Extrakt z levej hrivy vyrobený ultrazvukom
Výťažky z huby Hericium erinaceus, známej ako huba levia hriva, sa najefektívnejšie vyrábajú pomocou ultrazvuku. Ultrazvukové extraktory rýchlo rozbíjajú bunkovú matricu húb a umožňujú úplnú extrakciu bioaktívnych zlúčenín z mycélia levej hrivy a plodnice.
Ultrazvukom asistovaná extrakcia húb Lion's Mane
Bioaktívne zlúčeniny v Lion's Mane: Hericium erinaceus, známy aj pod bežnými názvami levia hriva, japonská yamabushitake, pom, fúzatý zub, ježko alebo huba opičej hlavy, je huba, ktorá sa už desaťročia používa ako tradičná medicína a terapeutika. Levia hriva obsahuje mnoho bioaktívnych zlúčenín, polysacharidov, sterolov, glykoproteínov, terpenoidov (napr. erinacínov), ako aj fenolových a prchavých zlúčenín (napr. hericenónov). Tieto látky sú známe svojimi antioxidačnými, antidiabetickými, protirakovinovými, protizápalovými, antimikrobiálnymi, antihyperglykemickými a hypolipidemickými účinkami. Vedecký výskum ukázal, že zlúčeniny levej hrivy môžu zlepšiť vývoj a funkciu neurónov a môžu chrániť nervy pred poškodením. Preto je v súčasnosti testovaný ako terapeutický prostriedok na demenciu.
Ultrazvuková extrakcia levej hrivy pomocou ultrazvuku UP200Ht: vyššie výťažky, plnospektrálny extrakt.
Ultrazvuková extrakcia levej hrivy je technika, pri ktorej sa využíva vysokovýkonný ultrazvuk na extrakciu bioaktívnych zlúčenín z plodnice alebo mycélia huby Leviej hrivy (Hericium erinaceus). Huba Lion's Mane je známa liečivá huba a obsahuje rôzne zdraviu prospešné bioaktívne zlúčeniny, ako sú polysacharidy, beta-glukány, hericenóny, erinacíny a antioxidanty.
Ultrazvukový proces extrakcie húb zahŕňa použitie ultrazvukových sondových prístrojov, ktoré vytvárajú intenzívnu kavitáciu v kvapalnom médiu (ako je voda, etanol alebo metanol) obsahujúcom hubový materiál. Vytvorená ultrazvuková kavitácia spôsobuje rozpad bunkových stien hubového materiálu a uvoľnenie bioaktívnych zlúčenín do kvapaliny / rozpúšťadla. Ultrazvukové vlny tiež zvyšujú prenos hmoty bioaktívnych zlúčenín z materiálu húb do rozpúšťadla, čo zvyšuje účinnosť extrakcie.
Ultrazvuková extrakcia húb je veľmi účinná a rýchla izolačná technika, ktorá nevyžaduje vysoké teploty ani škodlivé chemikálie. Extrahované bioaktívne zlúčeniny možno použiť na rôzne aplikácie, ako sú doplnky stravy, funkčné potraviny a nutraceutiká. Okrem toho je ultrazvuková metóda extrakcie levej hrivy šetrná k životnému prostrediu a udržateľná, vďaka čomu je ideálnou voľbou na extrakciu bioaktívnych zlúčenín z prírodných zdrojov.
- vysoká účinnosť
- čisto mechanické extrakčné účinky, vďaka ktorým je extrakcia šetrná
- jednoduchá obsluha
- veľmi krátka doba spracovania
- Úspora energie
Vďaka týmto výhodám je sonikácia vynikajúcou extrakčnou technikou pre vysokokvalitné hubové extrakty a sú dôvodom, prečo sa ultrazvukové prístroje Hielscher používajú na celom svete v laboratóriách a priemysle na výrobu hubových extraktov.
UV-Vis meranie ultrazvukovo izolovaného extraktu z levej hrivy pomocou ultrazvukovej sondy UP200Ht.
Protokol pre ultrazvukovú extrakciu levej hrivy
Valu et al. (2020) preukázali vysoko účinný extrakčný postup na získanie a koncentráciu bioaktívnych produktov biomasy H. erinaceus založený na princípoch ultrazvukovej extrakcie. Zariadením použitým na extrakciu bol ultrazvukový procesor Hielscher (Hielscher UIP1000hdT, 1000 Watts, 20 kHz) so sonotródou BS4d40 (priemer 40 mm). Pred extrakčnými experimentmi bol ultrazvukový procesor kalibrovaný na stanovenie čistej spotreby energie. Počas procesu sonikácie sa táto hodnota automaticky odpočítala od hrubej spotreby energie, čo umožnilo nájsť čistý výkon dodávaný do extrakčného média. Počas experimentov boli vzorky umiestnené do ľadového vaku s nepretržitým magnetickým miešaním, aby sa udržala nízka teplota vzorky. Po ukončení extrakcie boli vzorky vákuovo filtrované a potom odstredené (2500× g po dobu 5 minút). Na elimináciu vody a alkoholu zo supernatantov bola použitá rotačná výparník. Zvyšné zvyšky vody a alkoholu zo vzoriek boli podrobené lyofilizácii, aby sa získal práškový extrakt. Alternatívne je možné rozpúšťadlo odstrániť pomocou vákuového filtra a rotačného vákuového výparníka, aby sa získal hubový koncentrát.
Ultrazvuková extrakcia erinacínu A a polyfenolov s antioxidačnou aktivitou z biomasy húb Hericium erinaceus
(štúdia a grafika: ©Valu et al. 2020)
Optimalizované podmienky extrakcie pomocou ultrazvuku boli nasledovné:
- Ultrazvuk UIP1000hdT so sonotródou BS4d40: 100% amplitúda, 100% cyklus)
- sušený, mletý Hericium erinaceus
- rozpúšťadlo: 80% vodný etanol
- Pomer rozpúšťadiel a materiálu: 1:30 (g/ml)
- Čas extrakcie: 45 min
Celkový obsah fenolov v tomto optimalizovanom extrakte H. erinaceus bol 23,2 mg GAE/g sušiny a v teste DPPH dosiahla antioxidačná aktivita IC50 87,2 μg/ml.
Výskumný tím úspešne preukázal, že ultrazvuková extrakcia účinne riadi izoláciu antioxidantov v Hericium erinaceus, najmä polyfenolov a flavonoidov korelovaných s diterpenoidom erinacínom A, známym svojou vysokou antioxidačnou aktivitou.
(porovnaj Valu et al., 2020)
Ultrazvukový extraktor UIP1000hdT s miešadlom na extrakciu bioaktívnych zlúčenín z húb.
Nájdite ideálny ultrazvuk na extrakciu Lion's Mane!
Levia hriva je bohatá na chitín. Ako všetky huby, aj levia hriva má v bunkových stenách veľa chitínu. Chitín je húževnatý biopolymér, ktorý dodáva bunkovým stenám vysokú tuhosť a pevnosť. Vzhľadom na vysoký obsah chitínu by sa levia hriva nemala jesť surová, pretože chitín je ťažko stráviteľný a môže spôsobiť žalúdočné ťažkosti.
Na rozbitie bunkových stien levej hrivy a na extrakciu intracelulárnych bioaktívnych zlúčenín sú potrebné intenzívne sily. Preto ultrazvukové kúpele alebo čistiace nádrže neposkytujú požadované výsledky extrakcie.
Prečítajte si viac o porovnaní účinnosti medzi ultrazvukovým ultrazvukom typu sondy a ultrazvukovým kúpeľom!
Naproti tomu ultrazvukové sondy vytvárajú lokálne vysoko intenzívne ultrazvukové vlny a kavitáciu, ktoré dodávajú potrebnú energiu na narušenie bunkových stien húb obsahujúcich chitín. Okrem toho je sonikácia sondového typu metódou netepelnej extrakcie, ktorá zabraňuje tepelnej degradácii bioaktívnych zlúčenín teplom. Preto sú ultrazvukové prístroje sondového typu najúčinnejšou extrakčnou technikou na extrakciu medicinálnych húb.
Požiadajte nás o správny ultrazvuk typu sondy pre vašu extrakciu húb!
Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových prístrojov:
| Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
|---|---|---|
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml/min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 10L | 00,1 až 2 l/min | UIP1000hdT |
| 0.1 až 20 l | 00,2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
| 15 až 150 l | 3 až 15 l/min | UIP6000hdT |
| N.A. | 10 až 100 l/min | UIP16000 |
| N.A. | väčší | Zhluk UIP16000 |
Kontaktujte nás teraz a získajte viac informácií o ultrazvukových prístrojoch na extrakciu húb! Náš dlhoročný skúsený a dobre vyškolený personál vám rád odporučí najvhodnejší ultrazvukový extraktor pre váš proces extrakcie húb!
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Literatúra / Referencie
- 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
Fakty, ktoré stoja za to vedieť
Bioaktívne zlúčeniny húb z mycélia vs plodnica
Ultrazvukovou extrakciou je možné vyrábať výťažky z mycélia aj plodníc a oba majú svoje jedinečné výhody. Ktorý z nich je lepší, závisí od konkrétneho prípadu použitia a požadovaných výsledkov.
Extrakty z mycélia sú vo všeobecnosti lacnejšie a ľahšie sa vyrábajú vo veľkých množstvách ako extrakty z plodníc, vďaka čomu sú dostupnejšie. Mycélium tiež obsahuje mnoho prospešných zlúčenín, ako sú polysacharidy, ergosterol a enzýmy.
Na druhej strane extrakty z plodníc obsahujú vyššie hladiny beta-glukánov, triterpenoidov a ďalších zlúčenín, ktoré sú spojené so zdravotnými výhodami. Plodnice majú tiež tendenciu mať rozmanitejšiu škálu zlúčenín a v niektorých prípadoch môžu byť silnejšie.
V konečnom dôsledku bude výber medzi výťažkami z mycélia a plodníc závisieť od konkrétnej aplikácie a požadovaných účinkov. Ak hľadáte napríklad imunitnú podporu, extrakt z mycélia môže byť dobrou voľbou kvôli vysokému obsahu polysacharidov. Ak hľadáte kognitívnu podporu, extrakt z plodnice môže byť lepšou voľbou kvôli vysokému obsahu triterpenoidov. Za zmienku tiež stojí, že vysokokvalitné extrakty z mycélia aj plodníc môžu byť účinné a prospešné na rôzne účely.
Aká je najlepšia metóda extrakcie beta-glukánov z Lion's Mane?
Ultrazvuková extrakcia studenou vodou je najlepšou technikou na uvoľnenie vo vode rozpustných zlúčenín z húb su ako plodnice Lion's Mane. Ultrazvuková extrakcia studenou vodou perforuje a rozbíja tvrdé bunkové steny húb, aby sa z bunkovej matrice uvoľnili bioaktívne zlúčeniny, ako sú β-glukány. Keďže sonikácia je šetrný proces, nepoškodzuje fytochemikálie a zabraňuje degradácii všetkých zdraviu prospešných bioaktívnych zlúčenín vrátane beta-glukánov.
Aké sú výhody hubového extraktu?
Proces extrakcie, napr. ultrazvuková extrakcia, uvoľňuje bioaktívne zlúčeniny, ako sú beta-glukány, z bunkovej matrice. Preto hubové extrakty obsahujú vyššie množstvo bioaktívnych zlúčenín v porovnaní s mletým hubovým práškom. Hlavná frakcia β-glukánov, ktoré sú polymérmi s vysokou molekulovou hmotnosťou, je rozpustná vo vode. Preto je ultrazvuková extrakcia studenou vodou nielen zdravým a ekologickým spôsobom extrakcie, ale účinne uvoľňuje β-glukány z buniek húb do vody. S extraktom je možné vyrábať liečivá a doplnky stravy obsahujúce konzistentné množstvo bioaktívnych molekúl v každej dávke.
Bioaktívne zlúčeniny v Lion's Mane
Medzi veľmi dôležité a dobre preštudované bioaktívne metabolity patria aj erinacíny (AI), skupina kyatínových diterpenoidov extrahovaných z mycélia Hericium erinaceus alebo levej hrivy alebo yamabushitake, a hericenóny (C-H), deriváty benzylalkoholu extrahované z plodnice. Obe skupiny zlúčenín môžu ľahko prejsť hematoencefalickou bariérou a preukázali neurotropné a neuroprotektívne účinky. Uvádza sa, že indukujú syntézu nervového rastového faktora (NGF), a to in vitro aj in vivo. Táto liečivá huba má však aj antioxidačné, protizápalové, protirakovinové, imunostimulačné, antidiabetické, antimikrobiálne, hypolipidemické a antihyperglykemické vlastnosti, hoci jej najčastejšie použitie je na liečbu neurodegeneratívnych ochorení a kognitívnych porúch.
Erinacín A, hlavný zástupca skupiny erinacínu, má preukázateľne účinný ochranný účinok proti Parkinsonovej chorobe. V myšom modeli Parkinsonovej choroby 1-metyl-4-fenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridín (MPTP) erinacín A spôsobil zníženie straty dopaminergných buniek vyvolanej MPTP, apoptotickej bunkovej smrti vyvolanej oxidačným stresom a hladín glutatiónu, nitrotyrozínu a 4-hydroxy-2-nonenalu (4-HNE); zvrátil tiež motorické deficity spojené s MPTP a znížil poškodenie cytotoxicity a apoptózy neurónových buniek indukovaných 1-metyl-4-fenylpyridíniom (MPP) prostredníctvom aktivácie dráh IRE1α/TRAF2, JNK1/2 a p38 MAPK udržiavanej stresom endoplazmatického retikula (ER), expresie homológneho proteínu C/EBP (CHOP), IKB-β a NF-κB, ako aj a Bax. Zistilo sa, že tento metabolit je tiež účinný proti ischemickej cievnej mozgovej príhode, ako sa uvádza v štúdii na potkanoch, v ktorej sa znížila neurónová apoptóza, ako aj veľkosť cievnej mozgovej príhody v mozgu zacielením na iNOS / reaktívne formy dusíka (RNS) a p38 mitogénom aktivovanú proteínkinázu (MAPK) / CCAAT zosilňovajúci proteín homológny proteín (CHOP), bol pozorovaný.
Erinacín A mal tiež významnú protinádorovú aktivitu v bunkách TSGH 9201 ľudského karcinómu žalúdka, v ktorých indukoval významnú apoptózu spojenú so zvýšenou fosforyláciou fokálnej adhéznej kinázy/proteínkinázy FAK/Akt/p70S6K a dráh serín/treonínkinázy PAK-1. To tiež viedlo k zvýšenej cytotoxicite a tvorbe ROS, zníženej invazívnosti a aktivácii kaspáz a expresii receptora nekrózy nádoru TRAIL. Silný protinádorový účinok tohto metabolitu bol následne potvrdený nedávnou štúdiou in vitro v dvoch bunkových líniách ľudského karcinómu hrubého čreva (DLD-1 a HCT-116) a in vivo na myšom modeli, ktorá ďalej objasnila jeho mechanizmy. Účinky liečby zahŕňali stimuláciu aktivačných dráh vonkajšej apoptózy (TNFR,, FasL, kaspázy), potlačenie expresie antiapoptotických molekúl Bcl-2 a Bcl-XL a fosforyláciu Jun N-terminálnej kinázy JNK1/2, reagujúcej na stresové podnety, NF-κB p50 a p330. Bolo tiež preukázané, že upregulácia molekúl receptora smrti prostredníctvom dráhy JNK MAPK/p300/NF-κB je sprostredkovaná modifikáciou histónu H3K9K14ac; výsledky testu in vivo v skutočnosti odhalili zvýšené hladiny histónu H3K9K14ac, ako aj acetyláciu histónu na promótoroch, FasL a TNFR.
Ďalší erinacín, erinacín C, je známy svojimi antineurozápalovými a neuroprotektívnymi účinkami, ktoré by sa dali dosiahnuť mechanizmom inhibície IκB, p-IκBα (zapojeného do kaskády prenosu signálu NF-κB) a indukovateľnej expresie proteínu syntázy oxidu dusnatého (iNOS) a aktiváciou stresovej ochrannej dráhy Nrf2/HO-1. Liečba ľudských mikrogliových buniek BV2 zápalom vyvolaným LPS viedla k zníženiu hladín oxidu dusnatého (NO), IL-6, TNF-α a iNOS, inhibícii expresie NF-κB a fosforylácii proteínov IκBα (p-IκBα), ako aj inhibícii proteínu 1 asociovaného s ECH podobným Kelchovi (Keap1) a zvýšenému faktoru jadrovej transkripcie erytroidu 2 (Nrf2) a expresii proteínu hemoxygenázy-1 (HO-1).
(úryvok z Venturella et al., 2021)
Ultrazvukový extraktor UP100H na izoláciu polysacharidov z huby chaga (Inonotus obliquus).
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórium do priemyselná veľkosť.