კვერცეტინის ულტრაბგერითი ექსტრაქცია
კვერცეტინი არის ერთ-ერთი ყველაზე ფართოდ შესწავლილი მცენარეული პოლიფენოლი, რომელიც დაფასებულია მისი ანტიოქსიდანტური მოქმედებით და მისი როლით დიეტურ დანამატებში, ფუნქციურ საკვებსა და საკვებ ნივთიერებებში. იმის გამო, რომ კვერცეტინი და მისი გლიკოზიდები (მაგ. რუტინი, იზოკერცეტინი) თერმულად და ჟანგვისადმი მგრძნობიარეა, მაღალი სისუფთავის ექსტრაქტის გამომუშავება მოითხოვს ეფექტურ, მაგრამ რბილ, არათერმული ექსტრაქციის ტექნიკას. სწორედ აქ არის ულტრაბგერითი კვერცეტინის ექსტრაქცია.
მაღალი ხარისხის ულტრაბგერა მაღალი ხარისხის კვერცეტინის ექსტრაქტებისთვის
ულტრაბგერითი დახმარებით ექსტრაქცია (UAE) იყენებს მაღალი სიმძლავრის, დაბალი სიხშირის ულტრაბგერას მცენარის უჯრედის კედლების მექანიკურად დასარღვევად და მკვეთრად გაზრდის მასის გადაცემას. უკეთ შენახული ბიოაქტიურობა – რაც მას მიმზიდველ ვარიანტად აქცევს ლაბორატორიებისთვის, საპილოტე მცენარეებისთვის და ბოტანიკური და პოლიფენოლის ექსტრაქტების სამრეწველო მასშტაბის წარმოებისთვის.
მზად ხართ გადახვიდეთ მაცერაციისა და სოქსლეტისგან სწრაფ, რბილ, არათერმულ ექსტრაქციაზე? დაგვიკავშირდით ახლავე – ჩვენ დაგეხმარებით მიუთითოთ სწორი ულტრაბგერითი სისტემა თქვენი მცენარეული მასალისთვის.
120 ლ ულტრაბგერითი სერიული ექსტრაქცია ბოტანიკური ნივთიერებებით sonicator UIP2000hdT
- უმაღლესი მოსავლიანობა
- მაღალსიჩქარიანი მოპოვება – წუთებში
- მაღალი ხარისხის ექსტრაქტები – რბილი, არათერმული
- მწვანე გამხსნელები (წყალი, ეთანოლი, მეთანოლი და ა.შ.)
- მარტივი და უსაფრთხო ოპერაცია
- დაბალი საინვესტიციო და საოპერაციო ხარჯები
- 24/7 ოპერაცია მძიმე მოვალეობის ქვეშ
- მწვანე, ეკოლოგიურად სუფთა მეთოდი
ულტრაბგერითი ზემოქმედება უჯრედულ სტრუქტურაზე: უჯრედის კედლების ულტრაბგერითი გამოწვეული რღვევა საშუალებას იძლევა კვერცეტინისა და რუტინის განთავისუფლება Euonymus alatus-დან.
სურათი და შესწავლა: ©Yang and Zhang, 2008 წ.
რატომ ითხოვს კვერცეტინი ნაზი ექსტრაქციის მეთოდს
კვერცეტინი გვხვდება ბევრ ხილში, ბოსტნეულსა და მწვანილში – მათ შორის ვაშლი, ხახვი, კენკრა, ჩაი, ყურძენი და ფოთლოვანი მწვანილი. როგორც პოლიფენოლი/ფლავონოლი, მას შეუძლია დეგრადაცია გახანგრძლივებული სიცხის, ძლიერი ტუტე პირობების ან გამხსნელთან ხანგრძლივი კონტაქტის დროს, რაც ამცირებს მოსავლიანობას და არღვევს საბოლოო ექსტრაქტის ხარისხს. ამიტომ რბილი, არათერმული, მოკლე ხანგრძლივობის მეთოდი ხელს უწყობს მოპოვებული კვერცეტინის როგორც რაოდენობის, ასევე ფუნქციური ხარისხის (ანტიოქსიდანტური სიმძლავრის) შენარჩუნებას.
როგორ მუშაობს კვერცეტინის ულტრაბგერითი ექსტრაქცია
აკუსტიკური კავიტაციის როლი მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერა ქმნის მიკროსკოპულ კავიტაციის ბუშტებს სითხეში. მათი იმპულსური კოლაფსი წარმოქმნის ლოკალიზებულ ცხელ წერტილებს, ათვლის ძალებს და მიკრორეაქტიულ ნაკადებს, რომლებიც ანადგურებენ მცენარის უჯრედის კედლებს და ანადგურებენ ქსოვილის მატრიცებს. ეს ხსნის უჯრედულ ნაწილებს, სადაც ინახება კვერცეტინი და აჩქარებს მის დიფუზიას მიმდებარე გამხსნელში, ასე რომ აქტიური ნაერთი გამოიყოფა უფრო სწრაფად და სრულად.
ტიპიური პროცესის ნაკადი ულტრაბგერითი კვერცეტინის ექსტრაქციისთვის
- მომზადება: გახეხეთ, დაჭერით ან გაყინეთ მცენარის ნედლეულის (მაგ. ფოთლები, კანი, თესლი) ზედაპირის ფართობის გასაზრდელად.
- გამხსნელის შერჩევა: აირჩიეთ მწვანე, საკვები ხარისხის გამხსნელი, როგორიცაა წყალი, ეთანოლი ან წყალი-ეთანოლის ნარევი.
- Sonication: ამოღება პარტიულ რეჟიმში (არევით) ან უწყვეტი ნაკადის უჯრედის რეჟიმში 5-30 წუთის განმავლობაში.
- გამოყოფა: გაფილტრეთ ან ცენტრიფუგა ამონაწერი და აღადგინეთ კვერცეტინით მდიდარი სითხე.
- კონცენტრაცია / გაწმენდა: სურვილისამებრ გამოშრობა, ნალექი ან გაწმენდა საჭიროებისამებრ.
შენიშვნა: კონკრეტული დროები, ამპლიტუდები და გამხსნელების თანაფარდობა დამოკიდებულია მცენარის სახეობებზე და სამიზნე მატრიცაზე – ჩვენი პროცესის ექსპერტები დაგეხმარებათ თქვენი ნედლეულის პროცესის პარამეტრების ოპტიმიზაციაში.
Sonicator UP200Ht კვერცეტინის ექსტრაქციისთვის
შემთხვევის შესწავლა: ულტრაბგერითი დახმარებით კვერცეტინის ექსტრაქცია
შარიფი და სხვ. (2017) აჩვენეს, რომ ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ეფექტური და პრაქტიკული მეთოდია ფლავონოიდების, როგორიცაა კვერცეტინი სამკურნალო მცენარეებიდან ამოსაღებად. იყენებდნენ Hielscher UP400St (400W, იხილეთ სურათი მარცხნივ) 50% ამპლიტუდის პარამეტრზე. ბოლოკი (Raphanus Sativus) ფოთლები მოთავსდა მეთანოლში და 10 წუთის განმავლობაში გაჟღენთილი, რამაც გამოიწვია კვერცეტინის მოსავლიანობა 11.8% მოსავლიანობით. ულტრაბგერითი დახმარებით მოპოვების უპირატესობა ჩვეულებრივ მეთოდებთან შედარებით, როგორიცაა მაცერაცია, სოქსლეტის ექსტრაქცია და თერმული მონელება. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია გამოირჩევა მაღალი მოსავლიანობით, მნიშვნელოვნად მოკლე მოპოვების დროით და გამხსნელების დაბალი რაოდენობით. ულტრაბგერითი ტალღების გამოყენება წარმოქმნის კავიტაციას, რომელიც არღვევს მცენარეული მასალის უჯრედის კედლებს და ხელს უწყობს მასის გადატანას. ამრიგად, ულტრაბგერითი ექსტრაქცია უფრო ეფექტურია, ვიდრე ტრადიციული მეთოდები და გამოირჩევა ორგანული მატრიცებიდან კვერცეტინის ექსტრაქციაში. მიუხედავად იმისა, რომ ულტრაბგერითი ექსტრაქცია დასჭირდა მხოლოდ 10 წთ. – მაცერაციისთვის 24 სთ ექსტრაქციის დროსთან შედარებით, 60 წთ. თერმული მონელებისთვის და 24 საათი სოქსლეტის ექსტრაქციისთვის – ულტრაბგერითი მოპოვებული კვერცეტინის რაოდენობა უფრო მაღალი იყო, ვიდრე მონელების, მაცერაციის და სოქსლეტის ექსტრაქციისას.
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია (UAE) იძლევა მნიშვნელოვნად მაღალ კვერცეტინის მოსავალს ექსტრაქციის მოკლე დროში, ვიდრე ჩვეულებრივი ექსტრაქციის მეთოდებთან შედარებით.
წყარო: Sharifi at al., 2017 წ
Sonicator UP400St ბოტანიკური მოპოვებისთვის
ულტრაბგერითი მოპოვების მოწყობილობა
Hielscher Ultrasonics სპეციალიზირებულია მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი პროცესორების წარმოებაში ბოტანიკური პროდუქტებისგან მაღალი ხარისხის ექსტრაქტების წარმოებისთვის.
Hielscher გთავაზობთ პროდუქციის ფართო პორტფელს, რომელიც მერყეობს პატარა, მძლავრი ლაბორატორიული ულტრაბგერითიდან დაწყებული, მძლავრი სკამიანი და მთლიანად ინდუსტრიული სისტემებით, რომლებიც აწვდიან მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერას ბიოაქტიური ნივთიერებების ეფექტური მოპოვებისა და იზოლაციისთვის (მაგ. პოლიფენოლები, ჯინჯეროლი, პიპერინი, კურკუმინი და ა.შ.). ყველა ულტრაბგერითი მოწყობილობა 200 ვატიდან 16000 ვატამდე აღჭურვილია ფერადი დისპლეით ციფრული კონტროლისთვის, ინტეგრირებული SD ბარათი მონაცემთა ავტომატური ჩაწერისთვის, ბრაუზერის დისტანციური მართვის პულტი და მრავალი სხვა მოსახერხებელი ფუნქცია. სონოტროდები და ნაკადის უჯრედები (ნაწილები, რომლებიც კონტაქტშია გარემოსთან) შეიძლება ავტოკლავირებული იყოს და ადვილად იწმინდება. ყველა ჩვენი ულტრაბგერითი აგებულია 24/7 მუშაობისთვის, საჭიროებს დაბალ მოვლას და მათი მუშაობა მარტივი და უსაფრთხოა.
ციფრული ფერადი დისპლეი იძლევა ულტრაბგერითი აპარატის მოსახერხებელი კონტროლის საშუალებას, რაც პროცესის ზუსტად რეგულირებას ხდის. ჩვენს სისტემებს შეუძლიათ მიწოდება დაბალიდან ძალიან მაღალ ამპლიტუდამდე. პოლიფენოლების მოპოვებისთვის, როგორიცაა კვერცეტინი, ჩვენ გთავაზობთ სპეციალურ ულტრაბგერითი სონოტროდებს (ასევე ცნობილია როგორც ულტრაბგერითი ზონდები ან რქები), რომლებიც ოპტიმიზებულია მაღალი ხარისხის აქტიური ნივთიერებების მგრძნობიარე იზოლაციისთვის. Hielscher sonicators-ის გამძლეობა იძლევა 24/7 მუშაობის საშუალებას მძიმე სამუშაოზე და მომთხოვნ გარემოში.
ულტრაბგერითი პროცესის პარამეტრების ზუსტი კონტროლი უზრუნველყოფს განმეორებადობას და პროცესის სტანდარტიზაციას.
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი პროცესორები ლაბორატორია პილოტისთვის და სამრეწველო მასშტაბი.
ხშირად დასმული კითხვები ულტრაცხიმური კვერკეტინის ექსტრაქციის შესახებ
რა არის კვერკეტინი?
კვერცეტინი, მცენარეული ფლავონოლი (რომელიც არის პოლიფენოლების ფლავონოიდური ჯგუფის ქვეჯგუფი) გვხვდება ბევრ ხილში, ბოსტნეულში, ფოთლებში. კვერცეტინის ბუნებრივი წყაროა ვაშლი, წიწაკა, წითელი ღვინო, მუქი ალუბალი და კენკრა (მოცვი, მოცვი, მაყვალი და სხვა), პომიდორი, ჯვარცმული ბოსტნეული, როგორიცაა ბროკოლი, კომბოსტო და ყლორტები; ფოთლოვანი მწვანე ბოსტნეული, მაგალითად ისპანახი, კალე; ციტრუსები, კაკაო, მოცვი, მთელი მარცვლეული, როგორიცაა წიწიბურა, ასპარაგუსი, კაპერსი, წითელი ხახვი, ზეითუნის ზეთი, შავი და მწვანე ჩაი, ლობიო და პარკოსნები; მწვანილი, როგორიცაა სალბი, ამერიკელი უხუცესი, წმინდა იოანეს ვორტი და გინკო ბილობა.
რა გამხსნელები გამოიყენება კვერცეტინის ულტრაბგერითი ექსტრაქციისთვის?
მწვანე, საკვებაპროდუქტო კლასის გამხსნელები, როგორიცაა წყალი, ეთანოლი, მეთანოლი ან წყლისა და ეთანოლის ნარევები ჩვეულებრივ გამოიყენება.
რატომ არის საჭირო მსუბუქი ექსტრაქციის მეთოდი კვერკეტინისთვის?
მიუხედავად იმისა, რომ კვერკეტინი არის მგრძნობიარე ბიოაქტიური ნივთიერება, საჭიროა ეფექტური, მაგრამ მსუბუქი ტექნიკა, რათა თავიდან იქნას აცილებული მისი გაოხოვნება მაღალი ხარისხის ექსტრაქტის წარმოებისას საკვები დანამატებისა და სუპლემენტებისათვის. ულტრაცხიმური ექსტრაქცია არის მსუბუქი, არათერმული, სრულიად მექანიკური მეთოდი, რომელიც საკმაოდ მოკლე ექსტრაქციის დროში იძლევა მაღალ რაოდენობას კვერკეტინის.
როგორ მუშაობს ულტრაბგერითი ექსტრაქცია?
ულტრაცხიმური ექსტრაქცია ეფუძნება აკუსტიკური კავიტაციის ფენომენს, რომელიც ცილოვანი ქსოვილების გატეხას ახდენს და ხელს უწყობს მასიური ტრანსფერს, რის შედეგადაც გამოიყოფა ბიოაქტიური ნაერთები როგორიცაა პოლიენოლები, კვერკეტინი და ანტიოქსიდანტები. ეს ხდის სონიკაციას პრეფერენციულ მეთოდად მგრძნობიარე ბოტანიკური ნაერთების განსაკვლევად.
ულტრაბგერითი ქვერკიტინის ექსტრაქციის ძირითადი უპირატესობები რა არის?
მთავარი უპირატესობები მოიცავს მაღალი გამომუშავების შედეგებს, სწრაფი ექსტრაქციის შესაძლებლობას წუთებში, მაღალი ხარისხის მსუბუქ და არათერმულ ექსტრაქტებს, მწვანე ხსნარების გამოყენებას (წყალი, ეთანოლი, მეთანოლი და ა.შ.), მარტივ და უსაფრთხო ექსპლუატაციას, დაბალ საინვესტიციო და ოპერაციულ ხარჯებს და შესაძლებლობას, რომ მუშაობდეს 24/7 მძიმე დატვირთვაზე. ეს ასევე მწვანე, ეკოლოგიურად მეგობრული მეთოდია.
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია გამეორებადი და სადამქრო მასშტაბისთვის შესაფერისია?
კი. ულტრაბგერითი პროცესის პარამეტრების ზუსტი კონტროლი უზრუნველყოფს გამეორებადობას და პროცესის სტანდარტიზაციას. Hielscher უზრუნველყოფს სპეციალურ სონოტროდებს, რომლებიც ოპტიმიზებულია მაღალი ხარისხის აქტიური ნივთიერებების სენსიტიური იზოლაციისთვის, რაც ხელს უწყობს მასშტაბის გაზრდას ლაბორატორიიდან პილოტურ და ინდუსტრიულ წარმოებამდე.
რომელ ჯანმრთელობის სარგებლებთან არის დაკავშირებული ქერკეტინი?
ქერკეტის გლიკოზიდები (როგორიცაა იზოკერკეტინი) და დაკავშირებული ფლავონოიდები განიხილება როგორც ანტივირუსული, ანტიმიკრობული, ანთების საწინააღმდეგო და ალერგიის საწინააღმდეგო საშუალებები, რომლებიც შეიძლება დადებითად იმოქმედონ სხვადასხვა უჯრედებზე როგორც ცხოველებში, ასევე ადამიანებში. ქერკეტინი შეიძლება დაეხმაროს ანთების შემცირებას, ალერგიებთან ბრძოლაში, გულის ჯანმრთელობის მხარდაჭერაში, ტკივილის წინააღმდეგ ბრძოლაში, შესაძლო გამძლეობის გაუმჯობესებაში, კიბოს წინააღმდეგ ბრძოლაში და კანისა და ღვიძლის ჯანმრთელობის დაცვისკენ.
ლიტერატურა/ცნობარი
- შარიფი, ნიუშა; მაჰერნია, შაბნამი; Amanlou, Massoud (2017): შედარება სხვადასხვა მეთოდების კვერცეტინის ექსტრაქციაში Raphanus sativus L. Pharmaceutical Sciences მარტი 2017, 23, 59-65.
- ანაია-ესპარზა, ლუის მიგელი; რამოს-აგირე, დენი; ზამორა-გასგა, ვიქტორ მანუელი; იაჰია, ელჰადი; მონტალვო-გონსალესი, ეფიგენია (2018): Justicia spicigera-ს ფოთლებიდან ფენოლური ნაერთების ულტრაბგერითი დახმარებით მოპოვების ოპტიმიზაცია. კვების მეცნიერება და ბიოტექნოლოგია 27, 2018. 1093–1102.
- Wang, L., Li, Z., Huang, J. et al. (2022): ვაშლის ქერცლიდან პოლიფენოლების ულტრაბგერითი დახმარებით ამოღების ეფექტი წყლის CO2 სისტემებში. Food Bioprocessing Technology 15, 2022. 1157–1167.
- ლუკას-გონსალეს R., ვიუადა-მარტოს M., პერეზ-ალვარეს J.Á., ფერნანდეს-ლოპეს J. (2024): ფაქტორების სკრინინგი ულტრაბგერით დახმარებული ექსტრაქციის გავლენის შესასწავლად (პოლი)ფენოლების გამოსაღებად ფინიკის კაკლებიდან. Frontiers in Chemistry, ტომი 12, 2024.
- სუმბალ ჯამშაიდი, დილდარ აჰმედი (2022): მელია აზედარახის ნაყოფიდან ძვირფასი ნაერთების ულტრაბგერითი ექსტრაქციის ოპტიმიზაცია გლიცეროლ-ქოლინ ქლორიდის ღრმა ევტექტიკური გამხსნელით. მდგრადი ქიმია და ფარმაცია, ტომი 29, 2022.