Ultrazvuková extrakcia liečivých bylín

Byliny, koreniny a ďalšie rastlinné materiály sú bohaté na fytochemikálie, ktoré sú cenenými zložkami liečivých a výživových produktov. Sonikácia narúša bunkovú štruktúru a uvoľňuje bioaktívne zlúčeniny – výsledkom sú vyššie výťažky a rýchlejšia extrakcia. Ako netepelný proces je sonikácia šetrnou extrakčnou technikou, ktorá zabraňuje tepelnej degradácii extraktu. Vďaka týmto skutočnostiam predstavujú ultrazvukové sondové extraktory špičkovú techniku extrakcie vysokokvalitných rastlinných extraktov.

Ultrazvuková extrakcia antioxidantov

Antioxidanty sú bioaktívne zlúčeniny, ktoré zachytávajú radikály a nachádzajú sa v rastlinách. Antioxidanty, ako sú vitamín C, vitamín E, tioly atď., sú farmakologicky účinné látky, ktoré sa používajú na zlepšenie zdravia a liečbu ochorení.
Vďaka vysokej účinnosti procesu umožňuje ultrazvuková extrakcia využívať na izoláciu antioxidantov veľmi širokú škálu surovín. Okrem rastlín, ako sú byliny, ovocie a zelenina, možno vysokokvalitné antioxidanty ultrazvukom extrahovať aj z materiálov s nízkou hodnotou alebo z odpadových materiálov, ako sú šupky, stonky, semená, kôry, jadrá, korene atď.

V tomto videu sa predvádza ultrazvuková extrakcia chmeľu (humulus lupulus). Pomocou ultrazvukového prístroja UP200Ht sa extrahuje karyofylén a ďalšie látky.

Ultrazvuková extrakcia adaptogénov

Adaptogény, ako sú taníny, sú polyfenolické molekuly, často so sťahujúcim účinkom, ktoré sú známe svojou schopnosťou zvyšovať odolnosť buniek cicavcov voči stresu. Tieto molekuly sú uzavreté v rastlinnej bunke. Na získanie adaptogénov s vysokou biologickou dostupnosťou je potrebné tieto molekuly uvoľniť z rastlinného materiálu. Ultrazvuková dezintegrácia buniek otvára bunky narúšaním bunkových stien a zvyšovaním prenosu hmoty medzi vnútrom bunky a okolitým rozpúšťadlom. Vďaka svojmu vysoko účinnému mechanizmu pôsobenia je sonikácia spoľahlivou a efektívnou metódou izolácie vysokokvalitných adaptogénov s vysokými výťažkami.

Prečo používať sonikátor na extrakciu liečivých bylín?

Sondové sonikátory predstavujú zavedenú technológiu na jednoduché, no vysoko účinné získavanie vysokokvalitných extraktov z bylín. V odvetví bylinných extraktov je sonikácia uprednostňovanou extrakčnou metódou pri výrobe rastlinných extraktov vďaka viacerým výhodným vlastnostiam, ktoré robia ultrazvukovú techniku vysoko účinnou a efektívnou. Pozrime sa na niektoré z hlavných dôvodov:

Vyššia účinnosť extrakcie: Sondová sonikácia využíva vysokofrekvenčné zvukové vlny prenášané priamo cez sondu ponorenú do extrakčného média. Tieto ultrazvukové vlny vytvárajú kavitačné bubliny, ktoré sa v blízkosti povrchu liečivých bylín rýchlo rozpínajú a kolabujú. Tento jav vytvára intenzívne lokálne premiešavanie a mikroprúdenie, čím sa výrazne zvyšuje prenos hmoty bioaktívnych zlúčenín z byliny do rozpúšťadla. V dôsledku toho sa v porovnaní s tradičnými extrakčnými metódami účinne extrahuje viac bioaktívnych zložiek, čo vedie k vyšším výťažkom liečivých zlúčenín.

Kratší čas extrakcie: Sonikácia urýchľuje proces extrakcie podporou rýchlej a účinnej difúzie rozpustených látok. Intenzívne premiešavanie spôsobené kavitáciou umožňuje dôkladnejšie prenikanie rozpúšťadla do bylinnej matrice, čím skracuje potrebný čas extrakcie. V porovnaní s konvenčnými metódami, ako sú macerácia alebo perkolácia, ktoré môžu trvať niekoľko hodín alebo dokonca dní, môže sonikácia dosiahnuť podobnú účinnosť extrakcie za oveľa kratší čas, často v priebehu niekoľkých minút.

Zachovanie bioaktívnych zlúčenín: Sondová sonikácia prebieha pri nižších teplotách v porovnaní s konvenčnými extrakčnými technikami, ktoré využívajú vysoké teploty alebo dlhé časy expozície. Táto výhoda zabraňuje degradácii bioaktívnych zlúčenín citlivých na teplo, ktoré sú prítomné v liečivých bylinách, a zabezpečuje tak účinnejší a terapeuticky hodnotnejší extrakt.

Selektivita: Sonikáciu možno nastaviť na konkrétne frekvencie a úrovne výkonu, čo umožňuje selektívnu extrakciu cieľových zlúčenín z liečivých bylín. Optimalizáciou parametrov sonikácie možno prednostne extrahovať určité bioaktívne zložky, čo vedie k extraktom s vyššou koncentráciou látok s požadovanými liečivými vlastnosťami.

Škálovateľnosť a jednoduché používanie: Systémy sondovej sonikácie sú škálovateľné a možno ich ľahko prispôsobiť extrakciám v malom laboratórnom meradle aj rozsiahlym priemyselným aplikáciám. Zavedenie tejto techniky je pomerne jednoduché a nevyžaduje zložité vybavenie, vďaka čomu je dostupná a praktická v rôznych podmienkach.

Šetrnosť k životnému prostrediu: V porovnaní s niektorými tradičnými extrakčnými metódami, ktoré zahŕňajú používanie organických rozpúšťadiel a veľkých objemov vody, sonikácia vo všeobecnosti vyžaduje menej rozpúšťadla a skracuje celkový čas extrakcie. To vedie k ekologickejšiemu a udržateľnejšiemu procesu extrakcie s menšou tvorbou odpadu.

Celkovo sa sondová sonikácia stala uprednostňovanou extrakčnou metódou pri výrobe extraktov z liečivých bylín vďaka svojej schopnosti zabezpečiť vyššie výťažky extrakcie, kratšie časy extrakcie, lepšiu selektivitu a zachovanie bioaktívnych zlúčenín, čo z nej robí cenný nástroj v oblasti bylinnej medicíny a výskumu prírodných produktov.

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.

Výhody:

Vysoký výťažok
Vysoká kvalita
Špičková biologická dostupnosť
Šetrný proces
Rýchla extrakcia
Bezpečný proces
Bez rozpúšťadiel alebo so šetrnými rozpúšťadlami
Jednoduchá obsluha

Ultrazvukové extrakčné systémy na bylinné extrakty

Hielscher Ultrasonics má dlhoročné skúsenosti s procesmi ultrazvukovej extrakcie z rastlinných materiálov pre potravinársky, farmaceutický a kozmetický priemysel. Od kompaktných ultrazvukových dezintegrátorov pre laboratóriá a malosériovú výrobu až po plnohodnotné komerčné ultrazvukové extraktory na výrobu veľkých objemov extraktov ponúka Hielscher Ultrasonics kompletný sortiment sonikátorov, a tým aj najvhodnejší ultrazvukový prístroj pre vašu aplikáciu. Všetky ultrazvukové prístroje Hielscher sú veľmi robustné a skonštruované na nepretržitú prevádzku 24/7 pri plnom zaťažení. Priemyselné sonikátory Hielscher Ultrasonics dokážu dosahovať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy až do 200µm možno ľahko udržiavať nepretržite v prevádzke 24/7. Pre ešte vyššie amplitúdy sú k dispozícii ultrazvukové sonotródy vyrobené na mieru.
Inteligentný softvér s funkciami, ako sú digitálne riadenie, automatické zaznamenávanie údajov, diaľkové ovládanie cez prehliadač a automatické ladenie frekvencie, zabezpečuje spoľahlivú sonikáciu a nepretržitý výkon. Široký sortiment príslušenstva vrátane sonotród (ultrazvukových sond / rohov / hrotov) rôznych veľkostí a tvarov, prietokových komôr rôznych veľkostí a geometrií, zosilňovacích rohov a snímačov teploty aj tlaku umožňuje optimálne zostavenie sonikačného systému.
Kontaktujte nás už teraz so svojimi požiadavkami na proces extrakcie! Náš tím vám rád poradí a odporučí vám najúčinnejší ultrazvukový extraktor.

Súvisiace témy

Literatúra / Referencie

Bashi, D.S. et al. (2016): Evaluation, prediction and optimization the ultrasound-assisted extraction method using response surface methodology: antioxidant and biological properties of Stachys parviflora L. Iran J Basic Med Sci. 19(5), 2016. 529–541.
Hashemi, S.M.B. et al. (2016): The Effects of Amplitudes Ultrasound-Assisted Solvent Extraction and Pretreatment Time on the Yield and Quality of Pistacia Khinjuk Hull Oil. J. Oleo Sci. 65, (9), 2016. 733-738.
Yu, X. et al. (2016): Ultrasound enhanced aqueous extraction from rapeseed green biomass for polyphenol and protein valorization. Comptes Rendus Chimie Vol. 19, Issue 6, 2016. 766-777.

Užitočné informácie

Antioxidanty

Prášok z henny zo sušených macerovaných listov henny je surovinou na ultrazvukovú extrakciu lawsonu a ďalších bioaktívnych zlúčenín. Antioxidant je definovaný ako molekula, ktorá inhibuje oxidačnú reakciu, čím zabraňuje degradácii iných molekúl. Oxidácia je chemická reakcia, pri ktorej vznikajú voľné radikály, čo vedie k reťazovým reakciám, ktoré môžu spôsobiť poškodenie buniek. Antioxidanty, ako sú tioly alebo kyselina askorbová (vitamín C), ukončujú tieto oxidačné reťazové reakcie.
Antioxidanty sa vo veľkej miere používajú ako konzervačné látky v potravinách, kde ako fytochemikálie pôsobia proti ich znehodnocovaniu. Antioxidanty sa napríklad pridávajú do potravín a olejov bohatých na nenasýtené tuky, pretože nenasýtené mastné kyseliny sú náchylné na oxidačnú degradáciu, ktorá spôsobuje žltnutie oleja.

Adaptogény

Adaptogény alebo adaptogénne zlúčeniny sú molekuly, ktoré podporujú homeostázu, čo znamená, že znižujú citlivosť buniek na stres. Adaptogény sa nachádzajú v bylinách a zelenine, napr. v ženšene, schizandre, kordycepse, ašvagande, rapontiku, jiaogulane, sladkom drievku, rozchodnici, bazalke posvätnej, kozincovi, reishi a mace.
Pri podávaní ako farmakologicky účinné látky (ako liek alebo výživový doplnok) sú adaptogény známe svojimi účinkami na zvýšenie výkonnosti, antidepresívnymi, upokojujúcimi alebo povzbudzujúcimi účinkami. Účinok závisí od konkrétnej podanej adaptogénnej látky. Na zvýšenie výkonnosti sa úspešne používajú rastliny, ako sú ašvaganda a moringa, zatiaľ čo huba kordyceps, jiaogulan a rapontikum sú známe ako adaptogény pôsobiace proti starnutiu. Na zníženie stresu a úzkosti sa používajú adaptogény zo ženšenu, bazalky posvätnej, reishi alebo schizandry.
Adaptogény na dopĺňanie výživy a liečebné použitie sa väčšinou pripravujú vo forme toník alebo kapsúl.