Fakti ir vērts zināt

Ultraskaņas ekstrakcija – Darbības princips

Ultraskaņas ekstrakcija ir mehāniska metode, lai atbrīvotu un izolētu intracelulāro savienojumu no šūnu matricas, piemēram, augu šūnām. Ja lieljaudas ultraskaņas viļņi ir savienoti vircas (piemēram, tajā ir macerētas augu daļiņas ūdenī vai šķīdinātājā), ļoti enerģisks ultraskaņas viļņi rada kavitāciju. KAVITĀCIJAS parādība noved lokāli pie ekstremālas temperatūras, spiedieniem, apkures/dzesēšanas rādītājiem, spiediena diferenciāļiem un augstiem bīdes spēkiem vidē. Kad KAVITĀCIJAS burbuļi eksplodēt uz cietvielu virsmas (piemēram, daļiņas, augu šūnas, Audi utt.), mikro-sprauslas un Starppartiju sadursme rada tādus efektus kā virsmas pīlings, erozija un daļiņu sadalījums. Turklāt KAVITĀCIJAS burbuļu implosija šķidrā vidē rada makroturbulences un mikro sajaukšanos.
Ultraskaņas apstarošana ir efektīvs veids, kā uzlabot masveida pārvietošanas procesus, jo ultraskaņas apstrāde izraisa kavitāciju un ar to saistītos mehānismus, piemēram, mikros kustību ar šķidro strūklu, kompresiju un dekompresijas materiālu ar sekojošu traucējumus šūnu sienās, kā arī augstu apkures un dzesēšanas ātrumu.

Ultraskaņas ekstrakcija no augu šūnām: mikroskopiskā šķērsgriezumu (TS) parāda darbības mehānismu ultraskaņas ekstrakcijas laikā no šūnām (palielinājums 2000x) [resurss: Vilkhu et al. 2011]

Auga materiālu fragmentu ultrasonication augu šūnu matrica un uzlabo to pašu hidratāciju. Chemat et al. (2015) secina, ka bioloģiski aktīvo savienojumu ultraskaņas ekstrakcija no botāniskajiem produktiem ir dažādu neatkarīgu vai apvienotu mehānismu rezultāts, tostarp sadrumstalotība, erozija, kapilāritāte, detexturācija un sonoporācija. Šie efekti traucē šūnu sienai, uzlabo masas pārnesi, spiežot šķīdinātāju šūnā un sūcot fito-salikto šķīdinātāju, un nodrošina šķidro kustību ar mikro sajaukšanu.

Kādas ir ultraskaņas ekstrakcijas lielākās priekšrocības?

• Ātrs process un augsta izvade
• Zems enerģijas patēriņš
• Samazinātas apstrādes izmaksas
• Ne-termiskā tehnoloģija
• Augstāka tīrība
• Zaļā tehnoloģija

Akustiskā Kavitācija un tās ietekme

Šķidrumā ultraskaņas viļņi rada intensīvu mainīgu augstspiediena/zema spiediena ciklus, kas izraisa KAVITĀCIJAS burbuļu veidošanos. Vairākos spiediena ciklos KAVITĀCIJAS burbuļi aug, līdz tie sasniedz limitu, kur burbulis nespēj absorbēt vairāk enerģijas. Šajā brīdī burbulis implodes vardarbīgi. Laikā burbulis sabrukums ārkārtējos apstākļos, piemēram, augstas temperatūras līdz 5000K, spiediens līdz 2000atm, ļoti augstas apkures/dzesēšanas ātrumu un spiediena diferenciāļiem notiek. Tā kā burbulis sabrukuma dinamika ir ātrāks par masu un siltuma pārnesi, enerģija saplokošo dobumu ir tikai ļoti maza zona, ko sauc arī par "Hot Spot". KAVITĀCIJAS burbuļa implosācija izraisa arī mikroturbulences, šķidruma strūklu līdz 280M/s ātrumam un iegūtiem bīdes spēkiem. Šī parādība ir pazīstama kā ultraskaņas vai akustiskā Kavitācija.

Ultraskaņas ekstrakcija pamatojas uz akustisko kavitāciju un tās hidrodinamisko bīdes spēku

Catechins

Zaļā tēja ir zināms, ka bagāti ar polifenoli, piemēram, kofeīnskābe Acid, gallskābe, katehīns, epicatechin, gallocatechin, katehīna gallāts, gallocatechin gallāts, epicatechin gallāts, Epigallocatechin gallate un Epigallocatechin gallate gallāts (EGCG), kas padara zaļo tēju par Popular veselības pārtikas patērē kā dzēriens un kā ekstrakts. EGCG ir labi pazīstama catechin, kas atrodas lielos daudzumos kaltētas zaļās tējas lapās (7380 mg uz 100 g), Baltā tēja (4245 mg uz 100 g) un mazākā daudzumā melnā tēja (936 mg uz 100 g). Melnās tējas ražošanas laikā katehīnus lielākoties pārveido par theaflavins un thearubigins caur polifenola oksidāzes.

Ieguvumi veselībai no epigallocatechin gallate (EGCG)

No grupas catechins, Epigallocatechin gallate GALLĀTS (EGCG) ir visvairāk izpētītas un daudzsološākajiem vienu. No pretvēža, antioksidatīvā, pretiekaisuma, anti-fibrozes, pretkolenāzes līdz imūnās sistēmas stimulēšanas un pretnovecošanās iedarbībai, EGCG uzrāda daudzas priekšrocības, un tādēļ to patērē kā zaļās tējas dzēriens, kā arī uztura bagātinātāju veidā. piemēram, kapsulas, pulveri, tabletes utt.
Pētījumi liecina, ka catechins kā Epigallocatechin gallate GALLĀTS (EGCG) var samazināt iekaisumu un var novērst noteiktus hroniskus apstākļus, piemēram, sirds slimības, diabēts, un daži vēža formas.

EGCG un tā pretvēža iedarbība

Tā kā vēzis ir bieži dzīvībai bīstama slimība, tad pretvēža īpašības EGCG ir smagā pētniecībā. Pētījumi liecina, ka EGCG var kavēt tumoroģenēzes, samazinot vai novēršot kancerogēnu iedarbību. Ir secinājumi, kas liecina, ka EGCG novērš dietilnitrosamine izraisītas aptaukošanās saistītu aknu tumorigēnēzi, inhibējot IGF/IGF-1R asi, uzlabojot hyperinsulinemia, un pavājinot hronisku iekaisumu. Vēl viens EGCG pretvēža efekta mechnaism ir angioģenēzes inhibīcija un tādējādi ierobežojot audzēja izplatīšanos.

EGCG un tā Antioksidatīvā iedarbība

Neskaitāmas antioksidatīvas procesi notiek cilvēka ķermenī un veicina veselību, izturību un labklājību. EGCG ir antioksidants. Antioksidanti var pasargāt no šūnu bojājumiem, aizvākšanas brīvos radikāļus un neitralizējot tos. Fenola gredzeni EGCG struktūrā darbojas kā elektronu lamatas un brīvo radikāļu attīrītāji, kavē reaktīvas skābekļa sugas veidošanos un tādējādi samazina zaudējumus, ko izraisa oksidatīvs stress.

EGCG un tā pretiekaisuma iedarbība

Iekaisumu var izraisīt slimības, hronisks stress un vides piesārņojums. Organisms reaģē uz šādiem stresa faktoriem ar iekaisumu, ko raksturo liela skaita imūnsistēmas šūnu apkopošana iekaisuma vietās, Iekaisīgu citokīnu izdalīšanās un reaktīvā skābekļa/slāpekļa suga (ROS/RNS). ROS/RNS ir saistītas ar transkripcijas faktora NF-B un aktivatora proteīnu (AP-) 1 aktivizēšanu. Pēc aktivācijas, NF-jB un AP-1 nodošana no citoplazmā uz kodolu un upregulate dažādas iekaisuma gēnu izpausmes, kas vēlāk izraisa saasina iekaisuma reakciju un audu bojājumus.
EGCG inhibējot NF-B un AP-1, ka izpausme iNOS un COX-2 ir pazemināts galvenokārt aizvākšanas slāpekļa oksīds, peroksinitrīts, un citi ROS/RNS un iekaisuma faktoru ražošana ir samazināta.

EGCG un tā ietekme uz Osteogenesis veicināšanu

Osteoporoze ir smaga slimība, ko raksturo kaulu matricas deģenerācija un kaulu blīvuma zudums. EGCG liecina par normatīvo ietekmi uz kaulu vielmaiņu. EGCG var izraisīt Osteoklastu apoptozi un kavēt Osteoklastu veidošanos, bloķējot NF-B un IL-1B paaudzi. Turklāt, tas var veicināt veidošanos mineralizētu kaulu mezgliņu.
[CF. Chenyu Chu; Jia Deng; Yi man; Yili qu (2017): zaļās tējas ekstrakti Epigallocatechin-3-gallāts dažādām terapijām. BioMed Research International Vol. 2017]