Extração ultrassónica de cogumelos medicinais
Os cogumelos medicinais são conhecidos desde a Antiguidade pelos seus benefícios excecionais para a saúde. Recentemente, os fungos medicinais tornaram-se um produto de consumo corrente para melhorar a saúde e aumentar a energia. Para usufruir de todo o espectro de efeitos benéficos para a saúde dos fungos medicinais, compostos como polissacáridos, triterpenoides e outras substâncias bioativas têm de ser libertados das células dos cogumelos. A extração ultrassónica é uma excelente técnica para isolar compostos bioativos de materiais botânicos, como Reishi, juba-de-leão, Cordyceps, Shiitake, Chaga, etc.
Extratos de cogumelos medicinais – produzidos com ultrassons
Os fungos medicinais consolidaram o seu estatuto de superalimentos e nootrópicos devido aos seus efeitos extraordinários nas funções cognitivas e no sistema imunitário. Além dos seus efeitos benéficos para a saúde e para as capacidades cognitivas, os cogumelos medicinais são utilizados para prevenir e tratar doenças (por exemplo, cancro, diabetes, inflamação, etc.). As espécies de fungos comestíveis mais conhecidas são Chaga, Reishi, juba-de-leão, Cordyceps, Shiitake e Maitake.
O UP100H, um potente extrator ultrassónico de 100 watts, é utilizado para extrair compostos bioativos do cogumelo Chaga (Inonotus obliquus).
Quanto aos efeitos mais relevantes dos cogumelos para a saúde, demonstrou-se que os compostos bioativos dos fungos reforçam a imunidade, aumentam o fator de crescimento nervoso (NGF), melhoram a resistência durante a atividade física e a longevidade. Os compostos bioativos responsáveis pelos efeitos benéficos para a saúde incluem, por exemplo, polissacáridos como α-glucanos e β-glucanos. O perfil dos glucanos difere entre as espécies de fungos e determina a utilização específica de diferentes cogumelos para obter diversos efeitos. Por exemplo, o juba-de-leão promove o fator de crescimento nervoso (NGF), enquanto o fungo Cordyceps melhora a resistência e o Reishi apoia o sistema imunitário e a longevidade.
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Porquê extratos de cogumelos?
Os extratos de cogumelos são vantajosos porque o consumo de apenas pequenas quantidades produz os mesmos efeitos que a ingestão de grandes quantidades de cogumelos em pó, necessária para obter os efeitos desejados. Os extratos de cogumelos isolados por ultrassons fornecem-lhe todos os nutrientes e substâncias bioativas importantes numa forma muito concentrada!
Extração ultrassónica de polissacáridos
Para isolar polissacáridos (como alfa-glucanos e beta-glucanos), triterpenos e outros compostos bioativos de cogumelos medicinais, a extração ultrassónica é a técnica mais prática, eficaz e eficiente.
Outros componentes benéficos presentes em muitos cogumelos comestíveis são o selénio, a vitamina D e a vitamina B3. Através de ultrassonicação intensa, as paredes celulares dos fungos (constituídas por quitina) são perfuradas e lisadas, de modo que os compostos químicos, como polissacáridos, vitaminas, etc., são libertados para o solvente envolvente. A extração ultrassónica é altamente eficiente, libertando todo o espectro de compostos bioativos num tempo de extração muito curto em comparação com as técnicas de extração tradicionais.
Após a extração, os compostos bioativos podem ser separados e purificados por filtração, destilação / evaporação e precipitação, para preparar extratos de cogumelos altamente concentrados e altamente eficazes. Estes extratos de cogumelos são posteriormente transformados em medicamentos, suplementos alimentares, ingredientes de alimentos funcionais, tinturas e tónicos.
Extração ultrassónica com água ou solventes
Uma enorme vantagem da extração ultrassónica é a ampla seleção de solventes disponíveis para escolha. O isolamento de fitoquímicos e compostos bioativos assistido por ultrassons pode ser realizado em solventes como água, etanol, metanol, isopropanol, misturas de água/etanol, glicerina, óleos vegetais, etc.
Dependendo dos compostos-alvo a isolar, a extração de cogumelos assistida por ultrassons pode ser realizada em água ou em solventes como etanol, metanol, isopropanol, etc. Como os cogumelos contêm sobretudo compostos-alvo solúveis em água e apenas alguns componentes não solúveis em água, a extração em água ou em etanol aquoso é geralmente o método preferido. Os solventes com uma percentagem de álcool mais elevada são utilizados especificamente para isolar extratos ricos em triterpenos.
UP400St O sonicador UP400St é altamente eficiente e permite a extração rápida de compostos bioativos, como polissacáridos, terpenos, alcaloides e outros micoquímicos, do micélio e do corpo frutífero dos cogumelos medicinais.
- A mais eficiente
- Extração rápida
- Extração mais completa
- Extratos de espectro completo de elevada qualidade
- Processo suave e não térmico (extração a frio)
- Qualidade farmacêutica / alimentar
- Processo normalizado
- Vários solventes disponíveis para escolha
- Seguro e fácil de utilizar
Resultados da extração ultrassónica de cogumelos
Os parâmetros do processo ultrassónico são cruciais para o isolamento e a recuperação de fitoquímicos. Em primeiro lugar, parâmetros ultrassónicos como a amplitude, a pressão e a temperatura são fatores importantes para ajustar o processo de extração de modo a obter o rendimento e a qualidade mais elevados. Em segundo lugar, condições de processo controladas com precisão garantem que os extratos não são degradados por efeitos demasiado intensos do processo (por exemplo, temperaturas elevadas). Por exemplo, compostos botânicos como os polissacáridos são suscetíveis à degradação quando expostos a temperaturas elevadas.
Os extratores da Hielscher Ultrasonics podem ser controlados com exatidão – ajustando a amplitude, a pressão e a temperatura para condições ótimas. Isto permite resultados e qualidade dos extratos reprodutíveis, bem como a normalização do processo.
A investigação (Alzorqi et al.) demonstrou que os (1-3; 1-6)-β-d-glucanos de cogumelos malaios extraídos por ultrassonicação apresentam uma atividade antioxidante mais elevada, um peso molecular mais elevado e um grau de ramificação ótimo em comparação com os extratos produzidos por técnicas de extração convencionais.
Extratores ultrassónicos de elevado desempenho
A Hielscher Ultrasonics é um fabricante com muitos anos de experiência em sonicadores de elevado desempenho, utilizados com sucesso para isolar componentes bioativos de materiais botânicos e fungos. Com uma gama de produtos que abrange desde os sonicadores de mão mais pequenos até sistemas de bancada e sistemas piloto, passando por unidades inteiramente industriais, a Hielscher Ultrasonics é o seu parceiro, acompanhando-o desde o primeiro teste de viabilidade e a otimização do processo até à instalação final da sua linha de produção industrial. Para libertar compostos bioativos de materiais botânicos, podem ser necessárias amplitudes elevadas – especialmente quando é preciso perfurar e lisar paredes celulares resistentes. Os processadores ultrassónicos da Hielscher Ultrasonics, por exemplo, UIP500hdT ou UIP2000hdT, podem funcionar com amplitudes muito elevadas de até 200µm. Estas amplitudes elevadas podem, naturalmente, ser mantidas continuamente em funcionamento 24/7. A robustez dos sonicadores Hielscher garante um funcionamento 24/7 sem problemas em condições de utilização intensiva e em ambientes exigentes.
- Extratores ultrassónicos de elevado desempenho
- Controlo preciso
- Resultados reprodutíveis
- Escalabilidade linear
- Robustos e com pouca manutenção
- Consultoria e assistência
- Fáceis e seguros de utilizar
SonoStation – um sistema ultrassónico com 2x sonicadores de 2kW, tanque agitado e bomba – é excelente para a extração de grandes quantidades.
| Volume por lote | Caudal | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500mL | 10 a 200mL/min | UP100H |
| 10 a 2000mL | 20 a 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 a 20L | 0,2 a 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 a 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 a 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | superior | conjunto de UIP16000 |
Extratores ultrassónicos de elevada potência, desde a escala laboratorial até às escalas piloto e industrial.
Bibliografia / Referências
- 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.
Informações úteis
Extração ultrassónica – princípio de funcionamento
A extração ultrassónica é uma tecnologia simples, económica, rápida e eficiente, que intensifica a extração líquido–sólido e supera as técnicas de extração tradicionais. As principais vantagens da extração ultrassónica sólido–líquido baseiam-se numa cinética de extração e numa transferência de massa mais rápidas, bem como num aumento do rendimento do extrato. Outra vantagem é a possibilidade de realizar o processo de extração a temperaturas mais baixas, protegendo os compostos termossensíveis da degradação. Em comparação com técnicas alternativas de isolamento, como micro-ondas ou CO2 supercrítico, o extrator ultrassónico apresenta custos mais baixos (tanto de aquisição como de funcionamento), além de ser fácil de utilizar e seguro de operar.
A extração ultrassónica baseia-se na cavitação acústica e nas suas forças hidrodinâmicas de cisalhamento. Os sistemas da Hielscher Ultrasonics geram ondas ultrassónicas intensas e cavitação para a extração de fitoquímicos de materiais botânicos.
Cavitação acústica – o fenómeno do processamento ultrassónico: quando ondas ultrassónicas intensas são acopladas a um meio líquido, o fluido é sujeito a ciclos de compressão e expansão. Durante a expansão (rarefação), surgem bolhas de vácuo ou cavidades no líquido. Estas bolhas de vácuo são criadas quando a pressão negativa exercida excede a resistência à tração do fluido. Ao longo de vários ciclos de compressão / rarefação, as bolhas de vácuo crescem até atingirem um ponto em que não conseguem absorver mais energia, pelo que colapsam violentamente (implosão das bolhas). Durante a implosão das bolhas, ocorrem localmente condições extremas, como diferenciais muito elevados de temperatura e pressão, correntes de líquido e forças de cisalhamento. Estas forças intensas provocam a rutura de células (de vegetais e tecidos), de modo que o material intracelular (por exemplo, polissacáridos, terpenos, proteínas, flavonas, etc.) é libertado para o solvente. O processo de formação, crescimento e colapso das bolhas de vácuo é conhecido como cavitação.
Fungo
Fungo (plural: fungos) é o termo botânico para todos os membros do grupo de organismos eucarióticos que inclui microrganismos como leveduras e bolores, bem como cogumelos. Sobretudo na medicina tradicional (por exemplo, medicina asiática / chinesa), os fungos são administrados para induzir diversos efeitos, como melhorias cognitivas, reforço do sistema imunitário ou aumento da longevidade. Atualmente, os cogumelos medicinais não são utilizados apenas como medicamentos alternativos; os extratos de fungos são também consumidos como alimentos funcionais ou superalimentos. Por exemplo, fungos como maitake, cordyceps, cauda-de-peru e reishi são ingeridos para aproveitar o seu efeito como imunomoduladores. Várias espécies de fungos, como os cogumelos com psilocibina (coloquialmente conhecidos como cogumelos mágicos), são utilizadas pelas suas propriedades psicadélicas. Os cogumelos não são plantas e estão classificados no reino dos fungos.
Polissacáridos
Os polissacáridos são compostos bioativos importantes presentes nos fungos medicinais. São utilizados como compostos bioquimicamente ativos para administração farmacêutica e nutracêutica, tendo efeitos positivos como a regulação imunitária, a reversão ou prevenção dos danos causados pela radiação, a inibição da coagulação sanguínea, bem como atividades anticancerígenas, antivirais e hipoglicemiantes. Os polissacáridos derivados de fungos lentinano, esquizofilano e krestin foram aceites como imunocêuticos (medicamentos que reforçam o sistema imunitário) no Japão, na Coreia e na China.
Além de polissacáridos, os fungos contêm fenóis, heteropolissacáridos, glicogénios, vitaminas e triterpenos, entre outros componentes benéficos.
Espécies de cogumelos medicinais
No cogumelo Chaga , também conhecido como Inonotus obliquus ou fungo negro das árvores (coloquialmente chamado conk de cinzas, conk de bétula ou políporo de escória), os polissacáridos são os compostos ativos mais proeminentes. Os polissacáridos do Chaga apresentam uma atividade antioxidante muito forte, captando radicais livres.
Juba-de-leão (Hericium erinaceus) é um cogumelo comestível e medicinal que pertence ao grupo dos fungos dentados. O juba-de-leão é conhecido pelos seus efeitos neuroprotetores e nootrópicos, o que significa que é utilizado para melhorar a memória e as funções cognitivas.
Reishi (Ganoderma lucidum, também conhecido como Ling Zhi / Lingzhi, Mannentake ou cogumelo da imortalidade) é um fungo políporo, facilmente reconhecido pelo seu chapéu vermelho envernizado em forma de rim. O fungo Reishi produz um grupo de triterpenos denominados ácidos ganodéricos. Os ácidos ganodéricos apresentam uma estrutura molecular semelhante à das hormonas esteroides. Além disso, outros compostos presentes no Reishi incluem polissacáridos (por exemplo, beta-glucano), cumarina, manitol e alcaloides. Os esteróis isolados do cogumelo incluem ganoderol, ácido ganoderénico, ganoderiol, ganodermanontriol, lucidadiol e ganodermadiol. Do ponto de vista culinário, o Reishi é conhecido pelo seu sabor amargo e é frequentemente consumido em bebidas de café.
Shitake (Lentinula edodes; coloquialmente chamado cogumelo das árvores da floresta negra, Xiang Gu ou cogumelo perfumado) é amplamente utilizado como ingrediente em pratos asiáticos. Quando administrado por razões de saúde, o Shiitake reforça o sistema imunitário e resulta numa diminuição significativa da inflamação.
Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolor; coloquialmente chamado cogumelo cauda-de-peru, Yun Zhi ou Kawaratake) contém os polissacáridos PSK, PSP e Kresin, bem como glucanos B-1,3 e B-1,4. Os polissacáridos são utilizados para melhorar a função imunitária em doentes com determinados cancros quando utilizados em conjunto com a quimioterapia. Na medicina tradicional chinesa, o cauda-de-peru é utilizado como tónico.
Cordyceps sinensis (Ophiocordyceps sinensis; também conhecido como fungo da lagarta chinesa, Dong Chong Xia Cao ou yartsa gunbu) é outro fungo com propriedades antioxidantes excecionais. O Cordyceps contém antioxidantes potentes que neutralizam os radicais livres nocivos e também aumentam a atividade do sistema antioxidante inato do organismo.
Maitake (Grifola frondosa; cogumelo-nuvem, Hui Shu Hua, galinha-dos-bosques, cabeça-de-carneiro ou cabeça-de-ovelha) é um fungo políporo que demonstrou estimular tanto o sistema imunitário inato como o sistema imunitário adaptativo. A investigação constatou que o Maitake estimula o sistema imunitário de doentes com cancro da mama. Além disso, apresenta efeitos de redução da glicemia, uma vez que o fungo contém um inibidor da alfa-glucosidase.
Agaricus subrufescens (também conhecido pelas designações Agaricus blazei, Agaricus brasiliensis, Agaricus rufotegulis; coloquialmente cogumelo-amêndoa, cogumelo-do-sol, cogumelo-de-Deus, cogumelo-da-vida, agárico real do sol, jisongrong ou himematsutake) é um cogumelo comestível, caracterizado pelo seu sabor doce e aroma a amêndoas. O cogumelo Agaricus é um fungo medicinal popular, utilizado sobretudo pelos seus efeitos de reforço do sistema imunitário.