Extrakt z levej hrivy vyrobený ultrazvukom
Výťažky z druhu huby Hericium erinaceus, známe ako huba levej hrivy, sa najúčinnejšie vyrábajú ultrazvukom. Ultrazvukové extraktory rýchlo rozbíjajú hubovú bunkovú matricu a umožňujú úplnú extrakciu bioaktívnych zlúčenín z mycélia levej hrivy a plodnice.
Ultrazvukom asistovaná extrakcia levej hrivy
Bioaktívne zlúčeniny v levej hrive: Hericium erinaceus, tiež známy pod bežnými názvami levia hriva, japonská yamabushitake, pom pom, bradatý zub, ježko alebo opičia hlava, je huba, ktorá sa používa už desaťročia ako tradičná medicína a terapia. Levia hriva obsahuje mnoho bioaktívnych zlúčenín polysacharidov, sterolov, glykoproteínov, terpenoidov (napr. erinacínov), ako aj fenolové a prchavé zlúčeniny (napr. hericenóny). 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 sa v súčasnosti testuje ako terapia demencie.
Ultrazvuková extrakcia levej hrivy:
Ultrazvuková extrakcia levej hrivy je technika, ktorá aplikuje vysokovýkonný ultrazvuk s cieľom extrahovať bioaktívne zlúčeniny z plodnice alebo mycélia huby levej hrivy (Hericium erinaceus). Huba Lion's Mane je známa medicinálna huba a obsahuje rôzne zdraviu prospešné bioaktívne zlúčeniny, ako sú polysacharidy, betaglukány, 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. Generovaná ultrazvuková kavitácia spôsobuje rozpad bunkových stien hubového materiálu a uvoľňuje bioaktívne zlúčeniny do kvapaliny / rozpúšťadla. Ultrazvukové vlny tiež zvyšujú prenos hmoty bioaktívnych zlúčenín z hubového materiálu do rozpúšťadla, čo zvyšuje účinnosť extrakcie.
Ultrazvuková extrakcia húb je veľmi efektívna a rýchla izolačná technika, ktorá nevyžaduje vysoké teploty ani škodlivé chemikálie. Extrahované bioaktívne zlúčeniny je možné použiť na rôzne aplikácie, ako sú doplnky výživy, funkčné potraviny a nutraceutiká. Okrem toho, ultrazvuková metóda extrakcie levej hrivy je šetrná k životnému prostrediu a udržateľná, čo z nej robí ideálnu voľbu na extrakciu bioaktívnych zlúčenín z prírodných zdrojov.
Ultrazvuková levia hriva extrakcia s ultrasonicator UP400St: vyššie výťažky, extrakt celého spektra.
- vysoká účinnosť
- čisto mechanické extrakčné účinky, vďaka ktorým je extrakcia jemná
- Jednoduchá obsluha
- veľmi krátka doba spracovania
- Úspora energie
Tieto výhody robia sonikáciu vynikajúcou extrakčnou technikou pre vysoko kvalitné hubové extrakty a sú dôvodom, prečo sa Hielscher ultrasonicators používajú na celom svete v laboratóriách a priemysle na výrobu hubových extraktov.
Protokol pre ultrazvukovú extrakciu levej hrivy
Valu et al. (2020) preukázali vysoko účinný extrakčný postup na získanie a koncentráciu bioaktívnych produktov biomasy H. erinaceus na základe princípov ultrazvukovej extrakcie. Zariadenie použité na extrakciu bol Hielscher ultrazvukový procesor (Hielscher UIP1000hdT, 1000 Watts, 20 kHz) so sonotródou BS4d40 (priemer 40 mm). Pred extrakčnými experimentmi bol ultrazvukový procesor kalibrovaný na určenie čistej spotreby energie. Počas procesu sonikácie sa táto hodnota automaticky odpočítala od hrubej spotreby energie, čo umožnilo nájsť čistý výkon dodaný na extrakčné médium. Počas experimentov boli vzorky umiestnené do ľadového vaku s kontinuálnym magnetickým miešaním, aby sa udržala nízka teplota vzorky. Po ukončení extrakcie sa vzorky vákuovo prefiltrovali a potom odstreďovali (2500× g počas 5 minút). Na vylučovanie vody a alkoholu zo supernatantov sa používala rotačná odparka. Zvyšné zvyšky vody a alkoholu zo vzoriek boli podrobené lyofilizácii, aby sa získal práškový extrakt. Alternatívne je možné rozpúšťadlo odstrániť pomocou vákuového filtra a rotačnej vákuovej odparky, aby sa získal hubový koncentrát.
Ultrazvuková extrakcia erinacínu A a polyfenolov s antioxidačnou aktivitou z hubovej biomasy Hericium erinaceus
(štúdia a grafika: ©Valu et al. 2020)
Optimalizované podmienky extrakcie pomocou ultrazvuku boli nasledovné:
- Ultrasonicator UIP1000hdT so sonotródou BS4d40: 100% amplitúda, 100% cyklus)
- sušené, mleté Hericium erinaceus
- rozpúšťadlo: 80% vodný etanol
- pomer rozpúšťadlo k materiálu: 1:30 (g/ml)
- Doba extrakcie: 45 min
Celkový obsah fenolov v tomto optimalizovanom extrakte H. erinaceus bol 23,2 mg GAE/g DM a v teste DPPH dosiahla antioxidačná aktivita IC50 87,2 μg/ml.
Výskumný tím úspešne preukázal, že ultrazvuková extrakcia účinne poháňa izoláciu antioxidantov v Hericium erinaceus, najmä polyfenolov a flavonoidov korelovaných s diterpenoidným erinacínom A, známym svojou vysokou antioxidačnou aktivitou.
(porovnaj Valu a kol., 2020)
Nájdite ideálny ultrasonicator pre extrakciu levej hrivy!
Levia hriva je bohatá na chitín. Ako všetky huby, aj levia hriva má vo svojich bunkových stenách veľa chitínu. Chitín je tvrdý biopolymér, ktorý dáva 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 žalúdočnú nevoľnosť.
Na rozbitie bunkových stien levej hrivy a 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 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 sondová ultrazvukom je netepelná extrakčná metóda, ktorá zabraňuje tepelnej degradácii bioaktívnych zlúčenín teplom. Preto sú ultrazvukom typu sondy najúčinnejšou extrakčnou technikou na extrakciu medicinálnych húb.
Požiadajte nás o správny ultrasonicator typu sondy pre extrakciu húb!
Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:
| Objem šarže | prietok | Odporúčané Devices |
|---|---|---|
| 1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 10L | 0.1 až 2L/min. | UIP1000hdT |
| 0.1 až 20L | 02 až 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10 l / min | UIP4000hdT |
| 15 až 150 l | 3 až 15 l/min | UIP6000hdT |
| neuv | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
| neuv | väčšia | strapec UIP16000 |
Kontaktujte nás teraz a získajte viac informácií o ultrazvukových prístrojoch na extrakciu húb! Náš dlhoročný skúsený, dobre vyškolený personál vám rád odporučí najvhodnejší ultrazvukový extraktor pre váš proces extrakcie húb!
Kontaktuj 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 stojí za to vedieť
Bioaktívne hubové zlúčeniny z mycélia vs plodnice
Výťažky z mycélia aj plodnice môžu byť vyrobené ultrazvukovou extrakciou a obe majú svoje vlastné jedinečné výhody. Ktorý z nich je lepší, závisí od konkrétneho prípadu použitia a požadovaných výsledkov.
Výťažky z mycélia sú vo všeobecnosti lacnejšie a ľahšie sa vyrábajú vo veľkých množstvách ako výťažky z plodnice, vďaka čomu sú prístupnejšie. Mycélium tiež obsahuje mnoho prospešných zlúčenín, ako sú polysacharidy, ergosterol a enzýmy.
Na druhej strane, výťažky z plodnice 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 účinnejšie.
V konečnom dôsledku bude výber medzi mycéliom a výťažkami z plodnice závisieť od konkrétnej aplikácie a požadovaných účinkov. Ak hľadáte napríklad imunitnú podporu, extrakt z mycélia môže byť dobrou voľbou vďaka vysokému obsahu polysacharidov. Ak hľadáte kognitívnu podporu, extrakt z plodnice môže byť lepšou voľbou vďaka vysokému obsahu triterpenoidov. Za zmienku tiež stojí, že vysokokvalitné extrakty zo zdrojov mycélia a plodnice môžu byť účinné a prospešné na rôzne účely.
Bioaktívne zlúčeniny v Levovi’ Hriva
Medzi veľmi dôležité a dobre študované bioaktívne metabolity patria aj erinacíny (A-I), skupina cyaténových 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 prechádzať cez hematoencefalickú bariéru a preukázali neurotropné a neuroprotektívne účinky. Uvádza sa, že indukujú syntézu nervového rastového faktora (NGF), a to in vitro aj in vivo. Táto medicinálna 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.
Bolo dokázané, že erinacín A, hlavný predstaviteľ skupiny s erinacínom, má účinný ochranný účinok proti Parkinsonovej chorobe. V myšom modeli 1-metyl-4-fenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridínu (MPTP) Parkinsonovej choroby erinacín A spôsobil zníženie straty dopaminergných buniek indukovanej MPTP, smrť apoptotických buniek indukovanú oxidačným stresom a hladiny glutatiónu, nitrotyrozínu a 4-hydroxy-2-nonenalu (4-HNE); zvrátil tiež motorické deficity spojené s MPTP a znížil poškodenie cytotoxicity a apoptózy neurónových buniek indukovanej 1-metyl-4-fenylpyridinium (MPP) prostredníctvom endoplazmatickej retikulovej (ER) stresovej aktivácie IRE1α/TRAF2, JNK1/2 a p38 MAPK dráh, expresie C/EBP homológneho proteínu (CHOP), IKB-β a NF-κB, ako aj a Bax. Zistilo sa tiež, že tento metabolit je účinný proti ischemickej mozgovej príhode, ako sa uvádza v štúdii na potkanoch, u ktorej došlo k redukcii neurónovej apoptózy, ako aj veľkosti dutiny mozgovej príhody v mozgu zameraním sa na iNOS / reaktívne druhy dusíka (RNS) a p38 mitogénom aktivovanú proteínovú kinázu (MAPK)/dráhy proteínového homologického proteínu viažuceho na zosilňovač CCAAT (CHOP), bol pozorovaný.
Bolo tiež hlásené, že erinacín A má významnú protinádorovú aktivitu v ľudských bunkách rakoviny žalúdka TSGH 9201, 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 na dvoch ľudských bunkových líniách rakoviny hrubého čreva (DLD-1 a HCT-116) a in vivo na myšom modeli, ktorý ďalej objasnil jeho mechanizmy. Liečebné účinky zahŕňali stimuláciu vonkajších aktivačných dráh apoptózy (TNFR,, FasL, kaspázy), potlačenie expresie antiapoptotických molekúl Bcl-2 a Bcl-XL a fosforyláciu jun N-koncovej kinázy JNK1/2, reagujúcu 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 in vivo testu v skutočnosti odhalili zvýšené hladiny histónu H3K9K14ac, ako aj histónovú acetyláciu na promótoroch, FasL a TNFR.
Ďalší erinacín, erinacín C, je známy svojimi protizápalovými a neuroprotektívnymi účinkami, ktoré by sa dali dosiahnuť mechanizmom inhibície IκB, p-IκBα (zapojeným do protiprúdovej kaskády transdukcie signálu NF-κB) a indukovateľnou expresiou proteínu syntázy oxidu dusnatého (iNOS) a aktiváciou cesty Nrf2/HO-1 na ochranu pred stresom. Liečba ľudských mikrogliových buniek BV2 zápalom vyvolaným LPS viedla k zníženým hladinám oxidu dusnatého (NO), IL-6, TNF-α a iNOS, inhibícii expresie NF-κB a fosforylácii proteínov IκBα (p-IκBα), ako aj k inhibícii proteínu 1 asociovaného s Kelch-like ECH (Keap1) a zvýšenému faktoru jadrovej transkripcie erytroidu 2-príbuzného faktora (Nrf2) a expresii proteínu heme oxygenázy-1 (HO-1).
(úryvok z Venturella et al., 2021)
Ultrazvukový extraktor UP100H na izoláciu polysacharidov z huby chaga (Inonotus obliquus).
Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizers z laboratórium na priemyselnej veľkosti.