Vai jūs domājat, kāpēc jūsu sēņu ekstrakcija, izmantojot ultraskaņas vannu vai ultraskaņas tīrīšanas tvertni, nedod jums vēlamo ekstrakta ražu? Uzziniet šeit visu, kas jums jāzina par stingrajām hitīnu saturošajām sēņu šūnu sienām, labāko ekstrakcijas tehniku un piemērotiem šķīdinātājiem!

Kāpēc man ir nepieciešami intensīvi spēki sēņu ieguvei?

Visām ēdamajām sēnēm ir šūnu sienas, kas izgatavotas no hitīna, tā paša materiāla, kas veido vēžveidīgo un kukaiņu čaumalas. Chitin ir ļoti spēcīgs materiāls, kas sēņu šūnām piešķir augstu izturību. Šūnu siena rada barjeru intracelulārajiem nodalījumiem, kas satur sēņu bioaktīvās molekulas. Svarīgas sēņu molekulas ir, piemēram, α un β-glikāni, polisaharīdi, terpēni, antioksidanti, vitamīni vai halucinogēni savienojumi. Katrai sēņu sugai ir unikāls bioaktīvo savienojumu klāsts. Lai atbrīvotu šīs veselību veicinošās vielas no sēņu šūnām, šūnu sienas ir jāsadala. Pateicoties hitīna saturam, sēņu šūnu traucējumi ir sarežģīts uzdevums, un tam ir nepieciešamas zināmas zināšanas un izsmalcināts aprīkojums.

Chitin saturošu sēņu šūnu sienu laušana ar ultraskaņu

Lai gan hitīns ir lielisks šķiedrvielu, prebiotiku un antioksidantu avots, problēma ir tā, ka cilvēkiem nav spēju sadalīt hitīnu. Tas nozīmē arī to, ka, patērējot neapstrādātas neapstrādātas sēnes, jūs negūsiet labumu no daudziem bioaktīviem savienojumiem sēnēs, jo tie ir iekļuvuši šūnās, kuras aizsargā spēcīgas hitīnu saturošas šūnu sienas.
Ultraskaņas ekstrakcija padara bioaktīvus savienojumus no sēnēm biopieejamus, lai cilvēka ķermenis varētu ātri un pilnībā absorbēt barības vielu. Turklāt ultraskaņas sēņu ekstraktos labvēlīgās barības vielas tiek koncentrētas tā, lai pat neliels sēņu ekstrakta daudzums sniegtu vēlamos veselību veicinošos rezultātus.

Ultrasonication sēņu ekstrakcijai

Ultrasonication ir process, kurā augstfrekvences skaņas viļņi tiek izmantoti, lai radītu kavitācijas burbuļus šķidrumā. Kad šie burbuļi sabrūk, tie rada intensīvus lokalizētus bīdes spēkus, kas var sadalīt šūnas un atbrīvot šūnu saturu šķidrumā.
Sēņu ekstrakcijā ultrasonikāciju var izmantot, lai sadalītu sēņu šūnu sienas un atbrīvotu to bioaktīvos savienojumus šķīdinātājā. Ir divu veidu ultrasonikatori: vannas tipa un zondes tipa.

Kāpēc mana ultraskaņas vanna dod sliktus sēņu ekstrakcijas rezultātus?

Vannas tipa ultrasonicator ir ierīce, kurā paraugs tiek ievietots traukā, kas piepildīts ar šķīdinātāju, un ultraskaņas viļņi tiek uzklāti uz visu konteineru. Šī metode ir pazīstama kā diezgan neefektīva, jo ultraskaņas vanna sadala ultraskaņas enerģiju nevienmērīgi un ar zemu intensitāti. Tāpat kā ultraskaņas vannā sēņu paraugs ir netieši apstrādāts ar ultraskaņu, ultraskaņa nevar iekļūt dziļi paraugā. Ultraskaņas viļņiem ir jāiet cauri kuģa sienām, pirms tie nonāk sēņu materiālā. Tādējādi jau zemas intensitātes ultraskaņas tvertnes ultraskaņas viļņi tiek vēl vairāk samazināti.

Šie UV-Vis mērījumi parāda būtisko ekstrakcijas atšķirību starp ultraskaņas zondi un ultraskaņas vannu. Zondes tipa ultrasonicator UP100H (melnais grafiks) dod ievērojami augstāku ražu chaga sēņu ekstrakts nekā ultraskaņas vanna (sarkanais grafiks).

Intensīva ultraskaņas ekstrakcija, izmantojot ultraskaņas zondi

No otras puses, zondes tipa ultrasonicator ir aprīkots ar galu – tā sauktā sonotode vai zonde – To var ievietot tieši paraugā, ļaujot mērķtiecīgāk un lokalizētāk izmantot ultraskaņas enerģiju. Tas rada ievērojami efektīvākus šūnu darbības traucējumus un bioaktīvo savienojumu ekstrakciju, jo īpaši blīvās vai grūti sasniedzamās parauga vietās.
Fokusēts un lokalizēts ultraskaņas enerģijas pielietojums, ko nodrošina zondes tipa ultrasonikators, nodrošina, ka hitīns tiek pakļauts pietiekamam enerģijas daudzumam, lai to sadalītu.
Turklāt zondi var pārvietot uz dažādām parauga vietām, radot papildu makro sajaukšanos, lai nodrošinātu, ka visas sēnes daļas ir pienācīgi apstrādātas ar ultraskaņu. Tas ir īpaši svarīgi sēnēm ar biezām šūnu sienām vai blīvām struktūrām, kur var būt grūti nodrošināt pilnīgu ekstrakciju, izmantojot citas metodes.

Ultraskaņas zonde vs ultraskaņas vanna sēņu ekstrakcijai

Kopumā zondes tipa ultraskaņas apstrādes augstā intensitāte ir nepieciešama, lai sadalītu hitīnu sēņu šūnu sienās un atbrīvotu bioaktīvos savienojumus. Fokusēts un lokalizēts ultraskaņas enerģijas pielietojums, ko nodrošina zondes tipa ultrasonikators, nodrošina, ka hitīns ir pienācīgi apstrādāts ar ultraskaņu, kā rezultātā tiek panākta efektīvāka un rūpīgāka bioaktīvo savienojumu ekstrakcija no sēnēm.
Zondes tipa ultrasonikators parasti tiek uzskatīts par efektīvāku sēņu ekstrakcijai, jo tas var nodrošināt vienveidīgāku un rūpīgāku bioaktīvo savienojumu ekstrakciju, salīdzinot ar vannas tipa ultrasonikatoru.
Lasiet vairāk par atšķirībām ultraskaņas apstrādē, izmantojot ultraskaņas zondi vs ultraskaņas vannu!
 

Kāds ir ideāls šķīdinātājs ultraskaņas sēņu ekstrakcijai?

Ultrasonication kā ekstrakcijas metode ir saderīga ar jebkuru šķīdinātāju. Tas nozīmē, ka pareizā šķīdinātāja izvēle jāveic, ņemot vērā sēņu sugas un bioaktīvos savienojumus, kas jāiegūst.
Sēnes satur dažādus bioaktīvus savienojumus, piemēram, polisaharīdus, beta-glikānus, triterpenoīdus, fenola savienojumus un ergosterolu, kuriem ir pierādīts, ka tiem ir dažādi ieguvumi veselībai. Šo bioaktīvo savienojumu ekstrakciju no sēnēm var panākt, izmantojot dažādus šķīdinātājus, katrs ar savām priekšrocībām un trūkumiem. Šeit ir daži no visbiežāk izmantotajiem šķīdinātājiem bioaktīvo savienojumu ekstrakcijai no sēnēm:

• Ūdens: Ūdens ir kopīgs šķīdinātājs bioaktīvo savienojumu ekstrakcijai no sēnēm. Polisaharīdi un beta-glikāni ir ūdenī šķīstoši, padarot to par ideālu šķīdinātāju šo savienojumu ekstrakcijai. Ūdens ir arī drošs un netoksisks šķīdinātājs, padarot to par ideālu šķīdinātāju pārtikai un zālēm.
• Etanola: Etanols ir polārs šķīdinātājs, ko parasti izmanto fenola savienojumu un triterpenoīdu ekstrakcijai no sēnēm. Etanolu var izmantot arī polisaharīdu un beta-glikānu ieguvei, bet ar zemāku ražu nekā ūdens.
• Etanola ūdens šķīdums: Etanola ūdens ir ūdens un etanola maisījums. Ūdens un etanola attiecību var pielāgot prasībām. Ūdens etanola kā šķīdinātāja izmantošanai ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar ūdens vai etanola izmantošanu. Pirmkārt, etanola pievienošana ūdenim var uzlabot dažu bioaktīvo savienojumu, kas nav ļoti šķīst tikai ūdenī, šķīdību, piemēram, dažus fenola savienojumus un triterpenoīdus. Otrkārt, ūdens etanola izmantošana var nodrošināt lielāku ekstrakcijas iznākumu salīdzinājumā ar ūdeni vai etanolu atsevišķi, jo tas var ekstrahēt plašāku bioaktīvo savienojumu klāstu.
  Etanola koncentrācijas izvēle etanola ūdens šķīdinātājā ir atkarīga no ekstrahējamo bioaktīvo savienojumu polaritātes. Zemāku etanola koncentrāciju (70-100%) var izmantot mazāk polāro savienojumu ekstrakcijai, savukārt zemāku etanola koncentrāciju (30-50%) var izmantot polāro savienojumu ekstrakcijai.
• Metanols: Metanols ir vēl viens polārais šķīdinātājs, ko var izmantot fenola savienojumu ekstrakcijai no sēnēm. Metanols ir toksisks, tāpēc tas jālieto piesardzīgi. Lai atdalītu metanolu pēc ekstrakcijas, ir nepieciešama sarežģīta attīrīšana.
• Acetona: Acetons ir polārs šķīdinātājs, ko parasti izmanto ergosterola ekstrakcijai no sēnēm. Acetons ir viegli uzliesmojošs un toksisks, tāpēc tas jālieto piesardzīgi.
• Heksāna: Heksāns ir polārs šķīdinātājs, ko var izmantot lipofīlo savienojumu ekstrakcijai no sēnēm. Heksāns ir viegli uzliesmojošs un toksisks, tāpēc tas jālieto piesardzīgi.

Šķīdinātāja izvēle bioaktīvo savienojumu ekstrakcijai no sēnēm ir atkarīga no ekstrahējamā savienojuma veida un paredzētā pielietojuma. Ūdens un ūdens etanols parasti ir drošākie un visbiežāk izmantotie šķīdinātāji bioaktīvo savienojumu ekstrakcijai no sēnēm. Tomēr citus šķīdinātājus, piemēram, etanolu, metanolu, acetonu un heksānu, var izmantot īpašiem lietojumiem vai tad, ja ūdens ekstrakcija nav pietiekama. Ir svarīgi lietot šos šķīdinātājus piesardzīgi un ievērot atbilstošas drošības procedūras.