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Extração ultrassônica de cogumelos medicinais

Os cogumelos medicinais são conhecidos desde os tempos antigos por seus benefícios excepcionais para a saúde. Recentemente, os fungos medicinais se transformaram em uma mercadoria convencional para melhorar a saúde e aumentar a energia. Para experimentar todo o espectro de efeitos de suporte à saúde dos fungos medicinais, compostos como polissacarídeos, triterpenóides e outras substâncias bioativas devem ser liberados das células do cogumelo. A extração ultrassônica é uma excelente técnica para isolar compostos bioativos de botânicos, como Reishi, Lions Mane, Cordyceps, Shiitake, Chaga etc.

Extratos de cogumelos medicinais – Feito com ultrassom

Os fungos medicinais estabeleceram seu status de superalimento e nootrópico devido aos seus efeitos extraordinários nas funções cognitivas e no sistema imunológico. Além de seus efeitos de aumento cognitivo e de saúde, os cogumelos medicinais são usados para prevenir e tratar doenças (por exemplo, câncer, diabetes, inflamação, etc.). As espécies mais conhecidas de fungos comestíveis são Chaga, Reishi, Juba de Leão, Cordyceps, Shiitake e Maitake.

A ultrassonografia é um método de extração rápido e suave para produzir extrato de cogumelo de alta qualidade. No vídeo, um UP400St é usado para extração de shitake.

Extração de cogumelos a frio usando UP400St com sonda de 22 mm

Miniatura do vídeo

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Extração ultrassônica em batelada de compostos bioativos de cogumelos medicinais usando o ultrassônico tipo sonda UP100H.

O UP100H, um poderoso extrator ultrassônico de 100 watts, é usado para extrair compostos bioativos do cogumelo chaga (Inonotus obliquus).

Quando se trata dos efeitos mais proeminentes dos cogumelos na saúde, os compostos bioativos dos fungos demonstraram aumentar a imunidade, aumentar o fator de crescimento nervoso (NGF), melhorar a resistência durante a atividade física e a longevidade. Os compostos bioativos, que causam os efeitos de melhoria da saúde, são, por exemplo, polissacarídeos, como α-glucanos e β-glucanos. O perfil dos glucanos difere entre as espécies específicas de fungos e é responsável pelo uso específico de diferentes cogumelos para obter vários efeitos. Por exemplo, a juba de leão promove o fator de crescimento nervoso (NGF), enquanto o fungo Cordyceps melhora a resistência e o Reishi apoia o sistema imunológico e a longevidade.
Clique nos links a seguir para saber mais sobre a extração de cogumelos específicos, incluindo protocolos de extração e demonstrações em vídeo:

Por que extratos de cogumelos?

Os extratos de cogumelos são vantajosos, pois apenas pequenas quantidades consumidas têm os mesmos efeitos que quando grandes quantidades de pó de cogumelos são ingeridas, o que é necessário para obter os efeitos desejados. Os extratos de cogumelos isolados por ultrassom fornecem todos os nutrientes importantes e substâncias bioativas em uma forma muito concentrada!

Extração ultrassônica de polissacarídeos

Para isolar polissacarídeos (como alfa-glucanos e beta-glucanos), triterpenos e outros compostos bioativos de cogumelos medicinais, a extração ultrassônica é a técnica mais conveniente, eficaz e eficiente.
Outros componentes benéficos encontrados em muitos cogumelos comestíveis são selênio, vitamina D e vitamina B3. Por ultrassom intenso, as paredes celulares dos fungos (que são feitas de quitina) são perfuradas e lisadas para que os compostos químicos, como polissacarídeos, vitaminas, etc., sejam liberados no solvente circundante. A extração ultrassônica é altamente eficiente, liberando todo o espectro de compostos bioativos em um tempo de extração muito curto em comparação com as técnicas tradicionais de extração.
Após a extração, os compostos bioativos podem ser separados e purificados por filtração, destilação / evaporação e precipitação, a fim de preparar extratos de cogumelos altamente concentrados e altamente eficazes. Esses extratos de cogumelos são posteriormente processados em medicamentos, suplementos dietéticos, ingredientes alimentares funcionais, tinturas e tônicos.

Extração ultrassônica de água ou solvente

Uma grande vantagem da extração ultrassônica é o Ampla seleção de solventes para escolher. O isolamento assistido por ultrassom de fitoquímicos e compostos bioativos pode ser realizado em solventes como água, etanol, metanol, isopropanol, misturas água/etanol, glicerina, óleos vegetais etc.
Dependendo dos compostos alvo a serem isolados, a extração de cogumelos assistida por ultrassom pode ser realizada em água ou solventes como etanol, metanol, isopropanol etc. Como os cogumelos contêm principalmente compostos-alvo solúveis em água e apenas alguns componentes não solúveis em água, a extração em água ou etanol aquoso é comumente o método preferido. Solventes com maior porcentagem de álcool são usados especificamente para isolar extratos ricos em triterpenos.

Hielscher's UP400St is a powerful ultrasonic extractor (Click to enlarge!)

UP400St O ultrassônico UP400St é altamente eficiente e permite a extração rápida de compostos bioativos, como polissacarídeos, terpenos, alcalóides e outros micoquímicos do micélio e do corpo frutífero de cogumelos medicinais.

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Vantagens da extração ultrassônica

  • Mais eficiente
  • extração rápida
  • Extração mais completa
  • Extratos de espectro completo de alta qualidade
  • Processo suave e não térmico (extração a frio)
  • Grau farmacêutico / alimentício
  • Processo padronizado
  • Vários solventes para escolher
  • Seguro & Fácil de operar

Resultados da extração ultrassônica de cogumelos

Os parâmetros do processo ultrassônico são cruciais quando se trata do isolamento e recuperação de fitoquímicos. Primeiro, os parâmetros ultrassônicos, como amplitude, pressão e temperatura, são fatores importantes para ajustar o processo de extração para o mais alto rendimento e qualidade. Em segundo lugar, as condições de processo controladas com precisão garantem que os extratos não sejam degradados por impactos de processo muito fortes (por exemplo, altas temperaturas). Por exemplo, compostos botânicos como polissacarídeos são propensos à degradação quando expostos a altas temperaturas.
Hielscher Ultrasonics’ extratores podem ser controlados exatamente – ajustando amplitude, pressão e temperatura para condições ideais. Isso permite resultados reprodutíveis, qualidade do extrato e padronização do processo.
Pesquisas (Alzorqi et al.) mostraram que (1-3; 1-6)-β-d-glucanos de cogumelos malaios extraídos por ultrassom têm maior atividade antioxidante, maior peso molecular e grau ideal de ramificação quando comparados com extratos produzidos por técnicas convencionais de extração.

Extratores ultrassônicos de alto desempenho

A Hielscher Ultrasonics é um fabricante experiente de longo prazo de ultrassônicos de alto desempenho, que são aplicados com sucesso para isolamento de componentes bioativos de plantas e fungos. Com uma linha de produtos que cobre toda a gama, desde ultrassônicos portáteis menores até sistemas de bancada e piloto e unidades totalmente industriais, a Hielscher Ultrasonics é o seu parceiro que o auxilia desde o primeiro teste de viabilidade e otimização de processos até a instalação final de sua linha de produção industrial. Para liberar compostos bioativos de botânicos, podem ser necessárias altas amplitudes – especialmente quando as paredes celulares resistentes devem ser perfuradas e lisadas. Os processadores ultrassônicos da Hielscher Ultrasonics, por exemplo, UIP500hdT ou UIP2000hdT, pode executar amplitudes muito altas de até 200 μm. Essas altas amplitudes podem ser executadas continuamente em operação 24 horas por dia, 7 dias por semana, é claro. A robustez dos ultrasonicadores Hielscher garante uma operação sem complicações 24 horas por dia, 7 dias por semana, em ambientes pesados e exigentes.

Por que Hielscher Ultrasonics?

  • Extratores ultrassônicos de alto desempenho
  • controlável com precisão
  • Resultados reprodutíveis
  • escalabilidade linear
  • Robusto & Baixa manutenção
  • consulta & serviço
  • Fácil & Seguro para operar
Hielscher Ultrasonics' SonoStation is an easy-to-use ultrasonic setup for production scale. (Click to enlarge!)

Estação SonoStation – um sistema ultrassônico com 2 ultrassonizadores de 2 kW, tanque agitado e bomba – é excelente para a extração de grandes quantidades.

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 20L 0.2 a 4L/min UIP2000hdT
10 a 100L 2 a 10L/min UIP4000
n.a. 10 a 100L/min UIP16000
n.a. maior cluster de UIP16000

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Neste vídeo, demonstramos a extração ultrassônica de água fria dos cogumelos Chaga. O Hielscher UP100H é um homogeneizador ultrassônico de 100 watts. Esta sonda de 14 mm - MS14 - é muito adequada para extração botânica de pequenos lotes. Você pode ajustar a intensidade usando o seletor de amplitude. Usamos 100% de intensidade para esta demonstração de extração.

Extração de cogumelo Chaga frio usando ultrassom

Miniatura do vídeo

A Hielscher Ultrasonics fabrica ultrassônicos de alto desempenho para extratos de espectro total.

Extratores ultrassônicos de alta potência do laboratório à escala piloto e industrial.



Literatura / Referências

Fatos, vale a pena conhecer

Extração ultrassônica – Princípio de trabalho

A extração ultrassônica é uma tecnologia simples, barata, rápida e eficiente, que intensifica a extração líquido-sólido e supera as técnicas tradicionais de extração. As principais vantagens da extração ultrassônica sólido-líquido são baseadas na cinética de extração mais rápida e na transferência de massa, bem como no aumento do rendimento do extrato. Outro benefício é a oportunidade de executar o processo de extração em temperaturas mais baixas, evitando a degradação de compostos termossensíveis. Em comparação com técnicas alternativas de isolamento, como micro-ondas ou CO2 supercrítico, o extrator ultrassônico é mais barato (tanto para compra quanto para operação), além de fácil de usar e seguro de operar.

A cavitação ultrassônica / acústica cria forças altamente intensas que abrem as paredes celulares conhecidas como lise (Clique para ampliar!)

A extração ultrassônica é baseada na cavitação acústica e suas forças de cisalhamento hidrodinâmicas. Ultrassom de Hielscher’ Os sistemas criam ondas ultrassônicas intensas e cavitação para a extração de fitoquímicos de botânicos.

cavitação acústica – o fenômeno do processamento ultrassônico: Quando ondas ultrassônicas intensas são acopladas em um meio líquido, ciclos de compressão e expansão são aplicados ao fluido. Durante a expansão (rarefação), bolhas ou cavidades de vácuo ocorrem no líquido. Essas 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 estão crescendo até atingirem um ponto em que não podem absorver mais energia, de modo que colapsam violentamente (implosão de bolhas). Durante a implosão da bolha, condições extremas, como diferenciais de temperatura e pressão muito altos, fluxo de líquido e forças de cisalhamento, ocorrem localmente. Essas forças intensas quebram as células (de vegetais e tecidos) de modo que o material intracelular (por exemplo, polissacarídeos, Terpenos, proteínas, flavonas, etc.) são liberados no 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 incluem microrganismos como leveduras, bolores e cogumelos. Especialmente na medicina tradicional (por exemplo, medicina asiática / chinesa), os fungos são administrados para induzir múltiplos efeitos, como melhorias cognitivas, reforço do sistema imunológico ou para alcançar a longevidade. Hoje em dia, os cogumelos medicinais não são usados apenas como drogas alternativas, mas os extratos de fungos também são consumidos como alimentos funcionais ou superalimentos. Por exemplo, fungos como maitake, cordyceps, cauda de peru, reishi são ingeridos para aproveitar seu efeito como imunomoduladores. Várias espécies de fungos, como os cogumelos psilocibina (coloquialmente conhecidos como cogumelos mágicos), são usados por suas propriedades psicodélicas. Os cogumelos não são plantas e são classificados no reino dos fungos.

Polissacarídeos

Os polissacarídeos são importantes compostos bioativos encontrados em fungos medicinais. Eles são usados como compostos bioquimicamente ativos para administração farmacêutica e nutracêutica, tendo efeitos positivos como regulação imunológica, para reverter ou prevenir danos causados pela radiação, coagulação anti-sangue, bem como atividades anticancerígenas, antivirais e hipoglicêmicas. Os polissacarídeos derivados de fungos lentinan, esquizofilan e krestin foram aceitos como imunocêuticos (drogas que estimulam o sistema imunológico) no Japão, Coréia e China.
Além dos polissacarídeos, os fungos contêm fenóis, heteropolissacarídeos, glicogênios, vitaminas e triterpenos, entre outros componentes benéficos.

Espécies de cogumelos medicinais

Em Chaga cogumelo, que também é conhecido como Inonotus obliquus ou Black Tree Fungus (mais coloquialmente chamado de cinder conk, birch conk, clínquer polypore), os polissacarídeos são os compostos ativos mais proeminentes. Os polissacarídeos de Chaga têm uma atividade antioxidante muito forte, eliminando os radicais livres.

Juba de leão (Hericium erinaceus) é um cogumelo comestível e medicinal pertencente ao grupo dos fungos dentários. A juba de leão é conhecida por seus efeitos neuroprotetores e nootrópicos, o que significa que a juba de leão é usada para melhorar a memória e as funções cognitivas.

Reishi fungus contains polysaccharides, which can be most effectively isolated via sonication (e.g. using Hielscher Ultrasonics' UP400St).Reishi (Ganoderma lucidum, também conhecido como Ling Zhi / Lingzhi, Mannentake, Cogumelo da Imortalidade) é um fungo poliporoso, que é facilmente reconhecido por sua tampa em forma de rim envernizada de vermelho. O fungo Reishi produz um grupo de triterpenos, os chamados ácidos ganodéricos. Os ácidos ganodéricos exibem uma estrutura molecular semelhante à dos hormônios esteróides. Além disso, outros compostos encontrados no Reishi incluem polissacarídeos (por exemplo, beta-glucano), cumarina, manitol e alcalóides. Os esteróis isolados do cogumelo incluem ganoderol, ácido ganoderênico, ganoderiol, ganodermanontriol, lucidadiol e ganodermadiol. Do ponto de vista culinário, o Reishi é conhecido por seu sabor amargo e é frequentemente consumido em bebidas de café.

Shitake (Lentinula edodes; coloquialmente denominado como Cogumelo da Árvore da Floresta Negra, Xiang Gu, Cogumelo Perfumado) é amplamente utilizado como ingrediente em pratos asiáticos. Quando administrado por motivos de saúde, o Shiitake estimula o sistema imunológico e resulta em uma diminuição significativa da inflamação.

Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolor; coloquialmente chamado de cogumelo da cauda de peru, Yun Zhi, Kawaratake) contém polissacarídeos PSK, PSP e Kresina, bem como glucanos B-1,3 e B-1,4. Os polissacarídeos são usados para melhorar a função imunológica em pacientes com certos tipos de câncer quando usados junto com a quimioterapia. Na medicina tradicional chinesa, a cauda de peru é usada como tônico.

Cordyceps sinensis (Ophiocordyceps sinensis; também conhecido como Fungo da Lagarta Chinesa, Dong Chong Xia Cao, yartsa gunbu) é outro fungo com propriedades antioxidantes excepcionais. Cordyceps contém antioxidantes fortes que neutralizam os radicais livres nocivos e também aumentam a atividade do sistema antioxidante inato do corpo.

Maitake (Grifola frondosa; Cogumelo nuvem, Hui Shu Hua, Galinha-da-madeira, cabeça de carneiro, cabeça de ovelha) é um fungo poliporo que demonstrou estimular o sistema imunológico inato e o sistema imunológico adaptativo. A pesquisa descobriu que o Maitake estimula o sistema imunológico de pacientes com câncer de mama. Além disso, mostra efeitos de redução do açúcar no sangue, uma vez que o fungo contém um inibidor da alfa glicosidase.

Agaricus subrufescens (também conhecido nos termos de Agaricus blazei, Agaricus brasiliensis, Agaricus rufotegulis; coloquialmente cogumelo de amêndoa, cogumelo do sol, cogumelo de Deus, cogumelo da vida, royal sun agaricus, jisongrong ou himematsutake) é um cogumelo comestível, que se caracteriza pelo seu sabor doce e fragrância de amêndoas. O cogumelo Agaricus é um fungo medicinal popular, usado principalmente por seus efeitos de reforço do sistema imunológico.

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