Extrato de juba de leão feito com ultrassom
Extratos da espécie de fungo Hericium erinaceus, conhecido como cogumelo juba de leão, são produzidos com mais eficiência usando ultrassom. Os extratores ultrassônicos abrem rapidamente a matriz celular do fungo e permitem a extração completa de compostos bioativos do micélio da juba de leão e do corpo frutífero.
Extração de cogumelo juba de leão assistida por ultrassom
Compostos bioativos na juba de leão: Hericium erinaceus, também conhecido pelos nomes comuns de juba de leão, yamabushitake japonês, pom pom, dente barbudo, ouriço ou cogumelo cabeça de macaco, é um fungo usado há décadas como medicina tradicional e terapêutica. A juba de leão contém muitos compostos bioativos polissacarídeos, esteróis, glicoproteínas, terpenóides (por exemplo, erinacinas), bem como compostos fenólicos e voláteis (por exemplo, hericenonas). Essas substâncias são conhecidas por seus efeitos antioxidantes, antidiabéticos, anticancerígenos, antiinflamatórios, antimicrobianos, anti-hiperglicêmicos e hipolipidêmicos. Pesquisas científicas mostraram que os compostos da juba de leão podem melhorar o desenvolvimento e a função neuronal e podem proteger os nervos de serem danificados. Portanto, atualmente é testado como terapêutico para demência.
Extração ultrassônica de juba de leão com o ultrassônico UP200Ht: maiores rendimentos, extrato de espectro completo.
A extração ultrassônica da juba de leão é uma técnica que aplica ultrassom de alta potência para extrair compostos bioativos do corpo frutífero do cogumelo juba de leão (Hericium erinaceus) ou micélio. O cogumelo Juba de Leão é um cogumelo medicinal bem conhecido e contém vários compostos bioativos que promovem a saúde, como polissacarídeos, beta-glucanos, hericenonas, erinacinas e antioxidantes.
O processo de extração ultrassônica de cogumelos envolve o uso de ultrassônicos do tipo sonda que criam cavitação intensa em um meio líquido (como água, etanol ou metanol) contendo o material do cogumelo. A cavitação ultrassônica gerada faz com que as paredes celulares do material do cogumelo se quebrem, liberando os compostos bioativos no líquido / solvente. As ondas ultrassônicas também aumentam a transferência de massa dos compostos bioativos do material do cogumelo para o solvente, o que aumenta a eficiência da extração.
A extração ultrassônica de cogumelos é uma técnica de isolamento muito eficiente e rápida que não requer altas temperaturas ou produtos químicos nocivos. Os compostos bioativos extraídos podem ser usados para várias aplicações, como suplementos dietéticos, alimentos funcionais e nutracêuticos. Além disso, o método de extração ultrassônica de juba de leão é ecologicamente correto e sustentável, tornando-o a escolha ideal para extrair compostos bioativos de fontes naturais.
- Alta eficiência
- efeitos de extração puramente mecânicos, o que torna a extração suave
- Operação simples
- Tempo de processamento muito curto
- Economia de energia
Essas vantagens tornam a sonicação uma excelente técnica de extração para extratos de cogumelos de alta qualidade e são a razão pela qual os ultrassônicos Hielscher são usados em todo o mundo em laboratórios e na indústria para a produção de extratos de cogumelos.
Medição UV-Vis do extrato de juba de leão isolado por ultrassom usando a sonda ultrassônica UP200Ht.
Protocolo para extração ultrassônica de juba de leão
Valu et al. (2020) demonstraram um procedimento de extração altamente eficiente para obtenção e concentração dos produtos bioativos da biomassa de H. erinaceus com base nos princípios da extração ultrassônica. O dispositivo utilizado para extração foi um processador ultrassônico Hielscher (Hielscher UIP1000hdT, 1000 Watts, 20 kHz) com sonotrodo BS4d40 (40 mm de diâmetro). Antes dos experimentos de extração, o processador ultrassônico foi calibrado para determinar o consumo líquido de energia. Durante o processo de sonicação, este valor foi automaticamente deduzido do consumo bruto de energia, permitindo assim encontrar a potência líquida fornecida ao meio de extração. Durante os experimentos, as amostras foram colocadas em um saco de gelo com agitação magnética contínua para manter uma temperatura baixa da amostra. Após a conclusão da extração, as amostras foram filtradas a vácuo e centrifugadas (2500× g por 5 min). Um evaporador rotativo foi usado para eliminação de água e álcool dos sobrenadantes. Os resíduos de água e álcool remanescentes das amostras foram submetidos à liofilização para obtenção de um extrato em pó. Alternativamente, o solvente pode ser removido usando um filtro de vácuo e um evaporador rotativo a vácuo para obter um concentrado de cogumelos.
Extração Ultrassônica de Erinacina A e Polifenóis com Atividade Antioxidante da Biomassa Fúngica de Hericium erinaceus
(estudo e gráfico: ©Valu et al. 2020)
As condições de extração otimizadas usando ultrassom foram as seguintes:
- Ultrassônico UIP1000hdT com sonotrodo BS4d40: 100% de amplitude, 100% de ciclo)
- seco, moído Hericium erinaceus
- Solvente: 80% de etanol aquoso
- relação solvente-material: 1:30 (g/mL)
- Tempo de extração: 45 min
O teor total de fenólicos neste extrato otimizado de H. erinaceus foi de 23,2 mg GAE/g MS, e no teste DPPH, a atividade antioxidante atingiu um IC50 de 87,2 μg/mL.
A equipe de pesquisa demonstrou com sucesso que a extração ultrassônica impulsiona eficientemente o isolamento de antioxidantes em Hericium erinaceus, particularmente polifenóis e flavonóides correlacionados com o diterpenóide erinacina A, conhecido por sua alta atividade antioxidante.
(cf. Valu et al., 2020)
Extrator ultrassônico UIP1000hdT com agitador para extração de compostos bioativos de cogumelos.
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A juba de leão é rica em quitina. Como todos os cogumelos, a juba de leão tem muita quitina em suas paredes celulares. A quitina é um biopolímero resistente, que confere às paredes celulares alta rigidez e resistência. Devido ao seu alto teor de quitina, a juba de leão não deve ser comida crua, pois a quitina é dificilmente digerível e pode causar distúrbios gástricos.
Para quebrar as paredes celulares da juba de leão e extrair os compostos bioativos intracelulares, são necessárias forças intensas. Portanto, banhos ultrassônicos ou tanques de limpeza não fornecem os resultados de extração desejados.
Leia mais sobre a comparação de eficiência entre um ultrassônico do tipo sonda e um banho ultrassônico!
Em contraste, as sondas ultrassônicas criam ondas de ultrassom e cavitação localmente de alta intensidade, que fornecem a energia necessária para romper as paredes celulares contendo quitina dos cogumelos. Além disso, a sonicação do tipo sonda é um método de extração não térmica que evita a degradação térmica dos compostos bioativos pelo calor. Portanto, os ultrassônicos do tipo sonda são a técnica de extração mais eficiente para a extração de cogumelos medicinais.
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A tabela abaixo fornece uma indicação da capacidade aproximada de processamento de nossos ultrassônicos:
| Volume do lote | Vazão | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500mL | 10 a 200mL/min | UP100H |
| 10 a 2000mL | 20 a 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 a 10L | 0.1 a 2L/min | UIP1000hdT |
| 0.1 a 20L | 0.2 a 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 a 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 a 150L | 3 a 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 a 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | maior | cluster de UIP16000 |
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Literatura / Referências
- Valu, Mihai-Vlad; Liliana Cristina Soare; Nicoleta Anca Sutan; Catalin Ducu; Sorin Moga; Lucian Hritcu; Razvan Stefan Boiangiu; Simone Carradori (2020): Optimization of Ultrasonic Extraction to Obtain Erinacine A and Polyphenols with Antioxidant Activity from the Fungal Biomass of Hericium erinaceus. Foods 9, No. 12, 2020.
- Valu, M.-V.; Soare,L.C.; Ducu, C.; Moga, S.; Negrea, D.; Vamanu, E.; Balseanu, T.-A.; Carradori, S.; Hritcu, L.; Boiangiu, R.S. (2021): Hericium erinaceus (Bull.) Pers. Ethanolic Extract with Antioxidant Properties on Scopolamine-Induced Memory Deficits in a Zebrafish Model of Cognitive Impairment. Journal of Fungi 2021, 7, 477.
- Venturella, G.; Ferraro, V.; Cirlincione, F.; Gargano, M. L. (2021): Medicinal Mushrooms: Bioactive Compounds, Use, and Clinical Trials. International Journal of Molecular Sciences, 22(2), 634.
- Picture of Hericium By Jim Champion / Hericium erinaceum on an old tree in Shave Wood, New Forest / CC BY-SA 2.0
Fatos, vale a pena conhecer
Compostos bioativos de cogumelos do micélio vs corpo de frutificação
Tanto o micélio quanto os extratos de corpo frutífero podem ser produzidos com extração ultrassônica e ambos têm seus próprios benefícios exclusivos. Qual é o melhor depende do caso de uso específico e dos resultados desejados.
Os extratos de micélio são geralmente mais baratos e fáceis de produzir em grandes quantidades do que os extratos de corpo frutífero, tornando-os mais acessíveis. O micélio também contém muitos compostos benéficos, como polissacarídeos, ergosterol e enzimas.
Por outro lado, os extratos de corpos frutíferos contêm níveis mais altos de beta-glucanos, triterpenóides e outros compostos que têm sido associados a benefícios à saúde. Os corpos frutíferos também tendem a ter uma gama mais diversificada de compostos e podem ser mais potentes em alguns casos.
Em última análise, a escolha entre micélio e extratos de corpo frutífero dependerá da aplicação específica e dos efeitos desejados. Se você está procurando suporte imunológico, por exemplo, um extrato de micélio pode ser uma boa opção devido ao seu alto teor de polissacarídeos. Se você está procurando suporte cognitivo, um extrato de corpo frutífero pode ser uma escolha melhor devido ao seu alto conteúdo de triterpenóides. Também é importante notar que extratos de alta qualidade de fontes de micélio e corpo frutífero podem ser eficazes e benéficos para uma variedade de propósitos.
Qual é o melhor método de extração para beta-glucanos da juba de leão?
A extração ultrassônica de água fria é a melhor técnica para liberar os compostos solúveis em água dos cogumelos como o corpo de frutificação da juba de leão. A extração ultrassônica de água fria perfura e quebra as paredes celulares resistentes dos cogumelos para liberar os compostos bioativos, como β-glucanos, da matriz celular. Como a sonicação é um processo suave, não danifica os fitoquímicos e evita a degradação de todos os compostos bioativos promotores da saúde, incluindo os beta-glucanos.
Quais são as vantagens de um extrato de cogumelo?
O processo de extração, por exemplo, extração ultrassônica, libera os compostos bioativos, como beta-glucanos, da matriz celular. Portanto, os extratos de cogumelos contêm maiores quantidades de compostos bioativos em comparação com o pó de cogumelo moído. A principal fração de β-glucanos, que são polímeros de alto peso molecular, são solúveis em água. É por isso que a extração ultrassônica de água fria não é apenas uma forma de extração saudável e ecológica, mas também libera com eficiência os β-glucanos das células do cogumelo na água. Com o extrato, torna-se possível produzir suplementos terapêuticos e dietéticos contendo uma quantidade consistente de moléculas bioativas em cada dose.
Compostos bioativos na juba de leão
Metabólitos bioativos muito importantes e bem estudados também incluem as erinacinas (A-I), um grupo de diterpenóides de ciatina extraídos do micélio de Hericium erinaceus ou juba de leão ou yamabushitake, e hericenonas (CH), derivados de álcool benzílico extraídos do corpo de frutificação. Ambos os grupos de compostos podem passar facilmente pela barreira hematoencefálica e demonstraram efeitos neurotrópicos e neuroprotetores. Eles são relatados para induzir a síntese do fator de crescimento nervoso (NGF), tanto in vitro quanto in vivo. No entanto, este cogumelo medicinal também possui propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias, anticancerígenas, imunoestimulantes, antidiabéticas, antimicrobianas, hipolipidêmicas e anti-hiperglicêmicas, embora seu uso mais frequente seja para o tratamento de doenças neurodegenerativas e comprometimento cognitivo.
A erinacina A, principal representante do grupo das erinacinas, demonstrou ter um efeito protetor eficaz contra a doença de Parkinson. Em um modelo de camundongo com 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridina (MPTP) da doença de Parkinson, a erinacina A produziu uma redução da perda de células dopaminérgicas induzida por MPTP, morte celular apoptótica induzida por estresse oxidativo e os níveis de glutationa, nitrotirosina e 4-hidroxi-2-nonenal (4-HNE); também reverteu os déficits motores associados ao MPTP e reduziu o comprometimento da citotoxicidade e apoptose de células neuronais induzidas por 1-metil-4-fenilpiridínio (MPP), por meio de uma ativação sustentada por estresse do retículo endoplasmático (ER) das vias IRE1α / TRAF2, JNK1 / 2 e p38 MAPK, a expressão da proteína homóloga C / EBP (CHOP), IKB-β e NF-κB, bem como Fas e Bax. Este metabólito também se mostrou eficaz contra o AVC isquêmico, conforme relatado em um estudo em ratos no qual a redução da apoptose neuronal, bem como o tamanho da cavidade do AVC no cérebro, visando as vias iNOS/espécies reativas de nitrogênio (RNS) e proteína quinase ativada por mitógeno p38 (MAPK)/proteína homóloga de ligação à proteína intensificadora CCAAT (CHOP), foi observado.
A erinacina A também foi relatada como tendo atividade antitumoral significativa em células TSGH 9201 de câncer gástrico humano, nas quais induziu apoptose significativa associada ao aumento da fosforilação das vias de adesão focal quinase / proteína quinase FAK / Akt / p70S6K e serina / treonina quinase PAK-1. Também resultou em aumento da citotoxicidade e geração de ROS, redução da invasividade e ativação de caspases e expressão do receptor de necrose tumoral TRAIL. A forte ação antitumoral deste metabólito foi posteriormente confirmada por um estudo recente tanto in vitro em duas linhas celulares de câncer de cólon humano (DLD-1 e HCT-116) quanto in vivo em um modelo de camundongo que esclareceu ainda mais seus mecanismos. Os efeitos do tratamento incluíram estimulação das vias de ativação da apoptose extrínseca (TNFR, Fas, FasL, caspases), supressão da expressão das moléculas antiapoptóticas Bcl-2 e Bcl-XL e fosforilação da quinase N-terminal Jun JNK1/2, responsiva a estímulos de estresse, NF-κB p50 e p330. Também foi demonstrado que a regulação positiva das moléculas do receptor de morte através da via JNK MAPK / p300 / NF-κB é mediada pela modificação da histona H3K9K14ac; os resultados do ensaio in vivo revelaram, de fato, níveis aumentados de histona H3K9K14ac, bem como acetilação de histonas nos promotores de Fas, FasL e TNFR.
Outra erinacina, a erinacina C, é conhecida por suas ações antineuroinflamatórias e neuroprotetoras, que podem ser alcançadas por meio de um mecanismo de inibição de IκB, p-IκBα (envolvido na cascata de transdução de sinal NF-κB a montante) e expressão da proteína óxido nítrico sintase induzível (iNOS) e a ativação da via protetora contra o estresse Nrf2 / HO-1. O tratamento de células microgliais BV2 humanas com inflamação induzida por LPS resultou em níveis reduzidos de óxido nítrico (NO), IL-6, TNF-α e iNOS, inibição da expressão de NF-κB e fosforilação das proteínas IκBα (p-IκBα), bem como a inibição da proteína 1 associada a ECH semelhante a Kelch (Keap1) e aumento do fator de transcrição nuclear eritróide 2 (Nrf2) e a expressão da proteína heme oxigenase-1 (HO-1).
(trecho de Venturella et al., 2021)
Exaustor ultrassônico UP100H para o isolamento de polissacarídeos do cogumelo chaga (Inonotus obliquus).
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