Lion's krēpes ekstrakts, kas izgatavots ar ultraskaņu
Sēnīšu sugas Hericium erinaceus ekstrakti, kas pazīstami kā lauvas krēpes sēnes, visefektīvāk tiek ražoti, izmantojot ultrasonication. Ultraskaņas nosūcēji ātri atver sēnīšu šūnu matricu un ļauj pilnībā ekstrahēt bioaktīvos savienojumus no lauvas krēpes micēlija un augļķermeņa.
Ultraskaņas atbalstīta lauvas krēpes sēņu ekstrakcija
Bioaktīvie savienojumi lauvas krēpēs: Hericium erinaceus, kas pazīstams arī ar parastajiem nosaukumiem lauvas krēpes, japāņu yamabushitake, pom pom, bārdains zobs, ezis vai pērtiķu galvas sēne, ir sēne, ko kopš gadu desmitiem izmanto kā tradicionālu medicīnu un terapeitisku. Lion's krēpes satur daudz bioaktīvo savienojumu polisaharīdus, sterīnus, glikoproteīnus, terpenoīdus (piemēram, erinacīnus), kā arī fenolu un gaistošos savienojumus (piemēram, hericenonus). Šīs vielas ir pazīstamas ar antioksidatīvu, pretdiabēta, pretvēža, pretiekaisuma, pretmikrobu, anti-hiperglikēmisku un hipolipidēmisku iedarbību. Zinātniskie pētījumi liecina, ka lauvas krēpes var uzlabot neironu attīstību un darbību, kā arī var pasargāt nervus no bojājumiem. Tāpēc pašlaik tas tiek pārbaudīts kā demences terapeitiskais līdzeklis.
Ultraskaņas lauvas krēpes ekstrakcija ar ultrasonicator UP200Ht: augstāka raža, pilna spektra ekstrakts.
Lion's krēpes ultraskaņas ekstrakcija ir tehnika, kas izmanto lieljaudas ultraskaņu, lai iegūtu bioaktīvos savienojumus no Lion's Mane sēņu (Hericium erinaceus) augļķermeņa vai micēlija. Lion's Mane sēne ir plaši pazīstama ārstnieciskā sēne, un tā satur dažādus veselību veicinošus bioaktīvus savienojumus, piemēram, polisaharīdus, beta-glikānus, hericenonus, erinacīnus un antioksidantus.
Ultraskaņas sēņu ekstrakcijas process ietver zondes tipa ultrasonikatoru izmantošanu, kas rada intensīvu kavitāciju šķidrā vidē (piemēram, ūdenī, etanolā vai metanolā), kas satur sēņu materiālu. Radītā ultraskaņas kavitācija izraisa sēņu materiāla šūnu sienu sadalīšanos, atbrīvojot bioaktīvos savienojumus šķidrumā / šķīdinātājā. Ultraskaņas viļņi arī uzlabo bioaktīvo savienojumu masas pārnesi no sēņu materiāla uz šķīdinātāju, kas palielina ekstrakcijas efektivitāti.
Ultraskaņas sēņu ekstrakcija ir ļoti efektīva un ātra izolācijas metode, kurai nav nepieciešama augsta temperatūra vai kaitīgas ķīmiskas vielas. Iegūtos bioaktīvos savienojumus var izmantot dažādiem lietojumiem, piemēram, uztura bagātinātājiem, funkcionāliem pārtikas produktiem un uztura bagātinātājiem. Turklāt ultraskaņas lauvas krēpes ekstrakcijas metode ir videi draudzīga un ilgtspējīga, padarot to par ideālu izvēli bioaktīvo savienojumu iegūšanai no dabīgiem avotiem.
- augsta efektivitāte
- tīri mehāniski ekstrakcijas efekti, kas padara ekstrakciju maigu
- vienkārša darbība
- ļoti īss apstrādes laiks
- Enerģijas taupīšana
Šīs priekšrocības padara ultraskaņu par lielisku ekstrakcijas tehniku augstas kvalitātes sēņu ekstraktiem un ir iemesls, kāpēc Hielscher ultrasonikatori tiek izmantoti visā pasaulē laboratorijās un rūpniecībā sēņu ekstraktu ražošanai.
UV-Vis mērījumi ultrasoniski izolētam lauvas krēpes ekstraktam, izmantojot ultraskaņas zondi UP200Ht.
Protokols ultraskaņas lauvas krēpes ekstrakcijai
(2020) demonstrēja ļoti efektīvu ekstrakcijas procedūru H. erinaceus bioaktīvo produktu iegūšanai un koncentrēšanai, pamatojoties uz ultraskaņas ekstrakcijas principiem. Ekstrakcijai izmantotā ierīce bija Hielscher ultraskaņas procesors (Hielscher UIP1000hdT, 1000 vati, 20 kHz) ar sonotrode BS4d40 (40 mm diametrs). Pirms ekstrakcijas eksperimentiem ultraskaņas procesors tika kalibrēts, lai noteiktu neto enerģijas patēriņu. Ultraskaņas apstrādes procesa laikā šī vērtība tika automātiski atskaitīta no bruto enerģijas patēriņa, tādējādi ļaujot atrast ekstrakcijas vidē piegādāto neto jaudu. Eksperimentu laikā paraugi tika ievietoti ledus maisiņā ar nepārtrauktu magnētisko maisīšanu, lai uzturētu zemu parauga temperatūru. Pēc ekstrakcijas pabeigšanas paraugus filtrē vakuumā un tad centrifugē (2500× g 5 minūtes). Ūdens un alkohola izvadīšanai no centrifugātiem tika izmantots rotācijas ietvaicētājs. Atlikušie ūdens un spirta atlikumi no paraugiem tika pakļauti liofilizācijai, lai iegūtu pulvera ekstraktu. Alternatīvi, šķīdinātāju var noņemt, izmantojot vakuuma filtru un rotācijas vakuuma iztvaicētāju, lai iegūtu sēņu koncentrātu.
Erinacīna A un polifenolu ultraskaņas ekstrakcija ar antioksidantu aktivitāti no Hericium erinaceus sēnīšu biomasas
(pētījums un grafiks: ©Valu et al. 2020)
Optimizētie ekstrakcijas apstākļi, izmantojot ultraskaņu, bija šādi:
- Ultrasonicator UIP1000hdT ar sonotrode BS4d40: 100% amplitūda, 100% cikls)
- kaltēts, malts Hericium erinaceus
- Šķīdinātājs: 80% etanola ūdens
- šķīdinātāja un materiāla attiecība: 1:30 (g/ml)
- Ekstrakcijas laiks: 45 min
Kopējais fenolu saturs šajā optimizētajā H. erinaceus ekstraktā bija 23,2 mg GAE/g DM, un DPPH testā antioksidanta aktivitāte sasniedza IC50 87,2 μg/ml.
Pētnieku komanda veiksmīgi pierādīja, ka ultraskaņas ekstrakcija efektīvi vada antioksidantu izolāciju Hericium erinaceus, īpaši polifenolus un flavonoīdus, kas korelēti ar diterpenoīdu erinacīnu A, kas pazīstams ar savu augsto antioksidantu aktivitāti.
(sal. ar Valu et al., 2020)
Ultraskaņas nosūcējs UIP1000hdT ar maisītāju bioaktīvo savienojumu ekstrakcijai no sēnēm.
Atrodiet ideālu ultrasonicator lauvas krēpes ekstrakcijai!
Lauvas krēpes ir bagātas ar hitīnu. Kā jau visām sēnēm, lauvas krēpēm šūnu sienās ir daudz hitīna. Chitin ir grūts biopolimērs, kas nodrošina šūnu sienām augstu stingrību un izturību. Pateicoties augstajam hitīna saturam, lauvas krēpes nedrīkst ēst neapstrādātas, jo hitīns ir grūti sagremojams un var izraisīt kuņģa darbības traucējumus.
Lai izjauktu lauvas krēpes šūnu sienas un iegūtu intracelulāros bioaktīvos savienojumus, ir nepieciešami intensīvi spēki. Tāpēc ultraskaņas vannas vai tīrīšanas tvertnes nedod vēlamos ekstrakcijas rezultātus.
Lasiet vairāk par efektivitātes salīdzinājumu starp zondes tipa ultrasonikatoru un ultraskaņas vannu!
Turpretī ultraskaņas zondes rada lokāli augstas intensitātes ultraskaņas viļņus un kavitāciju, kas nodrošina nepieciešamo enerģiju, lai izjauktu sēņu hitīnu saturošās šūnu sienas. Turklāt zondes tipa ultraskaņas apstrāde ir netermiska ekstrakcijas metode, kas novērš bioaktīvo savienojumu termisko degradāciju ar siltumu. Tāpēc zondes tipa ultrasonikatori ir visefektīvākā ekstrakcijas tehnika zāļu sēņu ekstrakcijai.
Jautājiet mums pareizo zondes tipa ultrasonicator jūsu sēņu ekstrakcijai!
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu:
| Partijas apjoms | Plūsmas ātrums | Ieteicamās ierīces |
|---|---|---|
| 1 līdz 500 ml | 10 līdz 200 ml/min | UP100H |
| 10 līdz 2000 ml | 20 līdz 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 līdz 10L | 01 līdz 2 l/min | UIP1000hdT |
| 0.1 līdz 20L | 02 līdz 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 līdz 100L | 2 līdz 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 līdz 150L | 3 līdz 15L/min | UIP6000hdT |
| n.p. | 10 līdz 100L/min | UIP16000 |
| n.p. | Lielāku | kopa UIP16000 |
Sazinieties ar mums tagad un iegūstiet vairāk informācijas par ultrasonikatoriem sēņu ekstrakcijai! Mūsu ilggadējais pieredzējušais, labi apmācītais personāls ar prieku ieteiks jums vispiemērotāko ultraskaņas nosūcēju jūsu sēņu ekstrakcijas procesam!
Sazinieties ar mums! / Jautājiet mums!
Literatūra / Atsauces
- Valu, Mihai-Vlad; Liliana Cristina Soare; Nicoleta Anca Sutan; Catalin Ducu; Sorin Moga; Lucian Hritcu; Razvan Stefan Boiangiu; Simone Carradori (2020): Optimization of Ultrasonic Extraction to Obtain Erinacine A and Polyphenols with Antioxidant Activity from the Fungal Biomass of Hericium erinaceus. Foods 9, No. 12, 2020.
- Valu, M.-V.; Soare,L.C.; Ducu, C.; Moga, S.; Negrea, D.; Vamanu, E.; Balseanu, T.-A.; Carradori, S.; Hritcu, L.; Boiangiu, R.S. (2021): Hericium erinaceus (Bull.) Pers. Ethanolic Extract with Antioxidant Properties on Scopolamine-Induced Memory Deficits in a Zebrafish Model of Cognitive Impairment. Journal of Fungi 2021, 7, 477.
- Venturella, G.; Ferraro, V.; Cirlincione, F.; Gargano, M. L. (2021): Medicinal Mushrooms: Bioactive Compounds, Use, and Clinical Trials. International Journal of Molecular Sciences, 22(2), 634.
- Picture of Hericium By Jim Champion / Hericium erinaceum on an old tree in Shave Wood, New Forest / CC BY-SA 2.0
Fakti, kurus ir vērts zināt
Bioaktīvie sēņu savienojumi no micēlija vs augļķermenis
Gan micēlija, gan augļķermeņa ekstraktus var ražot ar ultraskaņas ekstrakciju, un abiem ir savas unikālas priekšrocības. Kurš no tiem ir labāks, ir atkarīgs no konkrētā lietošanas gadījuma un vēlamajiem rezultātiem.
Mikēlija ekstrakti parasti ir lētāki un vieglāk ražojami lielos daudzumos nekā augļķermeņa ekstrakti, padarot tos pieejamākus. Mikēlijs satur arī daudzus labvēlīgus savienojumus, piemēram, polisaharīdus, ergosterolu un fermentus.
No otras puses, augļķermeņu ekstrakti satur augstāku beta-glikānu, triterpenoīdu un citu savienojumu līmeni, kas ir saistīti ar ieguvumiem veselībai. Augļķermeņiem mēdz būt arī daudzveidīgāks savienojumu klāsts, un dažos gadījumos tie var būt spēcīgāki.
Galu galā izvēle starp micēlija un augļķermeņa ekstraktiem būs atkarīga no konkrētā pielietojuma un vēlamajiem efektiem. Ja jūs meklējat imūno atbalstu, piemēram, micēlija ekstrakts var būt labs risinājums tā augstā polisaharīdu satura dēļ. Ja jūs meklējat kognitīvo atbalstu, augļķermeņa ekstrakts var būt labāka izvēle, pateicoties tā augstajam triterpenoīdu saturam. Ir arī vērts atzīmēt, ka augstas kvalitātes ekstrakti gan no micēlija, gan augļu ķermeņa avotiem var būt efektīvi un izdevīgi dažādiem mērķiem.
Kāda ir labākā beta-glikānu ekstrakcijas metode no Lion's Mane?
Ultraskaņas aukstā ūdens ekstrakcija ir labākā metode, lai atbrīvotu ūdenī šķīstošos savienojumus no sēnēm su kā Lion's Mane augļu ķermeni. Ultraskaņas aukstā ūdens ekstrakcija perforē un izjauc sēņu cietās šūnu sienas, lai atbrīvotu bioaktīvos savienojumus, piemēram, β-glikānus no šūnu matricas. Tā kā ultraskaņas apstrāde ir maigs process, tas nesabojā fitoķīmiskās vielas un novērš visu veselību veicinošo bioaktīvo savienojumu, tostarp beta-glikānu, noārdīšanos.
Kādas ir sēņu ekstrakta priekšrocības?
Ekstrakcijas process, piemēram, ultraskaņas ekstrakcija, atbrīvo bioaktīvos savienojumus, piemēram, beta-glikānus no šūnu matricas. Tāpēc sēņu ekstrakti satur lielāku daudzumu bioaktīvo savienojumu, salīdzinot ar maltu sēņu pulveri. Galvenā β-glikānu frakcija, kas ir augstas molekulmasas polimēri, šķīst ūdenī. Tāpēc ultraskaņas aukstā ūdens ekstrakcija ir ne tikai veselīgs un videi draudzīgs ekstrakcijas veids, bet tas efektīvi atbrīvo β-glikānus no sēņu šūnām ūdenī. Ar ekstraktu kļūst iespējams ražot terapeitiskos līdzekļus un uztura bagātinātājus, kas satur konsekventu daudzumu bioaktīvo molekulu katrā devā.
Bioaktīvie savienojumi lauvas krēpēs
Ļoti svarīgi un labi izpētīti bioaktīvie metabolīti ietver arī erinacīnus (A-I), ciatīna diterpenoīdu grupu, kas iegūta no Hericium erinaceus micēlija vai lauvas krēpes vai yamabushitake, un hericenones (C-H), benzilspirta atvasinājumus, kas iegūti no augļķermeņa. Abas savienojumu grupas var viegli iziet cauri asins–smadzeņu barjerai un ir pierādījušas neirotropu un neiroprotektīvu iedarbību. Tiek ziņots, ka tie izraisa nervu augšanas faktora (NGF) sintēzi gan in vitro, gan in vivo. Tomēr šai ārstnieciskajai sēnei piemīt arī antioksidatīvas, pretiekaisuma, pretvēža, imūnstimulanta, pretdiabēta, pretmikrobu, hipolipidēmiskas un antihiperglikēmiskas īpašības, lai gan tās visbiežāk lieto neirodeģeneratīvo slimību un kognitīvo traucējumu ārstēšanai.
Ir pierādīts, ka erinacīnam A, galvenajam eranacīna grupas pārstāvim, ir efektīva aizsargājoša iedarbība pret Parkinsona slimību. Parkinsona slimības 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridīna (MPTP) peļu modelī erinacīns A samazināja MPTP izraisīto dopamīnerģisko šūnu zudumu, apoptotisko šūnu bojāeju, ko izraisīja oksidatīvais stress, un glutationa, nitrotirozīna un 4-hidroksi-2-nonenāla (4-HNE) līmeni; tas arī apvērsa ar MPTP saistīto motorisko deficītu un samazināja 1-metil-4-fenilpiridīnija (MPP) izraisītas neironu šūnu citotoksicitātes un apoptozes traucējumus, izmantojot endoplazmatiskā retikulāta (ER) stresa ilgstošu IRE1α/TRAF2, JNK1/2 un p38 MAPK ceļu aktivāciju, C/EBP homologā proteīna (CHOP), IKB-β un NF-κB, kā arī Fas un Bax ekspresiju. Tika konstatēts, ka šis metabolīts ir efektīvs arī pret išēmisku insultu, kā ziņots pētījumā ar žurkām, kurā neironu apoptozes samazināšanās, kā arī insulta dobuma lielums smadzenēs, mērķējot uz iNOS/reaktīvajām slāpekļa sugām (RNS) un p38 mitogēna aktivēto proteīnkināzi (MAPK)/CCAAT pastiprinātāju saistošo proteīnu homologo proteīnu (CHOP) ceļiem, tika novērots.
Tika ziņots arī par Erinacīna A nozīmīgu pretvēža aktivitāti cilvēka kuņģa vēža TSGH 9201 šūnās, kurās tas izraisīja nozīmīgu apoptozi, kas saistīta ar palielinātu fokusa adhēzijas kināzes / proteīnkināzes FAK / Akt / p70S6K un serīna / treonīna kināzes PAK-1 ceļu fosforilāciju. Tas arī izraisīja paaugstinātu citotoksicitāti un ROS veidošanos, samazinātu kaspāžu invazivitāti un aktivāciju, kā arī audzēja nekrozes receptoru TRAIL ekspresiju. Šī metabolīta spēcīgo pretvēža iedarbību vēlāk apstiprināja nesens pētījums gan in vitro divās cilvēka resnās zarnas vēža šūnu līnijās (DLD-1 un HCT-116), gan in vivo peļu modelī, kas vēl vairāk precizēja tā mehānismus. Ārstēšanas efekti ietvēra ārējo apoptozes aktivācijas ceļu (TNFR, Fas, FasL, kaspāzes) stimulāciju, antiapoptotisko molekulu Bcl-2 un Bcl-XL ekspresijas nomākšanu un Jun N-terminālās kināzes JNK1/2 fosforilēšanu, kas reaģē uz stresa stimuliem, NF-κB p50 un p330. Tika arī pierādīts, ka nāves receptoru molekulu regulēšana, izmantojot JNK MAPK/p300/NF-κB ceļu, ir saistīta ar histone H3K9K14ac modifikāciju; in vivo testa rezultāti faktiski atklāja paaugstinātu histonu H3K9K14ac līmeni, kā arī histonu acetilēšanu uz Fas, FasL un TNFR promotoriem.
Vēl viens erinacīns, erinacīns C, ir pazīstams ar savu antineiroinflammācijas un neiroprotektīvo darbību, ko var panākt, izmantojot IκB, p-IκBα (iesaistīts augšupējā NF-κB signāla transdukcijas kaskādē) un inducējamā slāpekļa oksīda sintāzes (iNOS) proteīna ekspresijas inhibīcijas mehānismu, kā arī aktivizējot Nrf2 / HO-1 stresa aizsardzības ceļu. Cilvēka BV2 mikroglija šūnu ārstēšana ar LPS izraisītu iekaisumu izraisīja samazinātu slāpekļa oksīda (NO), IL-6, TNF-α un iNOS līmeni, NF-κB ekspresijas inhibīciju un IκBα (p-IκBα) proteīnu fosforilēšanu, kā arī Kelch līdzīga ECH saistīta proteīna 1 (Keap1) inhibīciju un palielinātu kodolu transkripcijas faktora eritroīdu 2 saistīto faktoru (Nrf2) un heme oksigenāzes-1 (HO-1) proteīna ekspresiju.
(fragments no Venturella et al., 2021)
Ultraskaņas nosūcējs UP100H polisaharīdu izolēšanai no čagas sēnēm (Inonotus obliquus).
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Lab līdz rūpnieciskais izmērs.