Полезные сведения

экстракция Ультразвуковой – Принцип работы

Ультразвуковая экстракция является механическим методом высвобождения и изоляции внутриклеточного соединения из клеточных матриц, таких как растительные клетки. Когда мощные ультразвуковые волны соединяются с шламом (например, состоящими из частиц растений в воде или растворителе), высокоэнергетические ультразвуковые волны генерируют кавитацию. Явление кавитации приводит локально к экстремальным температурам, давлению, скорости нагрева/охлаждения, дифференциалам давления и высоким силам сдвига в среде. Когда пузырьки кавитации взрываются на поверхности твердых частиц (таких как частицы, клетки растений, ткани и т.д.), микро-струи и межразрывные столкновения генерируют такие эффекты, как поверхностный пилинг, эрозия и распад частиц. Кроме того, имплозия пузырей кавитации в жидких носителях создает макротурбуленты и микро-смешивание.
Ультразвуковое облучение представляет собой эффективный способ повышения процессов передачи массы, так как звукозация приводит к кавитации и связанным с ней механизмам, таким как микро-движение жидкими струями, сжатие и декомпрессия в материале с последующим нарушение стенок клеток, а также высокие скорости нагрева и охлаждения.

Ультразвуковая экстракция из клеток растений: микроскопическая поперечная секция (ТС) показывает механизм действий при ультразвуковой извлечении из клеток (увеличение 2000x) (ресурс: Vilkhu et al. 2011)

Ультразвуковая установка растительного материала фрагментирует матрицу растительных клеток и усиливает увлажнение того же. Chemat et al. (2015) заключают, что ультразвуковая добыча биологически активных соединений из растительных веществ является результатом различных независимых или комбинированных механизмов, включая фрагментацию, эрозию, капиллярность, детекстурацию и сонопорацию. Эти эффекты нарушают клеточной стенки, улучшить передачу массы, толкая растворитель в клетку и сосать фито-соединение загружен растворителя, и обеспечить движение жидкости путем микро-смешивания.

Каковы основные преимущества ультразвуковой добычи?

• Быстрый процесс и высокая производительность
• Низкое потребление энергии
• Снижение затрат на обработку
• Нетермальные технологии
• Высшая чистота
• Зеленые технологии

Акустическая кавитация и ее последствия

В жидкости ультразвуковые волны создают интенсивные чередующиеся циклы высокого давления/низкого давления, которые приводят к образованию кавитационных пузырей. В течение нескольких циклов давления, пузырьки кавитации растут, пока они не достигнут предела, где пузырь не может поглощать больше энергии. В этот момент пузырь взрывается яростно. Во время взрыва пузыря экстремальные условия, такие как высокие температуры до 5000K, давление до 2000atm, очень высокие скорости нагрева / охлаждения и дифференциалы давления происходят. Так как динамика коллапса пузыря быстрее массы и передачи тепла, энергия в разрушающейся полости ограничивается очень небольшой зоной, также называемой «горячей точкой». Имплозия кавитационного пузыря также приводит к микротурбулентности, жидким струям скорости до 280 м/с и образуя образу сил сдвига. Это явление известно как ультразвуковая или акустическая кавитация.

Ультразвуковая добыча основана на акустической кавитации и ее гидродинамических силах сдвига

Катехины

Зеленый чай, как известно, богат полифенолы, такие как кафейковая кислота, желчная кислота, катехин, эпекатехин, гралехин, катехин галлат, gallocatechin gallate, epicatechin gallate, эпигаллокатехин, и эпигаллокатехин галлат (EGCG), который делает зеленый чай популярные здоровые продукты питания потребляется как напиток и как экстракт. EGCG является известным катехиным, который присутствует в больших количествах в сушеных листьях зеленого чая (7380 мг на 100 г), белого чая (4245 мг на 100 г) и в меньших количествах в черном чае (936 мг на 100 г). Во время производства черного чая, катехины в основном преобразуются в theaflavins и thearubigins через полифенол оксидаза.

Польза для здоровья Эпигаллокатехина Галлата (EGCG)

Из группы катехинов, эпигаллокатехин галлат (EGCG) является наиболее изученным и наиболее перспективным. От противораковых, антиоксидативных, противовоспалительных, противофидов, анти-коллагенеза к иммунной системе повышения и антивозрастных эффектов, EGCG показывает много преимуществ и, следовательно, потребляется в виде зеленого чая напиток, а также в виде пищевых добавок такие как капсулы, порошки, таблетки и т.д.
Исследования показывают, что катехины, как эпигаллокатехин галлат (EGCG) может уменьшить воспаление и может предотвратить некоторые хронические заболевания, такие как болезни сердца, диабет, и некоторые формы рака.

EGCG и ее противораковые эффекты

В виду того что рак часто жизнеопасное заболевание, противораковые свойства EGCG находятся под тяжелым исследованием. Исследования показывают, что EGCG может ингибировать опухолевого генеза путем уменьшения или устранения канцерогенных эффектов. Есть выводы, предполагающие, что EGCG предотвращает диэтилнитриросаминов индуцированного ожирения связанных опухолей печени путем ингибирования IGF / IGF-1R оси, улучшение гиперинсулинемии, и смягчающее хроническое воспаление. Другим мехнаизмом противоопухолевого эффекта EGCG является ингибирование ангиогенеза и тем самым сдерживающее пролиферацию опухоли.

EGCG и ее антиоксидантные эффекты

Бесчисленные антиоксидативные процессы происходят в организме человека и способствуют здоровью, силе и благополучию. EGCG является антиоксидантом. Антиоксиданты могут защитить от повреждения клеток путем очистки свободных радикалов и нейтрализации их. Кольца фенола в структуре EGCG действуют как электронные ловушки и падальщики свободных радикалов, препятствуют образованию реактивных видов кислорода, и уменьшают таким образом повреждения, вызванные окислительным стрессом.

EGCG и ее противовоспалительные эффекты

Воспаление может быть вызвано болезнью, хроническим стрессом и загрязнением окружающей среды. Организм реагирует на такие стрессовые факторы при воспалении, которое характеризуется агрегированием большого количества иммунных клеток в воспалительных участках, высвобождением провоспалительных цитокинов и реактивными видами кислорода/азота (ROS/RNS). ROS/RNS связаны с активацией транскрипционного фактора NF-B и активатора белка-(AP-)1. После активации NF-jB и AP-1 переносят сяпты из цитоплазмы в ядро и upregulate различные воспалительные экспрессии генов, которые впоследствии вызывают обострение воспалительной реакции и повреждение тканей.
EGCG ингибирует передачу NF-B и AP-1, что выражение iNOS и COX-2 регулируется главным образом путем очистки оксида азота, пероксинитита и других ROS/RNS и производство воспалительных факторов снижается.

EGCG и ее влияние на продвижение остеогенеза

Остеопороз является тяжелым заболеванием, характеризующимся дегенерацией костной матрицы и потерей плотности костной ткани. EGCG показывает регулятивное воздействие на метаболизм костей. EGCG может вызвать апоптоз остеокластоса и ингибировать образование остеокластов, блокируя генерацию NF-B и IL-1b. Кроме того, он может способствовать образованию минерализованных костных узелков.
Ченю Чу; Цзя Денг; И Ман; Yili Qu (2017): Экстракты зеленого чая Эпигаллокатехин-3-галлат для различных методов лечения. BioMed Research International Vol. 2017