Ultrazvuková extrakcia ajurvédskych bylín

Byliny a koreniny obsahujú mnoho bioaktívnych zlúčenín, ktoré sa v ajurvédskej praxi používajú ako liečivé a terapeutické prostriedky. Sonikácia je špičková extrakčná technika na výrobu vysokokvalitných extraktov. Výhodami ultrazvukovej extrakcie sú veľmi vysoké výťažky, rýchla extrakcia a šetrné, netermálne spracovanie, pri ktorom zostávajú bioaktívne zlúčeniny nepoškodené.

Prečo ultrazvuková extrakcia?

Ultrazvuková extrakcia je šetrná, netermálna technika založená na kavitácii. Sonikátory Hielscher umožňujú presné riadenie všetkých parametrov sonikácie (ako sú amplitúda, teplota, tlak, intenzita). Tým sa zabezpečuje, že extrahované zlúčeniny počas extrakčného procesu nepodliehajú degradácii, čo je zásadné pri extrakcii a príprave liečivých tinktúr.
Biochemické látky uvoľnené ultrazvukom sú vysokokvalitné a vykazujú mimoriadnu biologickú dostupnosť. Ultrazvukom asistovaná extrakcia zvyšuje výťažok a skracuje čas extrakcie. Ďalšími dôležitými výhodami sú nízke procesné teploty (t. j. 20℃, čo je výrazne menej než pri tradičnej extrakcii) a používanie ekologických rozpúšťadiel (t. j. vody, etanolu).

V tejto prezentácii vám predstavíme výrobu rastlinných extraktov. Vysvetlíme náročné aspekty výroby vysokokvalitných rastlinných extraktov a to, ako vám ich sonikátor pomôže zvládnuť. Prezentácia vám ukáže, ako funguje ultrazvuková extrakcia. Dozviete sa, aké výhody môžete očakávať pri použití sonikátora na extrakciu a ako môžete ultrazvukový extraktor začleniť do výroby extraktov.

Fytochemikálie v nanoformuláciách v ajurvédskych produktoch

Na dosiahnutie najlepšej biologickej dostupnosti musia mať rastlinné fytozlúčeniny molekulárnu veľkosť, aby sa mohli dopraviť do ľudských buniek. Fytozómy (farmakozómy) sú farmakologické fosfolipidové komplexy, do ktorých sú začlenené bioaktívne látky z bylín. Fytozómy možno formulovať vo forme suspenzií, lipozómov, emulzií, vodných mikro-/nanodisperzií, krémov, telových mliek, gélov, piluliek, kapsúl, práškov, granúl alebo tabliet. Pomocou technológie ultrazvukovej extrakcie a formulácie možno ideálnu prípravu látok s vysokou biologickou dostupnosťou ľahko zaviesť do výroby.
Pri rastlinných surovinách, ako sú pestrec mariánsky, ginko dvojlaločné, hroznové jadierka, zelený čaj, hloh a ženšen, je už vedecky dokázané, že podávanie v nanoforme vo forme polymérnych nanočastíc, lipozómov, miciel, nanosfér, nanokapsúl, tuhých lipidových nanočastíc a nanoemulzií je výrazne účinnejšie.

Výhody:

Vysoká kvalita
Vysoký výťažok
Rýchla extrakcia
Šetrná, netermálna
Zvýšená stabilita
Štandardizovaný proces
Bezpečná
Jednoduchá obsluha
CIP / SIP

Ultrazvuková príprava ajurvédskych toník

V ajurvéde a ázijskej medicíne sa byliny väčšinou používajú v kombinácii viacerých rastlinných zmesí, ktoré predstavujú štandardizované receptúry umožňujúce individuálne prispôsobenie. Takéto prípravky z ajurvédskych bylín a korenín sa často kombinujú do koncentrovaného tonika alebo aromatického oleja s cieľom získať vysoko účinný liek. (Veľmi známym prípravkom je Triphala, ktorá sa skladá z Amalaki, Haritaki a Bibhitaki).
Okrem toník sa byliny a koreniny pripravujú aj vo forme ajurvédskych koreninových pást, ktoré sa používajú pri varení. Tieto koreninové pasty a omáčky (napr. ajurvédska koreninová pasta, omáčka masala, čatní atď.) dodávajú jedlám nádhernú arómu a zároveň pôsobia ako liečivý prostriedok.

V nasledujúcom videu si pozrite porovnanie ultrazvukovej extrakcie a konvenčnej macerácie čerstvých listov skorocelu kopijovitého vo vode. Sonikácia nielenže vytvorí účinný extrakt zo skorocelu v priebehu niekoľkých sekúnd, ale aj farba extraktu naznačuje rozdiel v kvalite. Kým ultrazvukový extrakt má sýtozelenú farbu, extrakt macerovaný počas 20 dní má hnedastú farbu, ktorá poukazuje na oxidačnú degradáciu bioaktívnych zlúčenín.

V tomto krátkom videu porovnávame ultrazvukovú extrakciu v studenej vode pomocou sondového sonikátora Hielscher UP200Ht s tradičnou maceráciou trvajúcou 20 dní. Kým bežná macerácia vyžaduje na extrakciu bioaktívnych zlúčenín z čerstvých listov skorocelu kopijovitého celé týždne, ultrazvuková extrakcia pomocou sondy ich uvoľní už za niekoľko sekúnd. Pri porovnaní tradične macerovaného extraktu s ultrazvukovým extraktom je zrejmé, že sonikovaný extrakt má sýtozelenú farbu, zatiaľ čo macerovaný extrakt má hnedastý odtieň, ktorý naznačuje oxidačnú degradáciu bioaktívnych zlúčenín. Sýtozelená farba ultrazvukového extraktu zo skorocelu kopijovitého poukazuje na vyššiu účinnosť ultrazvukovej technológie pri výrobe plnospektrálneho extraktu. Ultrazvuková extrakcia rastlinného materiálu je rýchlejšia, poskytuje účinnejšie extrakty a je efektívnejšia. Vysoko účinná ultrazvuková extrakcia pomocou UP200Ht poskytuje plnospektrálny extrakt zo skorocelu kopijovitého.

Výkonový ultrazvuk na extrakciu rastlinných surovín

Ultrazvuk s vysokou intenzitou je bežnou technológiou spracovania v potravinárskom, chemickom a farmaceutickom priemysle. Homogenizácia, emulgácia, konzervácia aj extrakcia sú typické procesy, pri ktorých sonikácia prináša výrazné výhody. Sonikácia sa používa na miešanie štiav, omáčok a pást na zlepšenie ich stability, na extrakciu chuťových a aromatických zlúčenín, ako aj bioaktívnych látok, ako sú polyfenoly, polysacharidy, antioxidanty, vitamíny a ďalšie nutričné alebo farmakologicky účinné zlúčeniny.
Výkonový ultrazvuk je technológia na intenzifikáciu procesov, ktorá prekonáva tradičné extrakčné metódy, ako sú macerácia, hydrodestilácia alebo Soxhletova extrakcia, vyššou výťažnosťou, vyššou rýchlosťou extrakcie, šetrnými procesnými podmienkami a vysokou kvalitou extraktu. Riadením a nastavovaním intenzity ultrazvuku možno pripraviť rastlinné liečivá vo forme zlúčenín so submikrónovými a nanometrovými rozmermi – čím sa zabezpečí najvyššia biologická dostupnosť.
Sonikácia je preto uprednostňovanou technikou na prípravu moderných ajurvédskych rastlinných liečiv.

Štandardizácia extrakcie

So sonikátormi Hielscher môžete presne riadiť všetky dôležité extrakčné parametre a ovplyvňujúce faktory. To pomáha zaviesť štandardizovaný extrakčný proces, ktorý umožňuje výrobu spoľahlivých extraktov s trvalo vysokou kvalitou.

Zariadenia na ultrazvukovú extrakciu

Hielscher Ultrasonics je popredným výrobcom systémov na ultrazvukovú extrakciu. S tisíckami nainštalovaných zariadení na ultrazvukovú extrakciu na celom svete je Hielscher vaším dôveryhodným partnerom nielen pri dodávke zariadení, ale aj pri poradenstve a vývoji projektov.
Náš sortiment zahŕňa ultrazvukové systémy pre malé až veľmi veľké objemy spracovania. Príslušenstvo, ako sú rôzne sonotródy (ultrazvukové sondy / rohy), zosilňovače amplitúdy a prietokové cely, umožňuje optimálne nastavenie procesu. Náš tím skúsených technikov, procesných inžinierov a biochemikov vám poskytuje poradenstvo a sprevádza vás od posúdenia uskutočniteľnosti cez zväčšovanie výrobnej mierky až po inštaláciu.

Kontaktujte nás teraz! Radi s vami budeme spolupracovať na vašom konkrétnom extrakčnom procese!

Súvisiace témy

Literatúra / Referencie

Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): Phytochemical Profiling of Sambucus nigra L. Flower and Leaf Extracts and Their Antimicrobial Potential against Almond Tree Pathogens. International Journal of Molecular Sciences, 2023.
Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an Alternative Method to Conventional Maceration for the Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds: A New Category of Food Supplements Proposed by The FINNOVER Project. Foods. 8. 466; 2019
Cares, M.G. et al. (2010): Ultrasonically assisted Extraction of bioactive principles from Quillaja Saponaria Molina. Physics Procedia 3, 2010. 169–178.
Liu, D. et al. (2011): Extraction of polyphenols from grape seeds by unconventional methods and extract concentration through polymeric membrane. ICEF 2011.
Mason, Th.; Chemat, F.; Vinatoru, M. (2011): The Extraction of Natural Products using Ultrasound or Microwave. Current Organic Chemistry Vol. 15, No. 2, 2011. 237-247.

Užitočné informácie

Ultrazvuková kavitácia a jej účinky na extrakciu

Keď sa ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou a nízkou frekvenciou prenášajú do kvapalín alebo pást, dochádza ku kavitácii. Ultrazvuková alebo akustická kavitácia je
Ultrazvuková kavitácia perforuje a narúša bunkové steny a membrány, čím zvyšuje priepustnosť bunkových membrán a mieru ich rozrušenia. Okrem toho môže rozpúšťadlo vstúpiť do bunky a prenášať esenciálne oleje a bioaktívne zlúčeniny z jej vnútra do okolitého rozpúšťadla. Tým sa biochemické látky zachytené v bunke uvoľňujú do okolitého rozpúšťadla a následne sa môžu oddeliť. Zlepšený prenos hmoty medzi rastlinnou bunkou a rozpúšťadlom (napr. vodou, alkoholom, etanolom) umožňuje vyrábať extrakty s vysokou účinnosťou.
Ultrazvuková extrakcia je formou extrakcie v sústave tuhá látka – kvapalina a možno ju kombinovať s inými extrakčnými technikami, ako sú hydrodestilácia, Soxhletova extrakcia, extrakcia superkritickou tekutinou (SFE), mikrovlnná extrakcia atď., s cieľom zvýšiť kapacitu existujúcich extrakčných zariadení a využiť synergické účinky ultrazvuku. Vďaka vynikajúcim výsledkom z hľadiska extrakčnej výťažnosti / výťažku, rýchlosti extrakcie a kvality extraktu je sonikácia modernou technikou na výrobu ajurvédskych rastlinných liečiv. Ultrazvuková extrakcia uvoľňuje fytochemické zložky s vysokou biologickou dostupnosťou a antioxidačnou aktivitou. V porovnaní s alternatívnymi výrobnými metódami vedie sonikácia k najvyššiemu obsahu fenolov, flavonoidov, neflavonoidov, celkových chlorofylov, celkových karotenoidov, terpenoidov a fytosterolov a k najvyššej schopnosti zachytávať radikály.

„Použitie ultrazvuku môže zlepšiť proces extrakcie zvýšením prenosu hmoty medzi rozpúšťadlom a rastlinným materiálom. Kolaps kavitačných bublín navyše vedie k lepšiemu narušeniu buniek prostredníctvom tvorby mikroprúdov v dôsledku asymetrického kolapsu bublín v blízkosti pevného povrchu. To umožňuje lepšie prenikanie rozpúšťadla do samotného rastlinného tela a môže tiež rozrušiť bunkové steny. Použitie ultrazvuku pri extrakcii z rastlín preto prináša výhody v podobe zvýšeného prenosu hmoty, lepšieho prenikania rozpúšťadla, menšej závislosti od použitého rozpúšťadla, extrakcie pri nižších teplotách, vyššej rýchlosti extrakcie a vyšších výťažkov produktu. Vďaka týmto vlastnostiam je sonikácia atraktívnou možnosťou pre mnohé extrakcie a pri zväčšovaní výrobnej mierky by sa mala používať priamo v extrakčnej jednotke, kde je rastlinný materiál v priamom kontakte s rozpúšťadlom, napr. pri extrakcii antioxidantov z rozmarínu.“ [Mason et al. 2011]

Účinky ultrazvukovej extrakcie

Zlepšená difúzia
Zlepšený prenos hmoty
Rozrušenie rastlinných buniek
Zlepšené prenikanie rozpúšťadla
Sonokapilárny účinok

Ultrazvuková extrakcia sa používa aj na prípravu spagyrických tinktúr! Zistite viac o ultrazvukom asistovanej príprave spagyrických tinktúr vrátane protokolov a odporúčaní!

Ajurvéda

Ajurvéda je holistický prístup k zdraviu a telesnej i duševnej pohode. Ajurvédska prax využíva prírodné liečivá na základe starodávnych poznatkov o vzájomnom pôsobení bylín a zdravia. Ajurvéda a bylinkárstvo sú úzko prepojené: liečivé a hojivé vlastnosti stoviek bylín, korenín a rastlín sú súčasťou ajurvédskeho systému bylinnej liečby. Ajurvédske toniká, oleje a zmesi možno podávať vnútorne ako liek, výživový doplnok alebo potravinu, ako aj aplikovať zvonka cez kožu (napr. oleje, pleťové mlieka, masti) alebo v rámci aromaterapie aj cez sliznicu dýchacích ciest.

Ajurvédske byliny

V tradičnej medicíne sa vo veľkej miere používajú rastlinné liečivá pripravené z bylín, korenín, koreňov a kvetov.
Každá rastlina je známa svojimi špecifickými účinkami, napr. zlepšuje trávenie, pôsobí protizápalovo alebo antibakteriálne, zmierňuje bolesť, uľavuje pri dýchacích ťažkostiach, zlepšuje celkové zdravie atď.

Kurkuma (Curcuma longa), rímska rasca, ajwain, koriander, fenikel, saunf, mäta, horčičné semená, klinčeky, asafoetida (hing), senovka grécka, čierne korenie, zázvor, kardamóm, bobkové listy, škorica, muškátový oriešok, triphala a kajenské korenie sú obľúbené rastlinné suroviny používané na zlepšenie trávenia a metabolizmu. Podávajú sa na očistu tela odstránením ama (vedľajšieho produktu zlého trávenia) a na prevenciu alebo liečbu tráviacich ťažkostí.

Fytochemické látky obsiahnuté v ašvagande (Withania somnifera), bazalke posvätnej, sladkom drievku a zimnej čerešni sú dobre známe tým, že zlepšujú výkonnosť, celkové zdravie a dlhovekosť zvyšovaním energie, sily a telesnej i duševnej pohody. Tieto fytochemické látky, známe ako adaptogény, posilňujú odolnosť tela voči stresu.
Kurkuma je jednou z najdôležitejších ajurvédskych rastlín. Obsahuje kurkuminoidy a kurkumín. Tieto zlúčeniny sú známe mnohorakými prínosmi pre ľudské zdravie, ako sú zlepšenie funkcie mozgu, vysoká antioxidačná aktivita, zmierňovanie zápalov (napr. reumatoidnej artritídy) a prevencia rakoviny. Kurkumín si získal veľkú pozornosť v tradičnej západnej medicíne a farmakológii vďaka svojmu protirakovinovému účinku. Keďže kurkuminoidy aj kurkumín sú slabo rozpustné vo vode, mali by sa enkapsulovať do lipozómov. Kliknite sem a zistite viac o ultrazvukovej enkapsulácii a príprave lipozómov!
Moringa (známa aj ako shigru alebo strom paličiek) sa používa pre svoje protiplesňové, antivírusové a detoxikačné vlastnosti. Moringa je bohatá na antioxidanty a vitamín A a označuje sa za superpotravinu.

Manjistha a neem obsahujú detoxikačné látky, ktoré prečisťujú a očisťujú telo.
Horký melón (Momordica charantia) a arekový orech sa úspešne používajú na liečbu inzulínovej rezistencie a cukrovky.
Bazalka posvätná (známa aj ako Tulsi; Ocimum sanctum) sa používa pre svoje zápalové, antipyretické a analgetické účinky.
Semená kalonji a strom siris sú známe svojimi priaznivými účinkami na dýchaciu sústavu.

Ajurvédske byliny pre jednotlivé dóše

V ajurvéde sa každý človek zaraďuje podľa svojho typu dóše. Existujú tri typy dóš – Vata, Pitta a Kapha. Pre každý typ dóše existujú byliny, ktoré sú mimoriadne prospešné. Nižšie nájdete najdôležitejšie byliny a koreniny pre každý typ dóše:
VATA: Ashwagandha, Triphala, zázvor, škorica, rímska rasca
PITTA: Amalaki, Triphala, Yashtimadhu, Guduchi, Shatavari
KAPHA: Kurkuma, Haritaki, Triphala, zázvor, klinček

Sonokapilárny jav

Sonokapilárny jav / ultrazvukový kapilárny jav je anomálny vzostup kvapaliny v kapilárnej trubici pôsobením ultrazvuku. Keďže niektoré zložky, napríklad éterické oleje, sa nachádzajú v kapilárnom systéme rastlinného materiálu, dalo by sa očakávať, že ultrazvuk by mohol pomôcť pri ich vypudzovaní prostredníctvom sonokapilárneho javu. Je možné, že určitý vplyv by mohli mať aj niektoré elektrické javy sprevádzajúce sonokapilárny jav. Tento jav by mohol zlepšiť extrakciu polárnych alebo iónových zlúčenín podobne ako elektroforéza.