Lion’s Mane Extract Made with Ultrasonics
Extracts from the fungus species Hericium erinaceus, known as lion’s mane mushroom, are most efficiently produced using ultrasonication. Ultrasonic extractors rapidly break open the fungal cell matrix and allow for the complete extraction of bioactive compounds from the lion’s mane mycelium and fruiting body.
Ultrasound-Assisted Lion’s Mane Mushroom Extraction
Bioactive Compounds in Lion’s Mane: Hericium erinaceus, also known under the common names of lion’s mane, Japanese yamabushitake, pom pom, bearded tooth, hedgehog or monkey head mushroom, is a fungus that is used since decades as a traditional medicine and therapeutic. Lion’s mane contains many bioactive compounds polysaccharides, sterols, glycoproteins, terpenoids (e.g. erinacines), as well as phenolic and volatile compounds (e.g. hericenones). These substances are known for their antioxidative, antidiabetic, anticancer, anti-inflammatory, antimicrobial, anti-hyperglycemic, and hypolipidemic effects. Scientific research has shown that lion’s mane compounds can improve neuronal development and function and might protect nerves from becoming damaged. Therefore, it is currently tested as a therapeutic for dementia.
Ultrasonic lion’s mane extraction with the ultrasonicator UP200Ht: higher yields, full spectrum extract.
Ultrasonic extraction of lion’s mane is a technique, which applies high-power ultrasound in order to extract bioactive compounds from the Lion’s Mane mushroom (Hericium erinaceus) fruiting body or mycelium. The Lion’s Mane mushroom is a well-known medicinal mushroom, and it contains various health-promoting bioactive compounds such as polysaccharides, beta-glucans, hericenones, erinacines, and antioxidants.
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.
Ultrasonic mushroom extraction is a very efficient and rapid isolation technique that does not require high temperatures or harmful chemicals. The extracted bioactive compounds can be used for various applications, such as dietary supplements, functional foods, and nutraceuticals. Furthermore, ultrasonic lion’s mane extraction method is environmentally-friendly and sustainable, making it an ideal choice for extracting bioactive compounds from natural sources.
- 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 measurement of ultrasonically isolated lion’s mane extract using the ultrasonic probe UP200Ht.
Protocol for Ultrasonic Lion’s Mane Extraction
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
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.
Find the Ideal Ultrasonicator for Lion’s Mane Extraction!
Lion’s mane is rich in chitin. As all mushrooms, lion’s mane has a lot of chitin in its cell walls. Chitin is a tough biopolymer, which gives the cell walls high rigidity and strength. Due to its high chitin content, lion’s mane should not be eaten raw since the chitin is hardly digestible and can cause gastric upset.
In order to break lion’s mane cell walls and to extract the intracellular bioactive compounds, intense forces are required. Therefore, ultrasonic baths or cleaning tanks do not give the desired extraction results.
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.
Ultimately, the choice between mycelium and fruiting body extracts will depend on the specific application and desired effects. If you’re looking for immune support, for example, a mycelium extract may be a good option due to its high polysaccharide content. If you are looking for cognitive support, a fruiting body extract may be a better choice due to its high triterpenoid content. It’s also worth noting that high-quality extracts from both mycelium and fruiting body sources can be effective and beneficial for a variety of purposes.
What is the Best Extraction Method for Beta-Glucans from Lion’s Mane?
Ultrasonic cold water extraction is the best technique to release the water-soluble compounds from mushrooms su as the Lion’s Mane fruiting body. Ultrasonic cold water extraction perforates and breaks the tough cell walls of mushrooms to release the bioactive compounds such as β-glucans from the cell matrix. As sonication is a gentle process, is does not damage the phytochemicals and prevents the degradation of all the health-promoting bioactive compounds including the beta-glucans.
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.
Bioactive Compounds in Lion’s Mane
Very important and well-studied bioactive metabolites also include the erinacines (A-I), a group of cyathin diterpenoids extracted from the mycelium of Hericium erinaceus or lion’s mane or yamabushitake, and hericenones (C-H), benzyl alcohol derivatives extracted from the fruiting body. Both groups of compounds can easily pass through the blood–brain barrier and have demonstrated neurotropic and neuroprotective effects. They are reported to induce nerve growth factor (NGF) synthesis, both in vitro and in vivo. However, this medicinal mushroom also has antioxidative, anti-inflammatory, anticancer, immunostimulant, antidiabetic, antimicrobial, hypolipidemic, and antihyperglycemic properties, although its most frequent use is for the treatment of neurodegenerative diseases and cognitive impairment.
Erinacin A, the main representative of the erinacine group, has been proven to have an effective protective effect against Parkinson’s disease. In a 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) mouse model of Parkinson’s disease, erinacin A produced a reduction of MPTP-induced dopaminergic cell loss, apoptotic cell death induced by oxidative stress, and the levels of glutathione, nitrotyrosine, and 4-hydroxy-2-nonenal (4-HNE); it also reversed MPTP-associated motor deficits, and reduced the impairment of 1-methyl-4-phenylpyridinium (MPP)-induced neuronal cell cytotoxicity and apoptosis, through an endoplasmic reticulum (ER) stress-sustained activation of the IRE1α/TRAF2, JNK1/2, and p38 MAPK pathways, the expression of C/EBP homologous protein (CHOP), IKB-β, and NF-κB, as well as Fas and Bax. This metabolite was also found to be effective against ischemic stroke, as reported in a study on rats in which the reduction of neuronal apoptosis, as well as the size of the stroke cavity in the brain by targeting iNOS/reactive nitrogen species (RNS) and p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK)/CCAAT enhancer-binding protein homologous protein (CHOP) pathways, was observed.
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.