Extracția cu ultrasunete a ciupercilor medicinale
Ciupercile medicinale sunt cunoscute încă din cele mai vechi timpuri pentru beneficiile lor excepționale asupra sănătății. Recent, ciupercile medicinale au devenit un produs de larg consum pentru îmbunătățirea sănătății și creșterea energiei. Pentru a beneficia de întregul spectru de efecte benefice pentru sănătate ale ciupercilor medicinale, compuși precum polizaharidele, triterpenoidele și alte substanțe bioactive trebuie eliberați din celulele ciupercilor. Extracția cu ultrasunete este o tehnică excelentă pentru izolarea compușilor bioactivi din materiale botanice, cum ar fi Reishi, Lions Mane, Cordyceps, Shiitake, Chaga etc.
Extracte din ciuperci medicinale – obținute cu ultrasunete
Ciupercile medicinale și-au consolidat statutul de superaliment și nootropic datorită efectelor lor extraordinare asupra funcțiilor cognitive și a sistemului imunitar. Pe lângă efectele lor de stimulare a sănătății și a funcțiilor cognitive, ciupercile medicinale sunt utilizate pentru prevenirea și tratarea bolilor (de ex. cancer, diabet, inflamații etc.). Cele mai cunoscute specii de ciuperci comestibile sunt Chaga, Reishi, Lion’s Mane, Cordyceps, Shiitake și Maitake.
UP100H, un extractor cu ultrasunete puternic de 100 de wați, este utilizat pentru extracția compușilor bioactivi din ciuperca chaga (Inonotus obliquus).
În ceea ce privește cele mai importante efecte ale ciupercilor asupra sănătății, s-a demonstrat că compușii bioactivi ai ciupercilor stimulează imunitatea, cresc factorul de creștere nervoasă (NGF), îmbunătățesc rezistența în timpul activității fizice, precum și longevitatea. Compușii bioactivi care determină efectele benefice pentru sănătate sunt, de exemplu, polizaharide precum α-glucanii și β-glucanii. Profilul glucanilor diferă de la o specie de ciuperci la alta și este responsabil pentru utilizarea specifică a diferitelor ciuperci în vederea obținerii unor efecte variate. De exemplu, Lion’s Mane stimulează factorul de creștere nervoasă (NGF), în timp ce ciuperca Cordyceps îmbunătățește rezistența, iar Reishi susține sistemul imunitar și longevitatea.
Faceți clic pe următoarele linkuri pentru a afla mai multe despre extracția din anumite ciuperci, inclusiv protocoale de extracție și demonstrații video:
De ce extracte din ciuperci?
Extractele din ciuperci sunt avantajoase deoarece doar cantități mici consumate au aceleași efecte ca atunci când se ingerează cantități mari de pulberi din ciuperci, ceea ce este necesar pentru a obține efectele dorite. Extractele din ciuperci izolate cu ultrasunete vă oferă toți nutrienții importanți și substanțele bioactive într-o formă foarte concentrată!
Extracția cu ultrasunete a polizaharidelor
Pentru izolarea polizaharidelor (cum ar fi alfa-glucanii și beta-glucanii), a triterpenelor și a altor compuși bioactivi din ciupercile medicinale, extracția cu ultrasunete este tehnica cea mai convenabilă, eficace și eficientă.
Alte componente benefice prezente în multe ciuperci comestibile sunt seleniul, vitamina D și vitamina B3. Prin sonicare intensă, pereții celulari ai ciupercilor (care sunt alcătuiți din chitină) sunt perforați și lizați, astfel încât compușii chimici, precum polizaharidele, vitaminele etc., sunt eliberați în solventul înconjurător. Extracția cu ultrasunete este foarte eficientă, eliberând întregul spectru de compuși bioactivi într-un timp de extracție foarte scurt în comparație cu tehnicile tradiționale de extracție.
După extracție, compușii bioactivi pot fi separați și purificați prin filtrare, distilare / evaporare și precipitare, în vederea preparării unor extracte din ciuperci foarte concentrate și foarte eficace. Aceste extracte din ciuperci sunt ulterior procesate în medicamente, suplimente alimentare, ingrediente alimentare funcționale, tincturi și tonice.
Extracția cu ultrasunete în apă sau în solvenți
Un avantaj uriaș al extracției cu ultrasunete este selecția largă de solvenți dintre care puteți alege. Izolarea asistată de ultrasunete a fitochimicalelor și a compușilor bioactivi poate fi realizată în solvenți precum apa, etanolul, metanolul, izopropanolul, amestecurile apă/etanol, glicerina, uleiurile vegetale etc.
În funcție de compușii țintă care trebuie izolați, extracția asistată de ultrasunete a ciupercilor poate fi realizată în apă sau în solvenți precum etanolul, metanolul, izopropanolul etc. Deoarece ciupercile conțin în principal compuși țintă solubili în apă și doar câteva componente insolubile în apă, extracția în apă sau în etanol apos este de obicei metoda preferată. Solvenții cu un procent mai mare de alcool sunt utilizați în mod specific pentru izolarea extractelor bogate în triterpene.
UP400St Ultrasonicatorul UP400St este foarte eficient și permite extracția rapidă a compușilor bioactivi, precum polizaharidele, terpenele, alcaloizii și alte micochimicale, din miceliul și corpul fructifer al ciupercilor medicinale.
- Cea mai eficientă
- Extracție rapidă
- Extracție mai completă
- Extracte de înaltă calitate cu spectru complet
- Proces blând, netermic (extracție la rece)
- Calitate farmaceutică / alimentară
- Proces standardizat
- Diverși solvenți dintre care puteți alege
- Operare sigură și ușoară
Rezultatele extracției cu ultrasunete a ciupercilor
Parametrii procesului cu ultrasunete sunt esențiali în ceea ce privește izolarea și recuperarea fitochimicalelor. În primul rând, parametrii ultrasonici precum amplitudinea, presiunea și temperatura sunt factori importanți pentru reglarea procesului de extracție în vederea obținerii celui mai mare randament și a celei mai înalte calități. În al doilea rând, condițiile de proces controlate cu precizie asigură că extractele nu sunt degradate de impacturi prea puternice ale procesului (de ex. temperaturi ridicate). De exemplu, compușii botanici precum polizaharidele sunt predispuși la degradare atunci când sunt expuși la temperaturi ridicate.
Extractoarele Hielscher Ultrasonics pot fi controlate exact – prin setarea amplitudinii, presiunii și temperaturii la condiții optime. Acest lucru permite rezultate reproductibile, calitatea extractului și standardizarea procesului.
Cercetările (Alzorqi et al.) au arătat că (1-3; 1-6)-β-d-glucanii din ciuperci malaieziene extrași prin sonicare au o activitate antioxidantă mai mare, o greutate moleculară mai mare și un grad optim de ramificare în comparație cu extractele produse prin tehnici convenționale de extracție.
Extractoare cu ultrasunete de înaltă performanță
Hielscher Ultrasonics este un producător cu experiență îndelungată de ultrasonicatoare de înaltă performanță, care sunt aplicate cu succes pentru izolarea componentelor bioactive din materiale botanice și ciuperci. Cu o gamă de produse care acoperă întregul spectru, de la ultrasonicatoare mai mici ținute în mână la sisteme de masă și pilot, până la unități complet industriale, Hielscher Ultrasonics este partenerul dumneavoastră care vă asistă de la primul test de fezabilitate și optimizarea procesului până la instalarea finală a liniei dumneavoastră de producție industrială. Pentru a elibera compușii bioactivi din materialele botanice, pot fi necesare amplitudini ridicate – în special atunci când pereți celulari rezistenți trebuie perforați și lizați. Procesoarele cu ultrasunete Hielscher Ultrasonics, de ex. UIP500hdT sau UIP2000hdT, pot funcționa la amplitudini foarte mari, de până la 200µm. Aceste amplitudini ridicate pot fi menținute continuu în regim 24/7, desigur. Robustețea ultrasonicatoarelor Hielscher asigură o funcționare 24/7 fără probleme, în regim de lucru intens și în medii solicitante.
- Extractoare cu ultrasunete de înaltă performanță
- Controlabile cu precizie
- Rezultate reproductibile
- Scalabilitate liniară
- Robuste și cu întreținere redusă
- Consultanță și service
- Operare ușoară și sigură
SonoStation – un sistem cu ultrasunete cu 2x ultrasonicatoare de 2kW, rezervor cu agitare și pompă – este excelent pentru extracția unor cantități mari.
| Volumul lotului | Debit | Dispozitive recomandate |
|---|---|---|
| 1 până la 500mL | 10 până la 200mL/min | UP100H |
| 10 până la 2000mL | 20 până la 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 până la 20L | 0,2 până la 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 până la 100L | 2 până la 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 până la 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | mai mare | cluster de UIP16000 |
Extractoare cu ultrasunete de mare putere, de la scară de laborator la scară pilot și industrială.
Literatură / Referințe
- 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.
Informații utile
Extracția cu ultrasunete – principiu de funcționare
Extracția cu ultrasunete este o tehnologie simplă, ieftină, rapidă și eficientă, care intensifică extracția lichid-solid și depășește tehnicile tradiționale de extracție. Principalele avantaje ale extracției solid–lichid cu ultrasunete se bazează pe o cinetică de extracție și un transfer de masă mai rapide, precum și pe o creștere a randamentului extractului. Un alt beneficiu este posibilitatea de a desfășura procesul de extracție la temperaturi mai scăzute, protejând compușii termosensibili împotriva degradării. În comparație cu tehnicile alternative de izolare, cum ar fi microundele sau CO2 supercritic, extractorul cu ultrasunete are costuri mai reduse (atât la achiziție, cât și la operare) și este, de asemenea, ușor de utilizat și sigur în exploatare.
Extracția cu ultrasunete se bazează pe cavitația acustică și pe forțele sale hidrodinamice de forfecare. Sistemele Hielscher Ultrasonics generează unde ultrasonice intense și cavitație pentru extracția fitochimicalelor din materiale botanice.
Cavitația acustică – fenomenul procesării cu ultrasunete: atunci când undele ultrasonice intense sunt cuplate într-un mediu lichid, fluidului i se aplică cicluri de compresie și expansiune. În timpul expansiunii (rarefierii), în lichid apar bule de vid sau cavități. Aceste bule de vid se formează atunci când presiunea negativă exercitată depășește rezistența la tracțiune a fluidului. Pe parcursul mai multor cicluri de compresie / rarefiere, bulele de vid cresc până când ating un punct în care nu mai pot absorbi energie suplimentară, astfel încât colapsează violent (implozia bulelor). În timpul imploziei bulelor apar local condiții extreme, precum temperaturi foarte ridicate și diferențe de presiune, curenți de lichid și forțe de forfecare. Aceste forțe intense distrug celulele (vegetale și ale țesuturilor), astfel încât materialul intracelular (de ex. polizaharide, terpene, proteine, flavone etc.) este eliberat în solvent. Procesul de formare, creștere și colaps al bulelor de vid este cunoscut sub numele de cavitație.
Ciuperca
Ciuperca (plural: ciuperci) este termenul botanic pentru toți membrii grupului de organisme eucariote care include microorganisme precum drojdiile, mucegaiurile, precum și ciupercile macroscopice. În special în medicina tradițională (de ex. medicina asiatică / chineză), ciupercile sunt administrate pentru a induce efecte multiple, cum ar fi îmbunătățiri cognitive, stimularea sistemului imunitar sau atingerea longevității. În prezent, ciupercile medicinale nu sunt utilizate doar ca medicament alternativ, ci extractele din ciuperci sunt consumate și ca alimente funcționale sau superalimente. De exemplu, ciuperci precum maitake, cordyceps, coada curcanului, reishi sunt ingerate pentru a beneficia de efectul lor de imunomodulatori. Mai multe specii de ciuperci, cum ar fi ciupercile cu psilocibină (cunoscute colocvial drept ciuperci magice), sunt utilizate pentru proprietățile lor psihedelice. Ciupercile nu sunt plante și sunt clasificate în regnul Fungi.
Polizaharide
Polizaharidele sunt compuși bioactivi importanți prezenți în ciupercile medicinale. Acestea sunt utilizate drept compuși biochimic activi pentru administrare farmaceutică și nutraceutică, având efecte pozitive precum reglarea imunitară, inversarea sau prevenirea leziunilor cauzate de radiații, efect anticoagulant, precum și activități anticanceroase, antivirale și hipoglicemiante. Polizaharidele derivate din ciuperci lentinan, schizofilan și krestin au fost acceptate ca imunoceutice (medicamente care stimulează sistemul imunitar) în Japonia, Coreea și China.
Pe lângă polizaharide, ciupercile conțin fenoli, heteropolizaharide, glicogeni, vitamine și triterpene, printre alte componente benefice.
Specii de ciuperci medicinale
În ciuperca Chaga – cunoscută și sub denumirea de Inonotus obliquus sau ciuperca neagră a arborilor (denumită mai colocvial cinder conk, birch conk, clinker polypore) – polizaharidele sunt cei mai importanți compuși activi. Polizaharidele din Chaga au o activitate antioxidantă foarte puternică, neutralizând radicalii liberi.
Lion’s Mane (Hericium erinaceus) este o ciupercă comestibilă și medicinală care aparține grupului ciupercilor dințate. Lion’s Mane este cunoscută pentru efectele sale neuroprotectoare și nootrope, ceea ce înseamnă că Lion’s Mane este utilizată pentru îmbunătățirea memoriei și a funcțiilor cognitive.
Reishi (Ganoderma lucidum, cunoscută și ca Ling Zhi / Lingzhi, Mannentake, ciuperca nemuririi) este o ciupercă poliporă, ușor de recunoscut după pălăria sa roșie, lăcuită, în formă de rinichi. Ciuperca Reishi produce un grup de triterpene numite acizi ganoderici. Acizii ganoderici prezintă o structură moleculară similară cu cea a hormonilor steroizi. În plus, alți compuși prezenți în Reishi includ polizaharide (de ex. beta-glucan), cumarină, manitol și alcaloizi. Sterolii izolați din ciupercă includ ganoderol, acid ganoderenic, ganoderiol, ganodermanontriol, lucidadiol și ganodermadiol. Din perspectivă culinară, Reishi este cunoscută pentru gustul său amar și este adesea consumată în băuturi pe bază de cafea.
Shiitake (Lentinula edodes; denumită colocvial ciuperca de copac din Pădurea Neagră, Xiang Gu, ciuperca parfumată) este utilizată pe scară largă ca ingredient în preparatele asiatice. Atunci când este administrată din motive de sănătate, Shiitake stimulează sistemul imunitar și duce la o scădere semnificativă a inflamației.
Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolor; denumită colocvial ciuperca coada curcanului, Yun Zhi, Kawaratake) conține polizaharidele PSK, PSP și Kresin, precum și glucani B-1,3 și B-1,4. Polizaharidele sunt utilizate pentru îmbunătățirea funcției imunitare la pacienții cu anumite tipuri de cancer, atunci când sunt utilizate împreună cu chimioterapia. În medicina tradițională chineză, coada curcanului este utilizată ca tonic.
Cordyceps sinensis (Ophiocordyceps sinensis; cunoscută și ca ciuperca-omidă chinezească, Dong Chong Xia Cao, yartsa gunbu) este o altă ciupercă cu proprietăți antioxidante excepționale. Cordyceps conține antioxidanți puternici care neutralizează radicalii liberi nocivi și, de asemenea, intensifică activitatea sistemului antioxidant înnăscut al organismului.
Maitake (Grifola frondosa; ciuperca-nor, Hui Shu Hua, găina pădurii, cap de berbec, cap de oaie) este o ciupercă poliporă despre care s-a demonstrat că stimulează atât sistemul imunitar înnăscut, cât și sistemul imunitar adaptativ. Cercetările au constatat că Maitake stimulează sistemul imunitar al pacienților cu cancer de sân. În plus, prezintă efecte de scădere a glicemiei, deoarece ciuperca conține un inhibitor de alfa-glucozidază.
Agaricus subrufescens (cunoscută și sub denumirile de Agaricus blazei, Agaricus brasiliensis, Agaricus rufotegulis; colocvial ciuperca de migdale, ciuperca soarelui, ciuperca lui Dumnezeu, ciuperca vieții, agaricus regal al soarelui, jisongrong sau himematsutake) este o ciupercă comestibilă, caracterizată prin gustul său dulce și aroma de migdale. Ciuperca Agaricus este o ciupercă medicinală populară, utilizată mai ales pentru efectele sale de stimulare a sistemului imunitar.