Extrato de juba de leão feito com ultrassom
Extratos da espécie de fungo Hericium erinaceus, conhecido como cogumelo juba de leão, são produzidos de forma mais eficiente usando ultrassom. Os extratores ultra-sônicos abrem rapidamente a matriz celular fúngica e permitem a extração completa de compostos bioativos do micélio da juba do leão e do corpo frutífero.
Extração de cogumelo juba de leão assistida por ultrassom
Compostos Bioativos na juba do leão: Hericium erinaceus, também conhecido sob os nomes comuns de juba de leão, yamabushitake japonês, pom pom, dente barbudo, ouriço ou cogumelo cabeça de macaco, é um fungo que é usado há décadas como uma 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, anti-inflamatórios, antimicrobianos, anti-hiperglicêmicos e hipolipidêmicos. Pesquisas científicas mostraram que os compostos da juba do leão podem melhorar o desenvolvimento e a função neuronal e podem proteger os nervos de serem danificados. Portanto, atualmente é testado como uma terapêutica para a demência.
Extração de juba de leão ultra-sônica:
A extração ultra-sônica da juba do leão é uma técnica que aplica ultrassom de alta potência para extrair compostos bioativos do corpo frutífero ou micélio do cogumelo juba do leão (Hericium erinaceus). O cogumelo juba do 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 de cogumelos ultra-sônicos envolve o uso de ultra-sonicators do tipo sonda que criam cavitação intensa em um meio líquido (como água, etanol ou metanol) contendo o material do cogumelo. A cavitação ultra-sônica gerada faz com que as paredes celulares do material do cogumelo se quebrem, liberando os compostos bioativos no líquido / solvente. As ondas ultra-sônicas 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 de cogumelos ultra-sônicos 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 de juba de leão ultra-sônico é ambientalmente amigável e sustentável, tornando-se uma escolha ideal para extrair compostos bioativos de fontes naturais.
Extração de juba de leão ultra-sônica com o ultrassônico UP400St: maiores rendimentos, extrato de espectro completo.
- 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 ultrasonicators Hielscher são usados em todo o mundo em laboratórios e na indústria para a produção de extratos de cogumelos.
Protocolo para extração ultra-sônica de juba de leão
(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, esse valor foi automaticamente deduzido do consumo bruto de energia, permitindo assim que a energia líquida entregue ao meio de extração fosse encontrada. Durante os experimentos, as amostras foram colocadas em um saco de gelo com agitação magnética contínua para manter uma baixa temperatura da amostra. Após a conclusão da extração, as amostras foram filtradas a vácuo e, em seguida, centrifugadas (2500× g por 5 min). Um evaporador rotativo foi utilizado para eliminação de água e álcool dos sobrenadantes. Os demais resíduos de água e álcool 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 de vácuo rotativo, a fim de obter um concentrado de cogumelos.
Extração ultra-sônica 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 por ultrassom foram as seguintes:
- ultrassônico UIP1000hdT com sonotrodo BS4d40: 100% de amplitude, 100% de ciclo)
- seco, moído Hericium erinaceus
- solvente: 80% 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 de MS e, no teste de DPPH, a atividade antioxidante atingiu um IC50 de 87,2 μg/mL.
A equipe de pesquisa demonstrou com sucesso que a extração ultra-sônica impulsiona eficientemente o isolamento de antioxidantes no Hericium erinaceus, particularmente polifenóis e flavonoides correlacionados com a erinacina diterpenóide A, conhecida por sua alta atividade antioxidante.
(cf. Valu et al., 2020)
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A juba do 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 dá às paredes celulares alta rigidez e resistência. Devido ao seu alto teor de quitina, a juba de leão não deve ser consumida crua, uma vez que a quitina é dificilmente digerível e pode causar distúrbios gástricos.
Para quebrar as paredes celulares da juba do leão e extrair os compostos bioativos intracelulares, são necessárias forças intensas. Portanto, banhos ultra-sônicos ou tanques de limpeza não dão os resultados de extração desejados.
Leia mais sobre a comparação de eficiência entre um ultrasonicator do tipo sonda e um banho ultra-sônico!
Em contraste, as sondas ultra-sônicas criam localmente ondas de ultrassom de alta intensidade e cavitação, que fornecem a energia necessária para interromper as paredes celulares contendo quitina dos cogumelos. Além disso, a sonicação do tipo sonda é um método de extração não térmica que impede a degradação térmica dos compostos bioativos pelo calor. Portanto, os ultrasonicators do tipo sonda são a técnica de extração mais eficiente para a extração de cogumelos medicinais.
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A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximado de nossos ultrasonicators:
| Volume batch | Quociente de vazão | Dispositivos Recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500mL | 10 a 200 mL / min | UP100H |
| 10 a 2000 mL | 20 a 400 mL / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 a 10L | 0.1 a 2L/min | UIP1000hdT |
| 0.1 a 20L | 00,2 a 4 L / min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 de 10L / min | UIP4000hdT |
| 15 a 150L | 3 a 15L/min | UIP6000hdT |
| n / D. | 10 a 100L / min | UIP16000 |
| n / D. | maior | aglomerado 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 Frutífero
Ambos os extratos de micélio e corpo frutífero podem ser produzidos com extração ultra-sônica 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 menos caros e mais 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 do corpo frutífero contêm níveis mais altos de beta-glucanos, triterpenóides e outros compostos que têm sido associados a benefícios para a 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 triterpenóide. Também vale a pena notar que os extratos de alta qualidade de fontes de micélio e corpo frutífero podem ser eficazes e benéficos para uma variedade de propósitos.
Compostos Bioativos em Leão’ Juba
Metabólitos bioativos muito importantes e bem estudados também incluem as erinacinas (A-I), um grupo de diterpenóides ciatina extraídos do micélio de Hericium erinaceus ou juba de leão ou yamabushitake, e hericenonas (C-H), derivados de álcool benzílico extraídos do corpo frutífero. Ambos os grupos de compostos podem facilmente passar através da barreira hematoencefálica e demonstraram efeitos neurotrópicos e neuroprotetores. Eles são relatados para induzir a síntese do fator de crescimento do nervo (NGF), tanto in vitro e 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, o principal representante do grupo da erinacina, provou 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 das células neuronais induzidas por 1-metil-4-fenilpiridínio (MPP), por meio de uma ativação sustentada por estresse do retículo endoplasmático (RE) das vias MAPK IRE1α/TRAF2, JNK1/2 e p38, a expressão da proteína homóloga C/EBP (CHOP), IKB-β e NF-κB, bem como Fas e Bax. Este metabolito também foi encontrado para ser eficaz contra acidente vascular cerebral isquêmico, como relatado em um estudo em ratos em que a redução da apoptose neuronal, bem como o tamanho da cavidade do acidente vascular cerebral no cérebro, visando iNOS/espécies reativas de nitrogênio (RNS) e p38 mitogen-ativado proteína quinase (MAPK) / CCAAT potenciador proteína homóloga de ligação (CHOP) vias, 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 no aumento da citotoxicidade e da geração de EROs, na redução da invasividade e ativação das caspases e na expressão do receptor de necrose tumoral TRAIL. A forte ação antitumoral deste metabolito foi posteriormente confirmada por um estudo recente tanto in vitro em duas linhagens 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 Jun N-terminal JNK1/2, responsiva a estímulos de estresse, NF-κB p50 e p330. Também foi demonstrado que a regulação positiva das moléculas receptoras da 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 em promotores de Fas, FasL e TNFR.
Outra erinacina, a erinacina C, é conhecida por suas ações antineuroinflamatórias e neuroprotetoras, que podem ser alcançadas através de um mecanismo de inibição da expressão de proteínas IκB, p-IκBα (envolvida na cascata de transdução de sinal NF-κB a montante) e óxido nítrico sintase induzível (iNOS) e a ativação da via protetora contra 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 à ECH semelhante a Kelch (Keap1) e aumento do fator de transcrição nuclear eritróide 2-related factor (Nrf2) e a expressão da proteína heme oxigenase-1 (HO-1).
(trecho de Venturella et al., 2021)
Extrator ultra-sônico UP100H para o isolamento de polissacarídeos do cogumelo chaga (Inonotus obliquus).
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho de Laboratório para tamanho industrial.