Экстракт ежовика гребенчатого, полученный с помощью ультразвука

Экстракты гриба вида Hericium erinaceus, известного как ежовик гребенчатый, наиболее эффективно получают с помощью обработки ультразвуком. Ультразвуковые экстракторы быстро разрушают клеточную матрицу гриба и обеспечивают полное извлечение биоактивных соединений из мицелия и плодового тела ежовика гребенчатого.

Экстракция ежовика гребенчатого с помощью ультразвука

Биоактивные соединения в ежовике гребенчатом: Hericium erinaceus, также известный под обиходными названиями «львиная грива», японским «ямабуситаке», «помпон», «бородатый зуб», «ёж» или «обезьянья голова», – гриб, который десятилетиями используется в традиционной медицине и в качестве лечебного средства. Ежовик гребенчатый содержит множество биоактивных соединений: полисахариды, стеролы, гликопротеины, терпеноиды (например, эринацины), а также фенольные и летучие соединения (например, гериценоны). Эти вещества известны своим антиоксидантным, антидиабетическим, противораковым, противовоспалительным, противомикробным, антигипергликемическим и гиполипидемическим действием. Научные исследования показали, что соединения ежовика гребенчатого могут улучшать развитие и функционирование нейронов и, возможно, защищать нервы от повреждений. Поэтому в настоящее время он проходит испытания в качестве средства для лечения деменции.

В этом видео демонстрируется высокоэффективная экстракция ежовика гребенчатого с помощью ультразвукового гомогенизатора Hielscher UP200Ht. Ультразвуковая экстракция идеально подходит для получения высококачественных экстрактов полного спектра, содержащих полисахариды, такие как бета-глюканы, а также гериценоны и эринацины.

Ультразвуковая экстракция ежовика гребенчатого:
Ультразвуковая экстракция ежовика гребенчатого – метод, в котором применяется ультразвук высокой мощности для извлечения биоактивных соединений из плодового тела или мицелия ежовика гребенчатого (Hericium erinaceus). Ежовик гребенчатый – широко известный лекарственный гриб, содержащий различные полезные для здоровья биоактивные соединения, такие как полисахариды, бета-глюканы, гериценоны, эринацины и антиоксиданты.
Процесс ультразвуковой экстракции грибов предполагает использование ультразвуковых гомогенизаторов зондового типа, создающих интенсивную кавитацию в жидкой среде (например, воде, этаноле или метаноле), содержащей грибное сырьё. Возникающая ультразвуковая кавитация разрушает клеточные стенки грибного сырья, высвобождая биоактивные соединения в жидкость / растворитель. Ультразвуковые волны также усиливают массоперенос биоактивных соединений из грибного сырья в растворитель, что повышает эффективность экстракции.
Ультразвуковая экстракция грибов – очень эффективный и быстрый метод выделения, не требующий высоких температур или вредных химических веществ. Извлечённые биоактивные соединения могут использоваться в различных областях, например в производстве пищевых добавок, функциональных продуктов питания и нутрицевтиков. Кроме того, метод ультразвуковой экстракции ежовика гребенчатого экологичен и соответствует принципам устойчивого развития, что делает его идеальным выбором для извлечения биоактивных соединений из природных источников.

Эти преимущества делают обработку ультразвуком превосходным методом экстракции для получения высококачественных грибных экстрактов и объясняют, почему ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher используются во всём мире в лабораториях и промышленности для производства грибных экстрактов.

Протокол ультразвуковой экстракции ежовика гребенчатого

Valu et al. (2020) продемонстрировали высокоэффективную процедуру экстракции для получения и концентрирования биоактивных продуктов из биомассы H. erinaceus, основанную на принципах ультразвуковой экстракции. Для экстракции использовали ультразвуковой процессор Hielscher (Hielscher UIP1000hdT, 1000 Вт, 20 kHz) с сонотродом BS4d40 (диаметр 40 mm). Перед экспериментами по экстракции ультразвуковой процессор откалибровали для определения чистой потребляемой мощности. В процессе обработки ультразвуком это значение автоматически вычиталось из общего потребления энергии, что позволяло определить чистую мощность, передаваемую в экстракционную среду. Во время экспериментов образцы помещали в пакет со льдом и непрерывно перемешивали магнитной мешалкой для поддержания низкой температуры образцов. После завершения экстракции образцы фильтровали под вакуумом, а затем центрифугировали (2500× g в течение 5 min). Для удаления воды и спирта из надосадочных жидкостей использовали роторный испаритель. Оставшиеся в образцах остатки воды и спирта подвергали лиофилизации для получения порошкообразного экстракта. В качестве альтернативы растворитель можно удалить с помощью вакуумного фильтра и роторного вакуумного испарителя для получения грибного концентрата.
 

 
Оптимизированные условия экстракции с использованием ультразвука были следующими:

• ультразвуковой гомогенизатор UIP1000hdT с сонотродом BS4d40: амплитуда 100%, коэффициент заполнения 100%)
• высушенный, измельчённый Hericium erinaceus
• растворитель: 80% водный раствор этанола
• соотношение растворитель–сырьё: 1:30 (g/mL)
• время экстракции: 45 min

Общее содержание фенольных соединений в этом оптимизированном экстракте H. erinaceus составило 23,2 mg GAE/g DM, а в тесте DPPH антиоксидантная активность достигла IC50 87,2 μg/mL.
Исследовательская группа успешно продемонстрировала, что ультразвуковая экстракция эффективно способствует выделению антиоксидантов из Hericium erinaceus, в частности полифенолов и флавоноидов, коррелирующих с дитерпеноидом эринацином A, известным своей высокой антиоксидантной активностью.
(ср. Valu et al., 2020)

В этом видео мы демонстрируем ультразвуковую экстракцию чаги холодной водой. Hielscher UP100H – ультразвуковой гомогенизатор мощностью 100 ватт. Зонд MS14 диаметром 14mm хорошо подходит для экстракции небольших партий растительного сырья. Интенсивность можно регулировать с помощью регулятора амплитуды. Для этой демонстрации экстракции мы используем интенсивность 100%.

Найдите идеальный ультразвуковой гомогенизатор для экстракции ежовика гребенчатого!

Ежовик гребенчатый богат хитином. Как и у всех грибов, клеточные стенки ежовика гребенчатого содержат много хитина. Хитин – прочный биополимер, придающий клеточным стенкам высокую жёсткость и прочность. Из-за высокого содержания хитина ежовик гребенчатый не следует употреблять сырым, поскольку хитин трудно переваривается и может вызвать расстройство желудка.
Для разрушения клеточных стенок ежовика гребенчатого и извлечения внутриклеточных биоактивных соединений требуется интенсивное силовое воздействие. Поэтому ультразвуковые ванны или ёмкости для очистки не обеспечивают желаемых результатов экстракции.
Узнайте больше о сравнении эффективности ультразвукового гомогенизатора зондового типа и ультразвуковой ванны!
В отличие от них, ультразвуковые зонды локально создают ультразвуковые волны высокой интенсивности и кавитацию, которые обеспечивают энергию, необходимую для разрушения хитинсодержащих клеточных стенок грибов. Кроме того, обработка ультразвуком с помощью зонда – нетермический метод экстракции, предотвращающий термическое разложение биоактивных соединений под действием тепла. Поэтому ультразвуковые гомогенизаторы зондового типа обеспечивают наиболее эффективный метод экстракции лекарственных грибов.
 
Обратитесь к нам для подбора подходящего ультразвукового гомогенизатора зондового типа для экстракции грибов!
 
Таблица ниже даёт представление о приблизительной производительности наших ультразвуковых гомогенизаторов:

Свяжитесь с нами сейчас и получите дополнительную информацию об ультразвуковых гомогенизаторах для экстракции грибов! Наши хорошо подготовленные сотрудники с многолетним опытом с радостью порекомендуют вам наиболее подходящий ультразвуковой экстрактор для вашего процесса экстракции грибов!

---

---

Литература / Источники

• 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

Полезные сведения

Биоактивные соединения грибов из мицелия и плодового тела: сравнение

Экстракты как мицелия, так и плодового тела можно получать с помощью ультразвуковой экстракции, и каждый из них обладает своими уникальными преимуществами. Какой из них лучше, зависит от конкретного применения и желаемых результатов.
Экстракты мицелия обычно дешевле, и их легче производить в больших количествах, чем экстракты плодового тела, что делает их более доступными. Мицелий также содержит множество полезных соединений, таких как полисахариды, эргостерол и ферменты.
В свою очередь, экстракты плодового тела содержат больше бета-глюканов, тритерпеноидов и других соединений, которые связывают с пользой для здоровья. Плодовые тела также обычно содержат более разнообразный набор соединений и в некоторых случаях могут обладать более выраженным действием.
В конечном счёте выбор между экстрактами мицелия и плодового тела зависит от конкретного применения и желаемых эффектов. Например, если вам нужна поддержка иммунитета, экстракт мицелия может быть хорошим вариантом благодаря высокому содержанию полисахаридов. Если вам нужна поддержка когнитивных функций, экстракт плодового тела может быть лучшим выбором благодаря высокому содержанию тритерпеноидов. Также стоит отметить, что высококачественные экстракты как из мицелия, так и из плодового тела могут быть эффективными и полезными для различных целей.

Какой метод экстракции бета-глюканов из ежовика гребенчатого является лучшим?

Ультразвуковая экстракция холодной водой – лучший метод высвобождения водорастворимых соединений из грибов, например из плодового тела ежовика гребенчатого. Ультразвуковая экстракция холодной водой перфорирует и разрушает прочные клеточные стенки грибов, высвобождая из клеточной матрицы биоактивные соединения, такие как β-глюканы. Поскольку обработка ультразвуком является щадящим процессом, она не повреждает фитохимические вещества и предотвращает разложение всех полезных для здоровья биоактивных соединений, включая бета-глюканы.

Каковы преимущества грибного экстракта?

Процесс экстракции, например ультразвуковой, высвобождает из клеточной матрицы биоактивные соединения, такие как бета-глюканы. Поэтому грибные экстракты содержат больше биоактивных соединений, чем порошок из измельчённых грибов. Основная фракция β-глюканов, представляющих собой высокомолекулярные полимеры, растворима в воде. Именно поэтому ультразвуковая экстракция холодной водой является не только полезным для здоровья и экологичным способом экстракции, но и эффективно высвобождает β-глюканы из грибных клеток в воду. Получение экстракта позволяет производить лечебные средства и пищевые добавки, содержащие постоянное количество биоактивных молекул в каждой дозе.

Биоактивные соединения в ежовике гребенчатом

К очень важным и хорошо изученным биоактивным метаболитам также относятся эринацины (A–I), группа циатиновых дитерпеноидов, извлекаемых из мицелия Hericium erinaceus, или ежовика гребенчатого, или ямабуситаке, и гериценоны (C–H), производные бензилового спирта, извлекаемые из плодового тела. Обе группы соединений могут легко проходить через гематоэнцефалический барьер и продемонстрировали нейротропное и нейропротекторное действие. Сообщается, что они индуцируют синтез фактора роста нервов (NGF) как in vitro, так и in vivo. Однако этот лекарственный гриб также обладает антиоксидантными, противовоспалительными, противораковыми, иммуностимулирующими, антидиабетическими, противомикробными, гиполипидемическими и антигипергликемическими свойствами, хотя наиболее часто он применяется для лечения нейродегенеративных заболеваний и когнитивных нарушений.
Доказано, что эринацин A, основной представитель группы эринацинов, оказывает эффективное защитное действие при болезни Паркинсона. В мышиной модели болезни Паркинсона, вызванной 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP), эринацин A снижал вызванную MPTP потерю дофаминергических клеток, апоптотическую гибель клеток, вызванную окислительным стрессом, и уровни глутатиона, нитротирозина и 4-hydroxy-2-nonenal (4-HNE); он также устранял связанные с MPTP двигательные нарушения и уменьшал повреждение, обусловленное вызванными 1-methyl-4-phenylpyridinium (MPP) цитотоксичностью и апоптозом нейрональных клеток, посредством поддерживаемой стрессом эндоплазматического ретикулума (ER) активации сигнальных путей IRE1α/TRAF2, JNK1/2 и p38 MAPK, экспрессии гомологичного C/EBP белка (CHOP), IKB-β и NF-κB, а также Fas и Bax. Также было установлено, что этот метаболит эффективен при ишемическом инсульте, как сообщалось в исследовании на крысах, в котором наблюдалось уменьшение апоптоза нейронов, а также размера постинсультной полости в мозге за счёт воздействия на сигнальные пути iNOS/активных форм азота (RNS) и митоген-активируемой протеинкиназы p38 (MAPK)/гомологичного белка CCAAT-энхансер-связывающего белка (CHOP).
Также сообщалось, что эринацин A обладает значительной противоопухолевой активностью в клетках рака желудка человека TSGH 9201, в которых он индуцировал выраженный апоптоз, связанный с повышенным фосфорилированием в сигнальных путях киназы фокальной адгезии/протеинкиназы FAK/Akt/p70S6K и серин/треониновой киназы PAK-1. Он также приводил к повышению цитотоксичности и образования ROS, снижению инвазивности и активации каспаз, а также экспрессии рецептора некроза опухоли TRAIL. Сильное противоопухолевое действие этого метаболита впоследствии было подтверждено недавним исследованием как in vitro на двух линиях клеток рака толстой кишки человека (DLD-1 и HCT-116), так и in vivo на мышиной модели, что позволило дополнительно уточнить его механизмы. Эффекты лечения включали стимуляцию внешних путей активации апоптоза (TNFR, Fas, FasL, каспазы), подавление экспрессии антиапоптотических молекул Bcl-2 и Bcl-XL, а также фосфорилирование N-концевой киназы Jun JNK1/2, реагирующей на стрессовые стимулы, NF-κB p50 и p330. Также было продемонстрировано, что повышение экспрессии молекул рецепторов смерти через сигнальный путь JNK MAPK/p300/NF-κB опосредовано модификацией гистона H3K9K14ac; результаты исследования in vivo действительно выявили повышенные уровни гистона H3K9K14ac, а также ацетилирование гистонов на промоторах Fas, FasL и TNFR.
Другой эринацин, эринацин C, известен своим противонейровоспалительным и нейропротекторным действием, которое может реализовываться посредством механизма ингибирования экспрессии белков IκB, p-IκBα (участвующих в вышележащем каскаде передачи сигнала NF-κB) и индуцибельной синтазы оксида азота (iNOS), а также активации защитного при стрессе сигнального пути Nrf2/HO-1. Обработка человеческих микроглиальных клеток BV2 с воспалением, индуцированным LPS, приводила к снижению уровней оксида азота (NO), IL-6, TNF-α и iNOS, ингибированию экспрессии NF-κB, и фосфорилированию белков IκBα (p-IκBα), а также ингибированию Kelch-подобного ECH-ассоциированного белка 1 (Keap1), и повышению уровня ядерного транскрипционного фактора, связанного с эритроидным фактором 2 (Nrf2), и экспрессии белка гемоксигеназы-1 (HO-1).
(отрывок из Venturella et al., 2021)