Extrakcia oregana – zvýšte výťažnosť sonikáciou!

Oregano je aromatická bylina s vysokým obsahom fenolových zlúčenín a éterických olejov, ktoré sa používajú v potravinárskych, liečivých a kozmetických výrobkoch. Ultrazvuková extrakcia je šetrná, no vysoko účinná technika na izoláciu bioaktívnych zlúčenín a éterických olejov z oregana a iných bylín. Sonikácia poskytuje vyššiu výťažnosť a vynikajúcu kvalitu extraktu pri krátkom čase spracovania.

Extrakty z oregana – vyššia výťažnosť vďaka sonikácii

Sonikátory Hielscher účinne pracujú pri výrobe rastlinných extraktov. Ultrazvuk je netepelná extrakčná technika, takže citlivé bioaktívne molekuly sa izolujú z rastlinnej matrice bez tepelného zaťaženia. Pri sonikácii pôsobia výlučne mechanické sily, čo zabraňuje degradácii zlúčenín citlivých na teplo. Vďaka tomu možno pripraviť plnospektrálny extrakt z oregana obsahujúci početné bioaktívne molekuly, ktoré vzájomne interagujú, čo predstavuje takzvaný sprievodný efekt. Ultrazvukový extrakt z oregana zvyčajne obsahuje karvakrol, tymol, p-cymén, γ-terpinén, linalool, terpinén-4-ol a hydrát sabinénu z frakcie éterického oleja spolu s kyselinou rozmarínovou, derivátmi kyseliny škoricovej a kávovej, kafeoyl- a luteolín-7-O-glukozidom, apigenínom, naringenínom a triterpénovými kyselinami, ako sú kyselina ursolová a oleanolová. Výber rozpúšťadla ovplyvňuje rozpustnosť polárnych a nepolárnych zlúčenín.
Pri príprave extraktu z oregana sa bioaktívne zlúčeniny izolujú z listov a kvitnúcich vrcholových častí Origanum vulgare L. (Lamiaceae) vrátane kultivarov a príbuzných druhov, ako sú Origanum majorana a grécke oregano. Extrakt z oregana sa používa ako ochucovadlo a ako prírodná antimikrobiálna a antioxidačná zložka v potravinárskom, krmivárskom, kozmetickom a farmaceutickom priemysle.

Ako prebieha výroba extraktu z oregana pomocou sondového sonikátora?

Výroba extraktu z oregana pomocou sondového ultrazvukového prístroja zvyčajne zahŕňa tieto kroky:

1. Príprava oregana: Listy oregana sa očistia, vysušia a pomelú na jemný prášok.
2. Extrakcia: Pomleté listy oregana sa zmiešajú s rozpúšťadlom, ako je vodný roztok etanolu, etanol alebo voda, a zmes sa sonikuje pomocou sondového ultrazvukového prístroja. Ultrazvukový prístroj využíva ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou a nízkou frekvenciou na vytváranie kavitačných bublín, ktoré uľahčujú rozrušovanie rastlinného materiálu a uvoľňovanie bioaktívnych zlúčenín (ako sú karvakrol a tymol).
3. Filtrácia: Zmes sa prefiltruje, aby sa odstránili všetky zvyšky rastlinného materiálu a zostal tekutý extrakt.
4. Zahusťovanie: Tekutý extrakt sa zahustí pomocou rotačnej odparky alebo inou vhodnou metódou, aby sa zvýšila koncentrácia účinných zlúčenín.
5. Sušenie: Zahustený extrakt sa vysuší vhodnou metódou, ako je rozprašovacie sušenie alebo sušenie vymrazovaním (lyofilizácia), aby sa získal extrakt vo forme suchého prášku.
6. Balenie: Suchý prášok sa potom zabalí a skladuje na chladnom a suchom mieste až do použitia.

Vákuová filtrácia pomocou Büchnerovho lievika po ultrazvukovej extrakcii

Použitie sondového sonikátora pri extrakcii vedie k účinnému rozrušeniu buniek, čím sa z listov oregana uvoľňuje celé spektrum fytochemikálií. Sonikácia je preto ideálnou technikou na výrobu vysokokvalitných extraktov – umožňuje získať bioaktívne zlúčeniny vo vysokej koncentrácii.
Okrem toho možno túto metódu použiť vo veľkom meradle, vďaka čomu je vhodná na komerčnú výrobu. Ultrazvukové prístroje Hielscher umožňujú presné riadenie procesných parametrov a lineárne zväčšovanie meradla extrakčného procesu na akýkoľvek požadovaný objem.

Vedecky overené: ultrazvuková extrakcia oregana

Vo svojej vedeckej výskumnej správe Psichoudaki et al. (2025) skúmajú ekologickú metódu extrakcie s podporou ultrazvuku v pulznom režime na získavanie karvakrolu, celkových fenolových zlúčenín a celkových flavonoidov z Origanum dubium. Pomocou Boxovho–Behnkenovho experimentálneho plánu a metodiky odozvových plôch hodnotia čas extrakcie, teplotu, koncentráciu etanolu a amplitúdu ultrazvuku.

Hlavné zistenia štúdie:

• Optimálnou kombináciou podmienok bola extrakcia počas 26 minút pri 70°C s použitím 60% v/v roztoku etanolu vo vode a 100% amplitúdy ultrazvuku.
• Za týchto podmienok extrakty obsahovali karvakrol v množstve 14,93 mg/g sušiny, celkové fenolové látky v množstve 60,03 mg GAE/g a celkové flavonoidy v množstve 23,78 mg QE/g.
• Teplota významne ovplyvňovala všetky tri odozvy. Čas extrakcie a koncentrácia etanolu boli dôležité pre optimálne získavanie karvakrolu.

Protokol ultrazvukovej extrakcie oregana

Extrakcia podporovaná ultrazvukom v pulznom režime sa uskutočnila pomocou sondového ultrazvukového procesora Hielscher UP200Ht vybaveného titánovou sonotródou s priemerom 14 mm. Pomletý, vysušený materiál rastliny Origanum dubium (0,50 g) sa zmiešal s 10 mL 60% v/v roztoku etanolu vo vode. Sonda sa ponorila do vzorky do hĺbky 2 cm a extrakcia prebiehala pri 26 kHz a 100% amplitúde počas 26 minút s použitím 50% pracovného cyklu. Vyhrievaný vodný kúpeľ udržiaval teplotu na 70 ± 2°C. Po extrakcii sa zmes centrifugovala pri 10 000 otáčkach za minútu počas 15 minút. Supernatant sa odobral, prefiltroval cez striekačkový filter z PES s veľkosťou pórov 0,2 µm a podľa potreby zriedil na analýzu.