პიპერინის ულტრაბგერითი ექსტრაქცია პილპილიდან

• პიპერინი არის ბიოაქტიური ნივთიერება, რომელიც მოიპოვება პილპილის მარცვლებში და ფასდება მისი ფარმაკოლოგიური თვისებების გამო.
• ულტრაბგერა არის ეფექტური, მარტივი და სწრაფი ექსტრაქციის ტექნიკა მაღალი ხარისხის პიპერინის იზოლაციისთვის.
• ულტრაბგერითი ექსტრაქცია არის საიმედო და დადასტურებული მეთოდი, რომელიც უკვე ფართოდ გამოიყენება ფარმაცევტულ და საკვებ მრეწველობაში.

პიპერინის ექსტრაქცია მაღალეფექტური ულტრაბგერით

პიპერინი არის ფასეული ბიოაქტიური კომპონენტი, რომელიც ცნობილია კურკუმინის, სელენის, ვიტამინ B12-ის, ბეტა-კაროტინისა და სხვა კომპონენტების აბსორბციის გაზრდის პოტენციალით. ამიტომ, ფარმაცევტული და კვების მრეწველობა დიდ ინტერესს იჩენს მაღალი ხარისხის პიპერინის სწრაფი და მარტივი ექსტრაქციის მიმართ.
პიპერინისა და პიპერიდინის ტრადიციული ექსტრაქცია ხორციელდება გამხსნელით ექსტრაქციის ხანგრძლივი პროცესით, ტოქსიკური DMC-ის (დიქლორმეთანის) გამოყენებით. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია აღემატება ტრადიციულ გამხსნელით ექსტრაქციას უფრო მაღალი გამოსავლიანობით, არატოქსიკური გამხსნელების (მაგ. ეთანოლი) გამოყენებით და სწრაფი ექსტრაქციის პროცესით. მაღალეფექტური ულტრაბგერა ქმნის კავიტაციას სითხეებში. აკუსტიკური ან ულტრაბგერითი კავიტაცია ქმნის ლოკალურად ექსტრემალურ პირობებს, როგორიცაა ზემაღალი ტემპერატურა და წნევის სხვაობები, სითხის ჭავლები და ძვრის ძალები. ეს ულტრაბგერითი ძალები არღვევს უჯრედის კედლებს და ზრდის მასათა გადატანას უჯრედის შიგთავსსა და გარემომცველ გამხსნელს შორის, რის შედეგადაც ბიოაქტიური ნივთიერებები გამოიყოფა. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია არის დადასტურებული ტექნიკა მიზნობრივი კომპონენტების, როგორიცაა პიპერინი, იზოლაციისთვის დაფქული პილპილიდან (piper nigrum, piper longum).

ოპტიმალური ექსტრაქციის პირობები ულტრაბგერითი დამუშავების გამოყენებით

ულტრაბგერითი იზოლაციის ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი უპირატესობა არის პროცესის ყველა პარამეტრის ზუსტი კონტროლი. ულტრაბგერის ინტენსივობა (ამპლიტუდა, სიმძლავრე, სამუშაო ციკლის შევსების კოეფიციენტი), ექსტრაქციის დრო, გამხსნელი, მყარი ნივთიერებისა და გამხსნელის თანაფარდობა და ტემპერატურა შეიძლება ოპტიმალურად დარეგულირდეს მაღალი ხარისხის პიპერინის უმაღლესი გამოსავლიანობის მისაღებად.

ულტრაბგერითი პიპერინის ექსტრაქციის მაგალითური პროტოკოლი

მცირე მასშტაბის ჭიქის დანადგარში, პიპერინის მაქსიმალური გამოსავლიანობა (5,8 mg/g) დაფქული Piper longum მიიღება ულტრაბგერითი ექსტრაქციის ოპტიმიზებულ პირობებში, რომლებიც შემდეგნაირად განისაზღვრა:
ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი UP200St ან UP200Ht (200W, 26kHz)
ულტრაბგერითი პარამეტრები: 100% ამპლიტუდა, სამუშაო ციკლის შევსების კოეფიციენტი 80%
ულტრაბგერითი დამუშავების დრო: დაახლოებით 18 წთ.
გამხსნელი: ეთანოლი
მყარი ნივთიერებისა და გამხსნელის თანაფარდობა: 1:10
ტემპერატურა: 50°C

უპირატესი შედეგები

ულტრაბგერით ექსტრაქციას აქვს მნიშვნელოვანი უპირატესობები ტრადიციულ პარტიულ და გამხსნელით ექსტრაქციასთან შედარებით. რატჰოდის (2014) მიხედვით, ექსტრაქციის დრო შემცირდა 8საათიანი პარტიული გამხსნელით ექსტრაქციიდან და 4საათიანი სოქსლეტის ექსტრაქციიდან 18 წუთამდე ულტრაბგერით ექსტრაქციაში. გარდა ამისა, ულტრაბგერითი ექსტრაქცია იძლევა პიპერინის უფრო მაღალ ექსტრაქციის გამოსავლიანობას. სოქსლეტის ექსტრაქციისა და პარტიული ექსტრაქციის მეთოდებით მიღებული პიპერინის ექსტრაქციის გამოსავლიანობები შეადგენდა შესაბამისად 1,67 mg/g და 0,98 mg/g, რაც ბევრად ნაკლები იყო ულტრაბგერით მიღებულ 5,8mg/g გამოსავლიანობასთან შედარებით. რატჰოდი (2014) ასკვნის, რომ ბუნებრივი ფიტოკომპონენტების, როგორიცაა პიპერინი, ულტრაბგერითი დახმარებით ექსტრაქცია ამცირებს დაბალი ექსტრაჰირებადობისა და ტრადიციულ მეთოდებთან შედარებით ხანგრძლივი ექსტრაქციის დროის პრობლემას.

ულტრაბგერა წარმატებით გამოიყენება შავი პილპილიდან ეთერზეთების ექსტრაქციისთვისაც. დააწკაპუნეთ აქ, რომ მეტი გაიგოთ ეთერზეთების ულტრაბგერითი ჰიდროდისტილაციის შესახებ!

იპოვეთ საუკეთესო ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი პიპერინის ექსტრაქციისთვის

Hielscher Ultrasonics არის მაღალეფექტური ულტრაბგერითი ექსტრაქციის სისტემების ხანგრძლივი გამოცდილების მქონე მწარმოებელი. ჩვენი პროდუქციის პორტფელი მოიცავს მცირე, მძლავრ ლაბორატორიული ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორებიდან მდგრად სამაგიდო და სამრეწველო სისტემებამდე, რომლებიც იძლევიან მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერას ბიოაქტიური ნივთიერებების (მაგ. პიპერინი, კურკუმინი და ა.შ.) ეფექტური ექსტრაქციისა და იზოლაციისთვის.
ყველა ულტრაბგერითი მოწყობილობა 200W-დან 16,000W-მდე აღჭურვილია ფერადი დისპლეით ციფრული კონტროლისთვის, ინტეგრირებული SD ბარათით ავტომატური მონაცემთა ჩაწერისთვის, ბრაუზერული დისტანციური მართვითა და მრავალი სხვა მომხმარებლისთვის მოსახერხებელი ფუნქციით. სონოტროდები და გამდინარე უჯრედები (ნაწილები, რომლებიც კონტაქტშია დასამუშავებელ გარემოსთან) შეიძლება ავტოკლავში სტერილიზდეს და მათი გაწმენდა მარტივია.
ჩვენი ყველა ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი შექმნილია 24/7 მუშაობისთვის, მოითხოვს დაბალ ტექნიკურ მომსახურებას და მათი ექსპლუატაცია მარტივი და უსაფრთხოა.

ქვემოთ მოცემული ცხრილი გიჩვენებთ ჩვენი ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორების დაახლოებითი დამუშავების სიმძლავრის მაჩვენებლებს:

ლიტერატურა/რეფერენციები

• Leonardo Cristian Favre, Guido Rolandelli, Ndumiso Mshicileli, Lusani Norah Vhangani, Cristina dos Santos Ferreira, Jessy van Wyk, María del Pilar Buera (2020): მწვანე პილპილის (Piper nigrum) ანტიოქსიდანტური და ანტიგლიკაციური პოტენციალი: β-ციკლოდექსტრინზე დაფუძნებული ექსტრაქციის ოპტიმიზაცია გამოხმაურების ზედაპირის მეთოდოლოგიით. Food Chemistry, Volume 316, 2020.
• Cao X.; Ye X.; Lu Y.; Mo W. (2009): იონურ სითხეზე დაფუძნებული, ულტრაბგერით ხელშეწყობილი პიპერინის ექსტრაქცია თეთრი პილპილიდან. Analytica Chimica Acta 640, 2009. 47-51.
• Rathod S.S.; Rathod V.K. (2014): პიპერინის ექსტრაქცია Piper longum-დან ულტრაბგერის გამოყენებით. სამრეწველო კულტურები და პროდუქტები ტ. 58, 2014. 259-264.
• Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): ჟუჟუბას (Ziziphus Jujube) ფენოლური კომპონენტების ექსტრაქციის ოპტიმიზაცია ულტრაბგერითი დახმარებით ექსტრაქციის მეთოდის გამოყენებით.
• Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): ბანანის (Musa Sapientum L) ყვავილიდან ცილების ექსტრაქცია და მახასიათებლების დადგენა და ანტიმიკრობული აქტივობების შეფასება. J Food Sci Technol (February 2018) 55(2):658–666.
• Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): მწვანე ჩაიდან ეპიგალოკატეხინ გალატის ექსტრაქციის პარამეტრების ოპტიმიზაცია ცხელი წყლით ექსტრაქციის ტრადიციული და ულტრაბგერით ხელშეწყობილი მეთოდების გამოყენებით. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.

ფაქტები, რომელთა ცოდნაც ღირს

ულტრაბგერითი ექსტრაქცია

ბოტანიკური მასალებიდან ბიოაქტიური ნივთიერებების ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ეფუძნება აკუსტიკური კავიტაციის პრინციპს. აკუსტიკური კავიტაცია ხდება მაშინ, როდესაც მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი ტალღები (მაგ. 100µm მაღალი ამპლიტუდები, რომლებიც გენერირდება 20-26kHz ულტრაბგერით) გადაეცემა სითხეს. კავიტაციური ძვრის ძალები ხვრეტს და ანგრევს მცენარეული მასალის უჯრედის კედლებს და გარემომცველ გამხსნელს უჯრედის შიგნით შეიტანს და იქიდან გამოიტანს. ექსტრაქციის პროცესის შემდეგ გამხსნელი შეიცავს სამიზნე მოლეკულებს, რომელთა გამოყოფაც შემდეგ შესაძლებელია (მაგ. ცენტრიფუგირებით). ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ცნობილია, როგორც მეთოდი, რომელიც იძლევა დაუზიანებელი ფიტოექსტრაქტების მაღალ გამოსავლიანობას.

ულტრაბგერითი ექსტრაქცია უჯრედებიდან: პიტნის (Mentha piperita) აპიკალური ღეროს მიკროსკოპული განივი ჭრილი (TS) აჩვენებს მოქმედების მექანიზმს უჯრედებიდან ულტრაბგერითი ექსტრაქციის დროს (გადიდება 2000x) [რესურსი: Vilkhu et al. 2011]

პიპერინი

პიპერინი (1-piperyol-piperidine) არის პილპილის მთავარი ცხარე გემოს განმაპირობებელი ნაერთი (piper nigrum / piper longum, Piperaceae). პილპილის გემო, მისი სიცხარე და შესაბამისად მისი ხარისხი დაკავშირებულია პიპერინის რაოდენობასთან. ხარისხის ეს მახასიათებელი შეიძლება შეიცვალოს პიპერინის ჰიდროლიზით, რომლის დროსაც პიპერიდინის რგოლი იხსნება.
პიპერინი ცნობილია სხვადასხვა ფარმაკოლოგიური ეფექტებით, მაგ. სოკოსსაწინააღმდეგო, ფაღარათის საწინააღმდეგო, ანთების საწინააღმდეგო და 5-ლიპოქსიგენაზისა და ციკლოოქსიგენაზა-1-ის ინჰიბიტორული აქტივობებით. გარდა ამისა, პიპერინი ზრდის კურკუმინის ბიოშეღწევადობას 2000%-ით. ამიტომ, პიპერინი პოპულარული ნივთიერებაა, რომელიც გამოიყენება საკვები დანამატების ფორმულაციებში (მაგ. BioPerine®).
პიპერინის ექსტრაქცია შესაძლებელია Piper nigrum და Piper longum.
პიპერიდინი არის ციკლური მეორეული ამინი, რომლის მოლეკულური სტრუქტურა გვხვდება მრავალ მცენარეულ ალკალოიდში. პიპერიდინი მიიღება პიპერინის ჰიდროლიზის შედეგად. პიპერიდინი და მისი წარმოებულები ფართოდ გამოყენებული სტრუქტურული ერთეულებია ფარმაცევტული პრეპარატებისა და ფაქიზი ქიმიური სინთეზის პროდუქტების წარმოებაში.

პილპილი

Piper nigrum, შავი პილპილი, არის ყვავილოვანი ლიანა, რომელიც მიეკუთვნება ოჯახს Piperaceae. ის მოჰყავთ პილპილის მარცვლების მისაღებად, რომლებსაც ჩვეულებრივ აშრობენ და სანელებლად იყენებენ. შავი, მწვანე და თეთრი პილპილის მარცვლები შავი პილპილის მცენარისგან მიიღება. სხვადასხვა ფერი პილპილის მარცვლების დამუშავებისა და მომზადების შედეგია. შავი პილპილის მარცვლები მიიღება უმწიფარი კურკიანი ნაყოფების ცხელ წყალში მოხარშვითა და შემდგომი გაშრობით. თეთრი პილპილის მისაღებად მცენარის სრულად მწიფე ნაყოფებს კრეფენ; შემდეგ მწიფე ნაყოფს მუქ კანს აცლიან დალბობის გზით. მწვანე პილპილის მარცვლები მზადდება უმწიფარი კურკიანი ნაყოფებისგან, რომლებსაც მწვანე პიგმენტების შესანარჩუნებლად გოგირდის დიოქსიდით ამუშავებენ, აკონსერვებენ ან ლიოფილიზაციით აშრობენ.

Piper longum Linn, რომელიც ასევე ცნობილია, როგორც ინდური გრძელი პილპილი (პიპლი), ახლო ნათესავია შემდეგი სახეობისა: Piper nigrum და აქვს მსგავსი, მაგრამ უფრო ცხარე გემო, ვიდრე Piper nigrum.
ნაყოფები Piper longum შეიცავს დაახლოებით 1% აქროლად ზეთებს, ფისს, ალკალოიდებს პიპერინსა და პიპერლონგუმინინს, ცვილისებრ ალკალოიდს Nisobutyldeca-trans-2-trans-4-dienamide-ს და ტერპენოიდულ ნივთიერებას. პიპერიდინის ალკალოიდი პიპერინი პასუხისმგებელია პილპილის მარცვლების ცხარე, მძაფრ გემოზე. პიპერლონგუმინი ფარმაკოლოგიურად აქტიური ნივთიერებაა, რომელიც აქტივობას ავლენს მრავალი სახის კიბოს წინააღმდეგ, მათ შორის პროსტატის, სარძევე ჯირკვლის, ფილტვისა და მსხვილი ნაწლავის კიბოს, ლიმფომის, ლეიკემიის, თავის ტვინის პირველადი სიმსივნეებისა და კუჭის კიბოს წინააღმდეგ.
გარდა ამისა, პილპილის მარცვლებში შეიძლება აღმოჩენილ იქნას შემდეგი რაოდენობის მინერალები: 1230მგ/100გ კალციუმი, 190მგ/100გ ფოსფორი და 62.1მგ/100გ რკინა. ფესვები შეიცავს პიპერინს, პიპერლონგუმინს ან პიპლარტინს და დიჰიდროსტიგმასტეროლს.