類に含まれる重要な生理活性化合物である。多糖類は生化学的に活性な化合物として医薬品や栄養補助食品に使用され、免疫調節、放射線障害の回復や予防、血液凝固防止、抗癌、抗ウイルス、血糖降下作用などの効果がある。菌類由来の多糖類であるレンチナン、シゾフィラン、クレスチンは、日本、韓国、中国において免疫整腸薬（免疫力を高める薬）として認められている。
多糖類以外にも、菌類にはフェノール、ヘテロ多糖類、グリコーゲン、ビタミン、トリテルペンなどの有益な成分が含まれている。
薬用キノコの種類
で チャーガ としても知られている。 Inonotus obliquus チャーガの多糖類は、フリーラジカルを消去する非常に強い抗酸化作用がある。チャーガの多糖類には、フリーラジカルを消去する非常に強い抗酸化活性があります。
ライオンのたてがみ (Hericium erinaceus)は、歯菌類に属する食用および薬用のキノコである。ライオンのたてがみは、その神経保護作用と向精神作用で知られており、記憶力や認知機能の改善に使用されます。
霊芝 (霊芝霊芝／霊芝、マンネンタケ、不老不死のキノコとも呼ばれる）は、多胞子菌の一種で、赤くニスを塗った腎臓のような形をした傘で簡単に見分けられる。霊芝はいわゆるガノデリック酸と呼ばれるトリテルペン群を産生する。ガノデリック酸はステロイドホルモンに似た分子構造を示す。さらに、霊芝に含まれるその他の化合物には、多糖類（β-グルカンなど）、クマリン、マンニトール、アルカロイドなどがある。キノコから単離されたステロールには、ガノデロール、ガノデレン酸、ガノデリオール、ガノデルマントリオール、ルシダジオール、ガノデルマジオールなどがあります。料理の観点からは、霊芝はその苦味で知られ、コーヒー飲料によく使われる。
しいたけ (レンティヌラ・エドデスシイタケ（俗称：黒森きのこ、香具、香茸）は、アジア料理の材料として広く使用されている。シイタケを健康目的で摂取すると、免疫系が強化され、炎症が大幅に減少する。
癜風 (トラメテス・バーシカラー, ポリポラス・バーシカラーカワラタケには、PSK、PSP、クレシン、B-1,3、B-1,4グルカンなどの多糖類が含まれている。この多糖類は、化学療法と併用することで、特定のがん患者の免疫機能を改善するために使用される。伝統的な中国医学では、ターキーテイルは強壮剤として使用されている。
冬虫夏草 (冬虫夏草冬虫夏草もまた、優れた抗酸化作用を持つ菌類です。冬虫夏草には、有害なフリーラジカルを中和する強力な抗酸化物質が含まれており、体内にもともと備わっている抗酸化システムの活性も高めてくれます。
マイタケ (グリフォラ・フロンドサマイタケは、自然免疫系と適応免疫系の両方を刺激することが示されている。研究によると、マイタケは乳がん患者の免疫システムを刺激することがわかった。さらに、マイタケにはαグルコシダーゼ阻害物質が含まれているため、血糖値を下げる効果もある。
アガリクス (の用語でも知られている。 アガリクス・ブラゼイ、アガリクス・ブラジリエンシス、アガリクス・ルフォテグリスアーモンド・マッシュルーム、太陽のキノコ、神のキノコ、生命のキノコ、ロイヤル・サン・アガリクス、ジソンロン、ヒメマツタケなどとも呼ばれる食用キノコで、アーモンドのような甘い味と香りが特徴である。アガリクス茸は人気のある薬用キノコで、主に免疫システムを高める効果があるとして利用されている。