Ultrasone extractie van medicinale paddestoelen
- Geneeskrachtige paddenstoelen staan al sinds de oudheid bekend om hun uitzonderlijke gezondheidsvoordelen. Recentelijk zijn medicinale schimmels uitgegroeid tot een mainstream product om de gezondheid te verbeteren en energie te stimuleren.
- Om het volledige spectrum van gezondheidsbevorderende effecten van medicinale schimmels te ervaren, moeten verbindingen zoals polysacchariden uit de paddestoelcellen vrijkomen.
- Ultrasone extractie is een uitstekende techniek om bio-actieve verbindingen te isoleren van plantaardige stoffen, zoals Reishi, Lions Mane, Cordyceps, Shiitake, Chaga enz.
medicinale paddenstoelen
Geneeskrachtige schimmels hebben hun status als supervoeding en nootroop vastgesteld vanwege hun buitengewone effecten op de cognitieve functies en het immuunsysteem. Naast hun gezondheids- en cognitieve stimulerende werking worden medicinale paddenstoelen gebruikt om ziekten (zoals kanker, diabetes, ontstekingen, enz.) te voorkomen en te behandelen. De meest bekende soorten eetbare schimmels zijn Chaga, Reishi, Lion's Mane, Cordyceps, Shiitake en Maitake.
De meest in het oog springende gezondheidseffecten zijn dat schimmels de immuniteit verhogen, de zenuwgroeifactor (NGF) verhogen, het uithoudingsvermogen bij lichamelijke activiteit verbeteren en een langere levensduur hebben. De bioactieve verbindingen die de gezondheidsbevorderende effecten veroorzaken, zijn polysacchariden zoals α-glucanen en β-glucanen. Het profiel van glucanen verschilt tussen de specifieke schimmelsoorten en is verantwoordelijk voor het specifieke gebruik van verschillende paddenstoelen om verschillende effecten te bereiken. Lion's Mane bevordert bijvoorbeeld de zenuwgroeifactor (NGF), terwijl de Cordyceps-schimmel het uithoudingsvermogen verbetert, en Reishi het immuunsysteem en een lang leven ondersteunt.
Waarom champignonextracten?
Champignonextracten zijn voordelig, omdat slechts kleine hoeveelheden geconsumeerde champignonextracten dezelfde effecten hebben als wanneer grote hoeveelheden champignonpoeders worden ingenomen, wat nodig is om de gewenste effecten te verkrijgen. Ultrasonisch geïsoleerde champignonextracten geven je alle belangrijke voedingsstoffen en bio-actieve stoffen in een zeer geconcentreerde vorm!
UP400St voor de polysaccharide-extractie uit schimmels...
Ultrasone extractie van polysachariden
Om polysachariden (zoals alfa-glucanen en bèta-glucanen), triterpenen en andere bio-actieve verbindingen uit medicinale paddestoelen te isoleren, is ultrasone extractie de meest geschikte, effectieve en efficiënte techniek.
Andere heilzame bestanddelen die in veel eetbare paddenstoelen voorkomen zijn selenium, vitamine D en vitamine B3. Door intensieve ultrasoonisatie worden de celwanden van schimmels (die gemaakt zijn van chitine) geperforeerd en gelyseerd, zodat de chemische verbindingen zoals polysachariden, vitaminen enz. vrijkomen in het omringende oplosmiddel. Ultrasone extractie is een zeer efficiënte manier om het volledige spectrum van bio-actieve verbindingen vrij te maken binnen een zeer korte extractietijd in vergelijking met traditionele extractietechnieken.
Na extractie kunnen de bioactieve stoffen worden gescheiden en gezuiverd door filtratie, destillatie/verdamping en precipitatie om hoog geconcentreerde, zeer effectieve champignonextracten te bereiden. Deze champignonextracten worden later verwerkt tot medicijnen, voedingssupplementen, functionele voedingsingrediënten, tincturen en tonicums.
Ultrasoonwater- of oplosmiddelextractie
Een groot voordeel van ultrasone extractie is het grote voordeel van ultrasone extractie is de ruime keuze aan oplosmiddelen om uit te kiezen. Ultrasonisch ondersteunde isolatie van fytochemicaliën en bioactieve verbindingen kan worden uitgevoerd in oplosmiddelen zoals water, ethanol, methanol, isopropanol, water/ethanolmengsels, glycerine, plantaardige oliën, enz.
Afhankelijk van de te isoleren verbindingen kan ultrasoon ondersteunde extractie worden uitgevoerd in water of oplosmiddelen zoals ethanol, methanol, isopropanol, enz. Aangezien paddenstoelen voornamelijk in water oplosbare doelorganismen en slechts enkele niet in water oplosbare componenten bevatten, is een waterextractie meestal de geprefereerde methode. Oplosmiddelen met een hoog alcoholpercentage worden specifiek gebruikt om extracten met een hoog triterpenengehalte te isoleren.
Sonostation – een ultrasoon systeem met 2x 2kW ultrasoonapparatuur, geroerde tank en pomp – is uitstekend geschikt voor de extractie van grote hoeveelheden.
- Meest efficiënt
- Snelle extractie
- vollediger extractie
- Hoogwaardige full-spectrumextracten van hoge kwaliteit
- Mild, niet-thermisch proces (koude extractie)
- Farma- / food-grade
- Gestandaardiseerd proces
- Diverse oplosmiddelen om uit te kiezen
- veilig & makkelijk te besturen
Resultaten van ultrasone extractie
Ultrasone procesparameters zijn cruciaal als het gaat om de isolatie en het herstel van fyto-chemicaliën. Ten eerste zijn ultrasone parameters zoals amplitude, druk en temperatuur belangrijke factoren om het extractieproces af te stemmen op de hoogste opbrengst en kwaliteit. Ten tweede zorgen nauwkeurig gecontroleerde procescondities ervoor dat de extracten niet worden afgebroken door een te sterke procesimpact. Zo zijn botanische verbindingen zoals polysachariden gevoelig voor afbraak bij blootstelling aan hoge temperaturen.
Hielscher Ultrasonics’ afzuigkappen kunnen nauwkeurig worden geregeld – door amplitude, druk en temperatuur op optimale omstandigheden in te stellen. Dit maakt een reproduceerbaar resultaat, extractkwaliteit en processtandaardisatie mogelijk.
Onderzoek (Alzorqi et al.) heeft aangetoond dat (1-3; 1-6)-β-d-glucanen van Maleise paddestoelen die door middel van ultrasonicatie worden geëxtraheerd, een hogere antioxidante werking, een hoger moleculair gewicht en een optimale vertakkingsgraad hebben in vergelijking met extracten geproduceerd door conventionele extractietechnieken.
Hoogwaardige ultrasone afzuigkappen met hoge prestaties
Hielscher Ultrasonics is een langdurig ervaren fabrikant van hoogwaardige ultrasoonapparatuur, die met succes wordt toegepast voor de isolatie van bioactieve componenten van botanische producten en schimmels. Met een productlijn die het volledige gamma bestrijkt, van kleinere ultrasoonapparaten voor handzame ultrasoonapparatuur tot bench-top- en pilotsystemen tot volledig industriële units, is Hielscher Ultrasonics uw partner die u bijstaat vanaf de eerste haalbaarheidstest en procesoptimalisatie tot en met de uiteindelijke installatie van uw industriële productielijn. Om bio-actieve stoffen vrij te maken uit botanische middelen, kunnen hoge amplitudes nodig zijn om deze stoffen vrij te maken – vooral wanneer stevige celwanden geperforeerd en gelyseerd moeten worden. Hielscher Ultrasone processoren van Hielscher Ultrasonics' ultrasone processoren, bijv. UIP500hdT of UIP2000hdTkan zeer hoge amplitudes tot 200µm aansturen. Deze hoge amplitudes kunnen natuurlijk continu in 24/7-bedrijf worden gebruikt. De robuustheid van de Hielscher ultrasoonapparaten garandeert een probleemloze 24/7 werking in zware omstandigheden en in veeleisende omgevingen.
- Ultrasone extractors met hoge prestaties
- Nauwkeurig controleerbaar
- reproduceerbare resultaten
- lineaire schaalbaarheid
- robuust & Laag onderhoud
- Raadpleging & Service
- Gemakkelijk & veilig te bedienen
Onderstaande tabel geeft een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasonicators:
| batch Volume | Stroomsnelheid | Aanbevolen apparaten |
|---|---|---|
| 1 tot 500 ml | 10 tot 200 ml / min | UP100H |
| 10 tot 2000 ml | 20 tot 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 tot 20L | 0.2 tot 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 tot 100L | 2 tot 10 l / min | UIP4000 |
| na | 10 tot 100 l / min | UIP16000 |
| na | grotere | cluster van UIP16000 |
Krachtige ultrasone extractoren van laboratorium tot piloot en industriële schaal.
Literatuur / Referenties
- Alzorqi I., Sudheer S., Lu T.J., Manickam S. (2017): Ultrasonically extracted β-d-glucan from artificially cultivated mushroom, characteristic properties and antioxidant activity. Ultrasonic Sonochemistry 2017. 531-540.
- Alzorqi I., Singh A., Manickam S., Al-Qrimli H. (2016): Optimization of ultrasound assisted extraction (UAE) of β-D-glucan polysaccharides from Ganoderma lucidum for prospective scale-up. Resource-Efficient Technologies 2016.
- Khan, A.A., Gani A., Masoodi F., Kousar S., Ahmad M. (2014): Antioxidant and Functional Properties of β-Glucan Extracted from Edible Mushrooms Agaricus Bisporus, Pleurotus Ostreatus and Coprinus Atramentarius. Proceedings of the 8th International Conference on Mushroom Biology and Mushroom Products (ICMBMP8) 2014.
- Vardanega R., Santos D.T., Meireles M.A.M. (2014): Intensification of bioactive compounds extraction from medicinal plants using ultrasonic irradiation. Pharmacogn Rev. 2014 Jul-Dec; 8(16): 88–95.
Feiten die de moeite waard zijn om te weten
Ultrasone extractie – werkend principe
De ultrasone extractie is een eenvoudige, goedkope, snelle en efficiënte technologie, die de extractie van vloeibare vaste stoffen intensiveert en uitblinkt in traditionele extractietechnieken. De belangrijkste voordelen van ultrasone vast-vloeistofextractie zijn gebaseerd op een snellere extractiekinetiek en massa-overdracht en op een verhoging van de opbrengst van het extract. Een ander voordeel is de mogelijkheid om het extractieproces bij lagere temperaturen te laten verlopen, waardoor thermisch gevoelige verbindingen tegen afbraak worden beschermd. In vergelijking met alternatieve isolatietechnieken zoals microgolf of superkritisch CO2, is de ultrasone afzuiging goedkoper (voor zowel aankoop als gebruik) en gebruiksvriendelijker en veilig in gebruik.
Ultrasone extractie is gebaseerd op akoestische cavitatie en de hydrodynamische schuifkrachten. Hielscher Ultrasonics’ systemen creëren intense ultrasone golven en cavitatie voor de extractie van fotochemicaliën uit plantaardige producten.
akoestische cavitatie – het fenomeen van ultrasone verwerking: Wanneer intense ultrasone golven worden gekoppeld in een vloeibaar medium, worden compressie- en expansiecycli toegepast op de vloeistof. Tijdens de uitzetting (rarefaction) ontstaan er vacuümbellen of holtes in de vloeistof. Deze vacuümbellen ontstaan wanneer de uitgeoefende onderdruk de treksterkte van de vloeistof overschrijdt. Tijdens verschillende compressie-/ongelukscycli groeien de vacuümbellen tot ze een punt bereiken waarop ze geen verdere energie meer kunnen absorberen, zodat ze heftig instorten (implosie van de luchtbel). Tijdens de implosie van de luchtbel ontstaan ter plaatse extreme omstandigheden zoals zeer hoge temperatuur- en drukverschillen, vloeistofstroom en schuifkrachten. Deze intense krachten breken cellen (van vegetalen en weefsel) zodat het intracellulaire materiaal (bv. polysacchariden, terpenen, proteïnen, flavonen, enz.) komen vrij in het oplosmiddel. Het proces van vorming, groei en ineenstorting van de vacuümbellen staat bekend als cavitatie.
Schimmels
Schimmels is de botanische term voor alle leden van de groep eukaryotische organismen, waaronder micro-organismen zoals gisten, schimmels en paddestoelen. Vooral in de traditionele geneeskunde (bijv. Aziatische / Chinese geneeskunde) worden schimmels toegediend om allerlei effecten te induceren, zoals cognitieve verbeteringen, een versterking van het immuunsysteem of om een lange levensduur te bereiken. Tegenwoordig worden medicinale paddenstoelen niet alleen gebruikt als alternatief medicijn, maar ook als functionele voeding of supervoeding. Schimmels zoals maitake, cordyceps, kalkoenstaart en reishi worden bijvoorbeeld ingeslikt om te profiteren van hun effect als immunomodulator. Verschillende schimmelsoorten zoals Psilocybine paddenstoelen (in de volksmond bekend als paddo's) worden gebruikt vanwege hun psychedelische eigenschappen. Paddenstoelen zijn geen planten en worden ingedeeld in het koninkrijk van de schimmels.
Polysaccariden
Polysachariden zijn belangrijke bioactieve stoffen die in medicinale schimmels voorkomen. Ze worden gebruikt als biochemisch actieve stoffen voor farmaceutische en nutraceutische toediening, met positieve effecten zoals immuunregulatie, om stralingsbeschadiging, anti-bloedstolling en anti-kanker, antivirale en hypoglycemische activiteiten om te keren of te voorkomen. De schimmel-afgeleide polysachariden lentinan, schizophyllan en krestin zijn in Japan, Korea en China geaccepteerd als immunoceuticals (geneesmiddelen die het immuunsysteem versterken).
Naast polysachariden bevatten schimmels onder andere fenolen, heteropolysachariden, glycogenen, vitaminen en triterpenen en andere nuttige componenten.
Geneeskrachtige Paddestoelsoorten
In Chaga paddenstoel, die ook bekend staat als Inonotus obliquus of Black Tree Fungus (meer in de volksmond sintelconus, berkenconus, klinkerpoliepen), zijn polysachariden de meest prominente actieve verbindingen. Chaga's polysacchariden hebben een zeer sterke antioxidante activiteit die vrije radicalen afveegt.
Leeuwenmanen (Hericium erinaceus) is een eetbare en medicinale paddenstoel die behoort tot de groep van de tandschimmels. Lion's Mane staat bekend om zijn neurobeschermende en nootropische effecten, wat betekent dat Lion's Mane wordt gebruikt om het geheugen en de cognitieve functies te verbeteren.
Reishi (Ganodermia lucidum, ook bekend als Ling Zhi / Lingzhi, Mannentake, Mushroom of Immortality) is een schimmel van polypropyleen, die gemakkelijk te herkennen is aan zijn rood gelakte, niervormige kap. De Reishi-schimmel produceert een groep triterpenen, de zogenaamde ganoderinezuren. Ganoderinezuren vertonen een moleculaire structuur die vergelijkbaar is met die van steroïde hormonen. Andere verbindingen die in Reishi worden aangetroffen zijn polysachariden (bijvoorbeeld bèta-glucaan), cumarine, mannitol en alkaloïden. Sterolen die uit de champignon worden geïsoleerd zijn onder andere ganoderol, ganodereenzuur, ganoderiol, ganodermanontriol, lucidadiol en ganodermadiol. Vanuit culinair oogpunt staat Reihi bekend om zijn bittere smaak en wordt het vaak geconsumeerd in koffiedranken.
Shitake (Lentinula edodes; in de volksmond aangeduid als Black Forest Tree Mushroom, Xiang Gu, Geurige Paddestoel) wordt veel gebruikt als ingrediënt in Aziatische gerechten. Bij toediening om gezondheidsredenen versterkt Shiitake het immuunsysteem en resulteert het in een significante afname van de ontsteking.
Coriolus veelkleurig (Trameten veelkleurig, Polyporus veelkleurig, Polyporus veelkleurig; in de volksmond Turkije staartpaddestoel, Yun Zhi, Kawaratake genoemd) bevat polysachariden PSK, PSP en Kresin, evenals B-1,3 en B-1,4 glucanen. De polysachariden worden gebruikt om de immuunfunctie te verbeteren bij patiënten met bepaalde kankers wanneer ze samen met chemotherapie worden gebruikt. In de traditionele Chinese geneeskunde wordt Turkije Tail gebruikt als een tonicum.
Cordyceps sinensis (Ophiocordyceps sinensisOok bekend als de Chinese Rupschimmel, Dong Chong Xia Cao, yartsa gunbu) is een andere schimmel met uitzonderlijke antioxidatieve eigenschappen. Cordyceps bevat sterke anti-oxidanten die schadelijke vrije radicalen neutraliseren en de activiteit van het lichaamsstelsel van de natuurlijke anti-oxidanten verbeteren.
Maitake (Grifola frondosaWolkenzwam, Hui Shu Hua, Hen-of-the-wood, ramskop, schaapskop) is een schimmel die zowel het aangeboren immuunsysteem als het adaptieve immuunsysteem stimuleert. Onderzoek heeft uitgewezen dat Maitake het immuunsysteem van borstkankerpatiënten stimuleert. Bovendien heeft de schimmel een bloedsuikerverlagend effect omdat hij een alfa-glucosidaseremmer bevat.
Agaricus subrufescens (ook bekend onder de voorwaarden van Agaricus blazei, Agaricus brasiliensis, Agaricus rufotegulis, Agaricus rufotegulis...In de volksmond is de amandelpaddenstoel, paddenstoel van de zon, Gods paddenstoel, paddenstoel van het leven, koninklijke zonneagaricus, jisongrong, of himematsutake) een eetbare paddenstoel, die gekenmerkt wordt door zijn zoete smaak en geur van amandelen. De Agaricus paddenstoel is een populaire medicinale schimmel, die vooral gebruikt wordt om zijn immuunsysteem te versterken.