Ultradźwiękowa ekstrakcja związków bioaktywnych z przepękli ogórkowatej
- Przepękla ogórkowata (znana również jako gorzkie jabłko, gorzka tykwa, gorzka dynia, gruszka balsamiczna) to owoc o wysokiej zawartości związków korzystnych dla zdrowia, takich jak przeciwutleniacze, flawonoidy, fitosterole i saponiny.
- Sonikacja jest dobrze znana ze zdolności do intensyfikowania ekstrakcji substancji bioaktywnych z surowców roślinnych.
- Ekstrakcja ultradźwiękowa umożliwia uzyskanie wysokiej jakości ekstraktów z przepękli ogórkowatej i wyróżnia się zwiększonym uzyskiem oraz szybkim i prostym przetwarzaniem.
Związki bioaktywne przepękli ogórkowatej
Przepękla ogórkowata (Momordica charantia L.) to tropikalny owoc bogaty w różnorodne związki fitochemiczne, takie jak przeciwutleniacze, fitosterole, glikozydy, saponiny, alkaloidy i triterpeny. Ze względu na wysoką zawartość substancji bioaktywnych przepękla ogórkowata jest ceniona jako roślina lecznicza i superżywność. Szczególnie jej saponiny, obecne we wszystkich częściach rośliny, takich jak miąższ owocu, nasiona i liście, wykazują działanie hipoglikemiczne i dlatego są stosowane jako naturalny środek przeciwcukrzycowy.
Ekstrakcja ultradźwiękowa, dobrze znana jako doskonała technika ekstrakcji, zwiększa uwalnianie bioaktywnych składników roślinnych, takich jak saponiny, flawonoidy, polifenole, polisacharydy, terpenoidy, garbniki i alkaloidy.
Ekstrakcja ultradźwiękowa z przepękli ogórkowatej
Sonikacja to sprawdzona technika znana z intensyfikowania procesów ekstrakcji z surowców roślinnych. Intensywne fale ultradźwiękowe rozbijają komórki, zwiększają transport masy i tym samym sprzyjają uwalnianiu związków bioaktywnych. Oprócz ekstrakcji składników roślinnych z przepękli ogórkowatej ultradźwięki są z powodzeniem wykorzystywane do wytwarzania ekstraktów z kawy, szafranu, konopi, owoców mnicha, ziół ajurwedyjskich, grzybów leczniczych i wielu innych roślin.
Ultradźwiękowa ekstrakcja alg za pomocą UP400St w partii o objętości 8L
Studium przypadku
Wykazano, że ekstrakcja ultradźwiękowa umożliwia szybką i wydajną ekstrakcję charantyny z owoców M. charantia. Sonikację przeprowadzono w mieszaninie metanolu i wody (80:20, v/v) w temperaturze 46°C przy stosunku substancji stałej do rozpuszczalnika wynoszącym 1:26, w/v, co pozwoliło zwiększyć uzysk charantyny do ponad 3 mg/g charantyny z proszku z przepękli ogórkowatej. Protokół sonikacji był 2,74 razy wydajniejszy w ekstrakcji charantyny w porównaniu z metodą Soxhleta. (Ahamad et. 2015)
- Wyższy uzysk
- Wysoka jakość
- Szybka ekstrakcja
- Łagodny, nietermiczny proces
- Woda lub rozpuszczalnik
- Prosta i bezpieczna obsługa
Wybierz rozpuszczalnik
Korzystając z ekstrakcji ultradźwiękowej, można wybrać spośród różnych rozpuszczalników, w tym wody, alkoholu, etanolu, metanolu lub mieszanin etanolu i wody, które zostały już przetestowane i okazały się skuteczne w izolowaniu związków fenolowych z przepękli ogórkowatej. Sonikację można stosować w bezrozpuszczalnikowej ekstrakcji wodnej (np. do przygotowywania ekstraktów ekologicznych) lub łączyć z wybranym rozpuszczalnikiem.
Dowiedz się więcej o rozpuszczalnikach do ultradźwiękowej ekstrakcji z surowców roślinnych!
SonoStation – system ultradźwiękowy wyposażony w 2x sonikatory o mocy 2kW, zbiornik z mieszadłem i pompę – to przyjazny dla użytkownika system do ekstrakcji.
Wysokowydajne ekstraktory ultradźwiękowe
Urządzenia ultradźwiękowe Hielscher są szeroko stosowane do izolowania związków czynnych z surowców roślinnych. Dostarczając ekstraktory ultradźwiękowe do wszystkich objętości procesowych, Hielscher może polecić najbardziej odpowiedni procesor ultradźwiękowy dostosowany do Twoich wymagań. Od małych, ręcznych systemów laboratoryjnych do analiz i testów wykonalności, przez sonikatory do instalacji pilotażowych, po w pełni przemysłowe ultradźwiękowe reaktory – oferta produktów Hielscher obejmuje idealny zestaw do Twojego procesu ekstrakcji. W zależności od procesu ekstrakcję ultradźwiękową można prowadzić w trybie okresowym lub w trybie przepływu ciągłego. Różnorodne akcesoria, takie jak sonotrody, wzmacniacze amplitudy, komory przepływowe i reaktory, umożliwiają idealne wyposażenie zestawu ultradźwiękowego zgodnie z celami procesu.
Procesorami ultradźwiękowymi Hielscher można precyzyjnie sterować, a dane procesowe są automatycznie zapisywane na zintegrowanej karcie SD naszych cyfrowych systemów ultradźwiękowych. Niezawodna kontrola parametrów procesu zapewnia niezmiennie wysoką jakość produktu i umożliwia standaryzację procesu.
Solidność urządzeń ultradźwiękowych Hielscher umożliwia pracę 24/7 przy dużym obciążeniu i w wymagających warunkach. Łatwa i bezpieczna obsługa oraz niewielkie wymagania konserwacyjne sprawiają, że systemy ultradźwiękowe Hielscher są niezawodnymi urządzeniami do intensywnej pracy w Twojej produkcji.
Poniższa tabela przedstawia orientacyjną wydajność przetwarzania naszych sonikatorów:
| Objętość partii | Natężenie przepływu | Zalecane urządzenia |
|---|---|---|
| 0,5 do 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | większe | zespół urządzeń UIP16000 |
Skontaktuj się z nami już teraz, aby uzyskać więcej informacji! Nasz dobrze przeszkolony personel chętnie omówi z Tobą Twój proces ekstrakcji!
Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!
Procesory ultradźwiękowe dużej mocy – od skali laboratoryjnej po pilotażową i przemysłową.
Literatura / Źródła
- Ahamad, Javed; Amin, Saima; Mir, Showkat R. (2015): Optimization of ultrasound-assisted extraction of charantin from Momordica charantia fruits using response surface methodology. J Pharm Bioallied Sci. 2015 Oct-Dec; 7(4): 304–307.
- Santana de Oliveira M., Almeida da Costa W., Figueiredo Bezerra F.W., Araújo M.E., Costa Ferreira G., Nunes de Carvalho Junior R. (2018): Phytochemical profile and biological activities of Momordica charantia L. (Cucurbitaceae): A review. African Journal of Biotechnology Vol. 17(27), pp. 829-846, 4 July, 2018.
- Sutanto, H.; Himawan, E.; Kusumocahyo, S.P. (2015): Ultrasound assisted extraction of bitter gourd fruit (Momordica charantia) and vacuum evaporation to concentrate the extract. ISAC 2015.
- Thakre, A.; Deore, V.; Gaiwad, S.; Kawade, S. (2014): Extraction of Phytochemical Components from the Fruit of Momordica Charantia and Evaluation of its Antimicrobial Activity.
Warto wiedzieć
Przepękla ogórkowata
Przepękla ogórkowata (Momordica charantia L., z rodziny Cucurbitaceae; potocznie znana również jako gorzka tykwa, gorzki melon, gorzkie jabłko, gorzka tykwa, gorzka dynia, gruszka balsamiczna) to owoc występujący w Azji i Afryce, gdzie jest ceniony ze względu na różnorodne korzyści zdrowotne. Przepękli ogórkowatej przypisuje się właściwości przeciwnowotworowe, przeciwdrobnoustrojowe, przeciwzapalne i przeciwcukrzycowe. Właściwości lecznicze owocu przepękli ogórkowatej są związane z wysoką zawartością związków fenolowych, które działają jako przeciwutleniacze. Przepękla ogórkowata jest często stosowana jako lek roślinny dla osób z cukrzycą, a jej korzystny wpływ na obniżanie poziomu cukru we krwi jest związany z bioaktywnym składnikiem – charantyną. Charantyna jest mieszaniną dwóch saponin steroidowych w stosunku 1:1: glukozydu β-sitosterylu (C35H60O6) i glukozydu 5,25-stigmasterylu (C35H58O6).
Ponadto owoc Momordica charantia jest bardzo bogaty w polifenole. Ze względu na obecność grup hydroksylowych większość związków fenolowych w przepękli ogórkowatej to związki hydrofilowe, takie jak kwas galusowy, kwas gentyzynowy, katechina, kwas chlorogenowy, epikatechina, kwas waniliny, kwas protokatechowy, kwas p-kumarowy, kwas o-kumarowy i kwas t-cynamonowy. Bogactwo polifenoli sprawia, że ekstrakty z przepękli ogórkowatej stanowią silny suplement przeciwutleniający, wysoce skuteczny w wychwytywaniu wolnych rodników.
Miąższ, osnówka i nasiona przepękli ogórkowatej zawierają duże ilości związków fenolowych i flawonoidów, dzięki czemu są dobrym surowcem do przygotowywania produktów fitofarmaceutycznych.
Związki bioaktywne z przepękli ogórkowatej, znane z korzystnego wpływu na zdrowie, można z powodzeniem ekstrahować za pomocą sonikacji.
Jak działa ekstrakcja ultradźwiękowa?
Ekstrakcja wspomagana ultradźwiękami (UAE) opiera się na sprzęganiu fal ultradźwiękowych o bardzo wysokiej intensywności z cieczą lub zawiesiną. Fale ultradźwiękowe tworzą naprzemienne cykle wysokiego i niskiego ciśnienia, co prowadzi do powstawania kawitacji. Zjawisko kawitacji ultradźwiękowej lub akustycznej charakteryzuje się ekstremalnymi lokalnymi warunkami ciśnienia, temperatury i sił ścinających. W pobliżu implodujących pęcherzyków kawitacyjnych występują bardzo wysokie temperatury sięgające 5000K, ciśnienia wynoszące 1000 atmosfer, szybkość ogrzewania i chłodzenia powyżej 1010 K/s oraz strumienie cieczy o prędkości do 280m/s, które przejawiają się jako bardzo duże siły ścinające i turbulencje w strefie kawitacji. Połączenie tych czynników (ciśnienia, ciepła, ścinania i turbulencji) rozbija komórki (liza), przyspiesza transport masy podczas procesu ekstrakcji i tym samym wspomaga ekstrakcję składników roślinnych w układzie ciecz–ciało stałe. Technika ekstrakcji ultradźwiękowej jest szeroko stosowana do ekstrakcji flawonoidów, polisacharydów, alkaloidów, fitosteroli, polifenoli i barwników z roślin.