Ultrasone extractie van polysachariden uit de wortel van Astragalus Membranaceus

De wortels van Astragalus membranceus (ook Astragalus propinquus genoemd) bevatten de saponine cycloastragenol, die telomerase kan activeren en daardoor de lengte van telomeren kan vergroten. De lengte van telomeren wordt in verband gebracht met een lange levensduur.
Ultrasone extractie is de superieure techniek om cycloastragenol en andere essentiële fytochemicaliën uit Astragalus radix te isoleren.
Sonicatie is een niet-thermisch, mild en snel proces waarmee hoogwaardige Astragalus-extracten kunnen worden geproduceerd.

Verbindingen in Astragalus

De polysachariden van Astragalus zijn belangrijke bioactieve bestanddelen van Astragali Radix, de droge wortel van Astragalus membranaceus. De polysachariden van Astragali Radix worden veel gebruikt in de traditionele Chinese geneeskunde. De wortels van Astragalius propinquus, bekend als Radix Astragali, zijn rijk aan fytochemicaliën zoals polysachariden, triterpenoïden (bijv. astragalosiden zoals Astragaloside IV), isoflavonen (bijv. kumatakenin, calycosin, formononetin), evenals glycosiden en malonaten. De saponine cycloastragenol, een verbinding die voorkomt in A. propinquus, kan telomerase activeren en daardoor de lengte van telomeren vergroten. Telomeren zijn de beschermende “kapjes” aan het uiteinde van de DNA-streng aan de uiteinden van alle chromosomen. Telomeerverkorting houdt verband met veroudering. Suppletie met de Astragalus-verbinding cycloastragenol kan telomeren verlengen en veroudering vertragen.

Ultrasone extractie van fytochemicaliën

Sonicatie staat bekend als een methode om extractie te intensiveren. Ultrasone cavitatie leidt tot het openbreken van de plantencelwand, waardoor de opbrengst aan polysachariden toeneemt. Ultrasone extractie wordt met succes gebruikt om polysachariden uit Astragalus te extraheren, met als voordelen een hogere extractieopbrengst en een kortere extractietijd.
Ultrasone behandeling kan worden toegepast op uiteenlopend plantaardig materiaal, zoals bladeren, stengels, bloemen en wortels.
Het ultrasone extractieproces is een niet-thermische, milde mechanische methode die bij een specifiek gekozen temperatuur kan worden uitgevoerd. Bij voldoende koeling kunnen warmtegevoelige stoffen worden geïsoleerd, bijvoorbeeld door ultrasone extractie met koud water. Bij sonicatie kunnen water of oplosmiddelen als vloeistof worden gebruikt. Hierdoor kunnen de extractieomstandigheden optimaal worden afgestemd op de beoogde verbindingen.

Ultrasone homogenisator UP400St voor de extractie van plantaardig materiaal in geroerde batches.

Voordelen van ultrasone extractie van Astragalus:

Hogere opbrengst
Hoge kwaliteit
Snelle extractie
Mild, niet-thermisch proces
Water of oplosmiddel
Eenvoudige en veilige bediening

Ultrasone apparaten met hoge prestaties voor extractie uit plantaardig materiaal

Extractieapparatuur van Hielscher Ultrasonics wordt wereldwijd gebruikt om hoogwaardige extracten uit plantaardig materiaal te bereiden. Ultrasoon geëxtraheerde fytochemicaliën worden vanwege hun geneeskrachtige werking en gezondheidsvoordelen gebruikt in de farmaceutische industrie, de supplementenindustrie en de voedingsmiddelenindustrie. Hielscher biedt het volledige spectrum, van kleine ultrasone laboratoriumapparaten tot industriële ultrasone systemen voor commerciële inlineproductie. Dankzij de robuustheid van de ultrasone apparatuur van Hielscher is continu bedrijf, 24/7, onder zware belasting en in veeleisende omgevingen mogelijk. Een ander belangrijk kenmerk van de ultrasone processoren van Hielscher is de nauwkeurige regeling van de procesparameters en de automatische registratie van die parameters. Dit maakt reproduceerbare resultaten en processtandaardisatie mogelijk.
De onderstaande tabel geeft u een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasone apparaten:

Batchvolume	Debiet	Aanbevolen apparaten
1 tot 500mL	10 tot 200mL/min	UP100H
10 tot 2000mL	20 tot 400mL/min	UP200Ht, UP400St
0,1 tot 20L	0,2 tot 4L/min	UIP2000hdT
10 tot 100L	2 tot 10L/min	UIP4000hdT
n.a.	10 tot 100L/min	UIP16000
n.a.	groter	cluster van UIP16000

Neem contact met ons op! / Stel ons uw vragen!

Verwante onderwerpen

In deze presentatie laten we u kennismaken met de productie van plantaardige extracten. We leggen uit welke uitdagingen er zijn bij het produceren van hoogwaardige plantaardige extracten en hoe een sonicator u kan helpen deze te overwinnen. Deze presentatie laat zien hoe ultrasone extractie werkt. U leert welke voordelen een sonicator bij extractie biedt en hoe u een ultrasone extractor in uw extractproductie kunt integreren.

Literatuur / Referenties

Li, L., Hou, X., Xu, R., Liu, C., Tu, M. (2017): Research review on the pharmacological effects of astragaloside IV. Fundam Clin Pharmacol, 31: 17-36.
Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): Phytochemical Profiling of Sambucus nigra L. Flower and Leaf Extracts and Their Antimicrobial Potential against Almond Tree Pathogens. International Journal of Molecular Sciences, 2023.
Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.

Wetenswaardigheden

Astragalus propinquus

A. propinquus is een Aziatische bloeiende plant die voornamelijk in Azië voorkomt en ook bekendstaat als Astragalus membranceus, wortel van de Mongoolse hokjespeul of Huang qi. In de traditionele Chinese geneeskunde (TCM) is Astragalus een van de 50 fundamentele kruiden. Astragalus is rijk aan polysachariden, triterpenoïden, isoflavonen (bijv. kumatakenin, calycosin, formononetin), evenals glycosiden en malonaten. Astragaloside IV is geïdentificeerd als een van de belangrijkste werkzame stoffen van Astragalus membranaceus. Onderzoek wijst erop dat Astragaloside IV beschermende effecten heeft bij focale cerebrale ischemie/reperfusie, hart- en vaatziekten, longziekten, levercirrose en diabetische nefropathie. Steeds meer bewijs ondersteunt de toediening van Astragaloside IV bij de behandeling van orgaanfibrose, ontstekingsreacties, oxidatieve stress en apoptose
Farmacologisch onderzoek wijst erop dat extract van Astragalus membranaceus, dat bestaat uit polysachariden, flavonoïden, saponinen en andere fytochemicaliën, de telomeraseactiviteit kan verhogen en antioxiderende, ontstekingsremmende, immuunregulerende, kankerbestrijdende, lipidenverlagende, antihyperglykemische, leverbeschermende, neuroprotectieve, slijmoplossende en vochtafdrijvende effecten heeft.

Telomeren

Telomeren zijn de structuren aan de uiteinden van chromosomen die vaak worden vergeleken met het kapje aan het uiteinde van een schoenveter. De functie van deze kapjes is te voorkomen dat de schoenveter gaat rafelen. Telomeren hebben een vergelijkbare beschermende functie voor de uiteinden van de DNA-strengen in chromosomen. Telomeerverkorting correleert met veroudering. Telomeren worden korter tijdens de celdeling en geven uiteindelijk een signaal voor een onomkeerbare toestand van groeistilstand, die bekendstaat als cellulaire senescentie.
Telomeren worden gekenmerkt door een zich herhalende TTAGGG-sequentie en hebben specifieke geassocieerde eiwitten, die gezamenlijk shelterine-eiwitten worden genoemd en een sleutelrol spelen bij chromosoomstabiliteit, genregulatie, kanker en cellulaire senescentie.

Polysachariden

Polysachariden zijn biomacromoleculen die bestaan uit tien of meer monosachariden en waarvan de structuur en suikersamenstelling variëren. Polysachariden zijn polymere koolhydraatmoleculen die bestaan uit lange ketens van monosacharide-eenheden die door glycosidische bindingen met elkaar zijn verbonden en bij hydrolyse de samenstellende monosachariden of oligosachariden opleveren. Hun structuur varieert van lineair tot sterk vertakt. Onderzoek heeft aangetoond dat polysachariden van Astragalus voornamelijk bestaan uit glucose, naast rhamnose, galactose, arabinose, xylose, mannose, glucuronzuur en galacturonzuur.