Kāpēc zondes tipa ultraskaņas ierīce ir vislabākā sēņu ekstrakcijai?

Vai vēlaties uzzināt, kāpēc sēņu ekstrakcija ultraskaņas vannā vai ultraskaņas tīrīšanas tvertnē nenodrošina vēlamo ekstrakta iznākumu? Šeit uzzināsiet visu nepieciešamo par sēņu stingrajiem hitīnu saturošajiem šūnu sieniņu apvalkiem, vislabāko ekstrakcijas metodi un piemērotiem šķīdinātājiem!

Kāpēc sēņu ekstrakcijai nepieciešami intensīvi spēki?

Visu ēdamo sēņu šūnu sieniņas ir veidotas no hitīna – tā paša materiāla, kas veido vēžveidīgo un kukaiņu ārējos apvalkus. Hitīns ir ļoti izturīgs materiāls, kas nodrošina sēņu šūnām augstu mehānisko izturību. Šūnas sieniņa veido barjeru ap šūnas iekšējiem nodalījumiem, kuros atrodas sēņu bioaktīvās molekulas. Nozīmīgas sēņu molekulas ir, piemēram, α- un β-glikāni, polisaharīdi, terpēni, antioksidanti, vitamīni vai halucinogēni savienojumi. Katrai sēņu sugai ir unikāls bioaktīvo savienojumu kopums. Lai šīs veselību veicinošās vielas atbrīvotu no sēņu šūnām, šūnu sieniņas ir jāsagrauj. Hitīna satura dēļ sēņu šūnu sagraušana ir sarežģīts uzdevums, kam nepieciešamas noteiktas zināšanas un sarežģītas iekārtas.

Hitīnu saturošo sēņu šūnu sieniņu sagraušana, apstrādājot ar ultraskaņu

Lai gan hitīns ir lielisks šķiedrvielu, prebiotiku un antioksidantu avots, problēma ir tā, ka cilvēki nespēj sašķelt hitīnu. Tas nozīmē arī to, ka, lietojot uzturā neapstrādātas sēnes, jūs negūsiet labumu no daudziem sēņu bioaktīvajiem savienojumiem, jo tie ir ieslēgti šūnās, kuras aizsargā izturīgas, hitīnu saturošas šūnu sieniņas.
Ekstrakcija ar ultraskaņu padara sēņu bioaktīvos savienojumus biopieejamus, lai cilvēka organisms uzturvielas varētu uzsūkt ātri un pilnībā. Turklāt ar ultraskaņu iegūtos sēņu ekstraktos vērtīgās uzturvielas ir koncentrētas, tāpēc pat neliels sēņu ekstrakta daudzums nodrošina vēlamo veselību veicinošo iedarbību.

Apstrāde ar ultraskaņu sēņu ekstrakcijai

Apstrāde ar ultraskaņu ir process, kurā augstfrekvences skaņas viļņus izmanto, lai šķidrumā radītu kavitācijas burbuļus. Kad šie burbuļi saplok, tie rada intensīvus lokalizētus bīdes spēkus, kas var sagraut šūnas un atbrīvot šūnu saturu šķidrumā.
Sēņu ekstrakcijā apstrādi ar ultraskaņu var izmantot, lai sagrautu sēņu šūnu sieniņas un atbrīvotu to bioaktīvos savienojumus šķīdinātājā. Ir divu veidu ultraskaņas ierīces: vannas tipa un zondes tipa.

Kāpēc mana ultraskaņas vanna nodrošina vājus sēņu ekstrakcijas rezultātus?

Vannas tipa ultraskaņas ierīce ir ierīce, kurā paraugu ievieto ar šķīdinātāju piepildītā traukā un ultraskaņas viļņus pievada visam traukam. Šī metode ir pazīstama kā diezgan neefektīva, jo ultraskaņas vanna sadala ultraskaņas enerģiju nevienmērīgi un ar zemu intensitāti. Tā kā ultraskaņas vannā sēņu paraugu ar ultraskaņu apstrādā netieši, ultraskaņa nevar iekļūt dziļi paraugā. Ultraskaņas viļņiem ir jāiziet cauri trauka sieniņām, pirms tie sasniedz sēņu materiālu. Tādējādi ultraskaņas tvertnes jau tā zemās intensitātes ultraskaņas viļņi tiek vēl vairāk vājināti.

Šie UV-Vis mērījumi parāda būtisko ekstrakcijas atšķirību starp ultraskaņas zondi un ultraskaņas vannu. Zondes tipa ultraskaņas ierīce UP100H (melnā līkne) nodrošina ievērojami lielāku čagas sēņu ekstrakta iznākumu nekā ultraskaņas vanna (sarkanā līkne).

Intensīva ekstrakcija ar ultraskaņu, izmantojot ultraskaņas zondi

Savukārt zondes tipa ultraskaņas apstrādes ierīce ir aprīkota ar uzgali – tā saukto sonotrodi jeb zondi –, ko var ievietot tieši paraugā, nodrošinot koncentrētāku un lokalizētāku ultraskaņas enerģijas iedarbību. Tas nodrošina ievērojami efektīvāku šūnu sagraušanu un bioaktīvo savienojumu ekstrakciju, īpaši blīvās vai grūti pieejamās parauga daļās.
Zondes tipa ultraskaņas apstrādes ierīces nodrošinātā koncentrētā un lokalizētā ultraskaņas enerģijas iedarbība pakļauj hitīnu pietiekamam enerģijas daudzumam, lai to sašķeltu.
Turklāt zondi var pārvietot uz dažādām parauga daļām, radot papildu makroskopisku sajaukšanu, lai nodrošinātu visu sēnes daļu pietiekamu apstrādi ar ultraskaņu. Tas ir īpaši svarīgi sēnēm ar bieziem šūnapvalkiem vai blīvām struktūrām, kuru gadījumā ar citām metodēm var būt grūti nodrošināt pilnīgu ekstrakciju.

Ultraskaņas zondes un ultraskaņas vannas salīdzinājums sēņu ekstrakcijā

Apkopojot iepriekš minēto, augstas intensitātes apstrāde ar ultraskaņas zondi ir nepieciešama, lai sašķeltu sēņu šūnapvalkos esošo hitīnu un atbrīvotu bioaktīvos savienojumus. Zondes tipa ultraskaņas apstrādes ierīces nodrošinātā koncentrētā un lokalizētā ultraskaņas enerģijas iedarbība nodrošina pietiekamu hitīna apstrādi ar ultraskaņu, tādējādi panākot efektīvāku un pilnīgāku bioaktīvo savienojumu ekstrakciju no sēnēm.
Zondes tipa ultraskaņas apstrādes ierīci parasti uzskata par efektīvāku sēņu ekstrakcijai, jo salīdzinājumā ar ultraskaņas vannu tā var nodrošināt vienmērīgāku un pilnīgāku bioaktīvo savienojumu ekstrakciju.
Lasiet vairāk par atšķirībām apstrādē ar ultraskaņu, izmantojot ultraskaņas zondi vai ultraskaņas vannu!
 

Kāds ir ideālais šķīdinātājs sēņu ekstrakcijai ar ultraskaņu?

Apstrāde ar ultraskaņu kā ekstrakcijas metode ir saderīga ar jebkuru šķīdinātāju. Tas nozīmē, ka piemērotais šķīdinātājs jāizvēlas, ņemot vērā sēņu sugu un ekstrahējamos bioaktīvos savienojumus.
Sēnes satur dažādus bioaktīvos savienojumus, piemēram, polisaharīdus, bēta glikānus, triterpenoīdus, fenola savienojumus un ergosterolu, kuriem ir pierādīta dažāda labvēlīga ietekme uz veselību. Šos bioaktīvos savienojumus no sēnēm var ekstrahēt ar dažādiem šķīdinātājiem, un katram no tiem ir savas priekšrocības un trūkumi. Tālāk minēti daži no bieži izmantotajiem šķīdinātājiem bioaktīvo savienojumu ekstrakcijai no sēnēm:

• Ūdens: Ūdens ir bieži izmantots šķīdinātājs bioaktīvo savienojumu ekstrakcijai no sēnēm. Polisaharīdi un bēta glikāni šķīst ūdenī, tāpēc tas ir ideāls šķīdinātājs šo savienojumu ekstrakcijai. Ūdens ir arī drošs un netoksisks šķīdinātājs, tāpēc tas ir ideāls šķīdinātājs pārtikas produktiem un ārstniecības līdzekļiem.
• Etanols: Etanols ir polārs šķīdinātājs, ko bieži izmanto fenola savienojumu un triterpenoīdu ekstrakcijai no sēnēm. Etanolu var izmantot arī polisaharīdu un bēta glikānu ekstrakcijai, taču ar mazāku iznākumu nekā ar ūdeni.
• Etanola ūdens šķīdums: Etanola ūdens šķīdums ir ūdens un etanola maisījums. Ūdens un etanola attiecību var pielāgot prasībām. Etanola ūdens šķīduma izmantošanai par šķīdinātāju ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar ūdens vai etanola izmantošanu atsevišķi. Pirmkārt, etanola pievienošana ūdenim var uzlabot noteiktu bioaktīvo savienojumu šķīdību, kuri tikai ūdenī šķīst slikti, piemēram, dažu fenola savienojumu un triterpenoīdu šķīdību. Otrkārt, etanola ūdens šķīduma izmantošana var nodrošināt lielāku ekstrakcijas iznākumu salīdzinājumā ar ūdeni vai etanolu atsevišķi, jo ar to var ekstrahēt plašāku bioaktīvo savienojumu klāstu.
  Etanola koncentrācijas izvēle etanola ūdens šķīdumā ir atkarīga no ekstrahējamo bioaktīvo savienojumu polaritātes. Mazāk polāru savienojumu ekstrakcijai var izmantot augstāku etanola koncentrāciju (70–100%), savukārt polārāku savienojumu ekstrakcijai var izmantot zemāku etanola koncentrāciju (30–50%).
• Metanols: Metanols ir vēl viens polārs šķīdinātājs, ko var izmantot fenola savienojumu ekstrakcijai no sēnēm. Metanols ir toksisks, tāpēc tas jālieto piesardzīgi. Lai pēc ekstrakcijas atdalītu metanolu, nepieciešama sarežģīta attīrīšana.
• Acetons: Acetons ir nepolārs šķīdinātājs, ko parasti izmanto ergosterola ekstrakcijai no sēnēm. Acetons ir uzliesmojošs un toksisks, tāpēc tas jālieto piesardzīgi.
• Heksāns: Heksāns ir nepolārs šķīdinātājs, ko var izmantot lipofīlo savienojumu ekstrakcijai no sēnēm. Heksāns ir uzliesmojošs un toksisks, tāpēc tas jālieto piesardzīgi.

Šķīdinātāja izvēle bioaktīvo savienojumu ekstrakcijai no sēnēm ir atkarīga no ekstrahējamā savienojuma veida un paredzētā lietojuma. Ūdens un etanola ūdens šķīdums parasti ir visdrošākie un visbiežāk izmantotie šķīdinātāji bioaktīvo savienojumu ekstrakcijai no sēnēm. Tomēr konkrētiem lietojumiem vai gadījumos, kad ekstrakcija ar ūdeni nav pietiekama, var izmantot citus šķīdinātājus, piemēram, etanolu, metanolu, acetonu un heksānu. Šos šķīdinātājus ir svarīgi lietot piesardzīgi un ievērot atbilstošas drošības procedūras.