Ultrazvuková extrakcia liečivých húb
Liečivé huby sú už od staroveku známe svojimi výnimočnými prínosmi pre zdravie. V poslednom čase sa liečivé huby stávajú bežne dostupnou komoditou na zlepšenie zdravia a zvýšenie energie. Na využitie celého spektra zdraviu prospešných účinkov liečivých húb sa musia z ich buniek uvoľniť zlúčeniny, ako sú polysacharidy, triterpenoidy a ďalšie bioaktívne látky. Ultrazvuková extrakcia je vynikajúcou technikou na izoláciu bioaktívnych zlúčenín z rastlinných surovín, ako sú reishi, koralovec ježovitý, Cordyceps, shiitake, čaga atď.
Extrakty z liečivých húb – vyrobené pomocou ultrazvuku
Liečivé huby si získali postavenie superpotravín a nootropík vďaka svojim mimoriadnym účinkom na kognitívne funkcie a imunitný systém. Okrem priaznivých účinkov na zdravie a kognitívne funkcie sa liečivé huby používajú na prevenciu a liečbu ochorení (napr. rakoviny, cukrovky, zápalov atď.). Medzi najznámejšie druhy jedlých húb patria čaga, reishi, koralovec ježovitý, Cordyceps, shiitake a maitake.
UP100H, výkonný ultrazvukový extraktor s výkonom 100 wattov, sa používa na extrakciu bioaktívnych zlúčenín z huby čaga (Inonotus obliquus).
Pokiaľ ide o najvýznamnejšie účinky húb na zdravie, preukázalo sa, že bioaktívne zlúčeniny húb posilňujú imunitu, zvyšujú množstvo nervového rastového faktora (NGF), zlepšujú vytrvalosť pri fyzickej aktivite a podporujú dlhovekosť. Bioaktívnymi zlúčeninami, ktoré vyvolávajú priaznivé účinky na zdravie, sú napríklad polysacharidy, ako sú α-glukány a β-glukány. Zloženie glukánov sa medzi jednotlivými druhmi húb líši a určuje špecifické využitie rôznych húb na dosiahnutie rôznych účinkov. Napríklad koralovec ježovitý podporuje nervový rastový faktor (NGF), zatiaľ čo huba Cordyceps zlepšuje vytrvalosť a reishi podporuje imunitný systém a dlhovekosť.
Kliknutím na nasledujúce odkazy sa dozviete viac o extrakcii z konkrétnych húb vrátane extrakčných protokolov a videoukážok:
Prečo extrakty z húb?
Extrakty z húb sú výhodné, pretože už konzumácia malých množstiev má rovnaké účinky ako požitie veľkých množstiev hubových práškov, ktoré sú potrebné na dosiahnutie požadovaných účinkov. Extrakty z húb izolované ultrazvukom vám poskytujú všetky dôležité živiny a bioaktívne látky vo veľmi koncentrovanej forme!
Ultrazvuková extrakcia polysacharidov
Na izoláciu polysacharidov (ako sú alfa-glukány a beta-glukány), triterpénov a ďalších bioaktívnych zlúčenín z liečivých húb je ultrazvuková extrakcia najpraktickejšou, najúčinnejšou a najefektívnejšou technikou.
Ďalšími prospešnými zložkami nachádzajúcimi sa v mnohých jedlých hubách sú selén, vitamín D a vitamín B3. Intenzívnym pôsobením ultrazvuku sa bunkové steny húb (tvorené chitínom) perforujú a rozrušujú lýzou, takže sa chemické zlúčeniny, ako sú polysacharidy, vitamíny atď., uvoľňujú do okolitého rozpúšťadla. Ultrazvuková extrakcia je vysoko efektívna a v porovnaní s tradičnými extrakčnými technikami uvoľňuje celé spektrum bioaktívnych zlúčenín za veľmi krátky čas extrakcie.
Po extrakcii možno bioaktívne zlúčeniny oddeliť a vyčistiť filtráciou, destiláciou / odparovaním a zrážaním s cieľom pripraviť vysoko koncentrované a vysoko účinné extrakty z húb. Tieto extrakty z húb sa následne spracúvajú na lieky, výživové doplnky, funkčné potravinové zložky, tinktúry a toniká.
Ultrazvuková extrakcia vodou alebo rozpúšťadlom
Obrovskou výhodou ultrazvukovej extrakcie je široký výber rozpúšťadiel na výber. Ultrazvukom asistovanú izoláciu fytochemikálií a bioaktívnych zlúčenín možno vykonávať v rozpúšťadlách, ako sú voda, etanol, metanol, izopropanol, zmesi vody a etanolu, glycerín, rastlinné oleje atď.
V závislosti od cieľových zlúčenín, ktoré sa majú izolovať, možno ultrazvukom asistovanú extrakciu húb vykonávať vo vode alebo v rozpúšťadlách, ako sú etanol, metanol, izopropanol atď. Keďže huby obsahujú prevažne cieľové zlúčeniny rozpustné vo vode a iba niekoľko zložiek nerozpustných vo vode, zvyčajne sa uprednostňuje extrakcia vo vode alebo vo vodnom roztoku etanolu. Rozpúšťadlá s vyšším percentuálnym obsahom alkoholu sa používajú špecificky na izoláciu extraktov s vysokým obsahom triterpénov.
UP400St Ultrazvukový prístroj UP400St je vysoko účinný a umožňuje rýchlu extrakciu bioaktívnych zlúčenín, ako sú polysacharidy, terpény, alkaloidy a ďalšie mykochemikálie, z mycélia a plodníc liečivých húb.
- Najúčinnejšia
- Rýchla extrakcia
- Úplnejšia extrakcia
- Vysokokvalitné extrakty s úplným spektrom látok
- Šetrný, netepelný proces (extrakcia za studena)
- Farmaceutická / potravinárska kvalita
- Štandardizovaný proces
- Rôzne rozpúšťadlá na výber
- Bezpečná a jednoduchá obsluha
Výsledky ultrazvukovej extrakcie húb
Parametre ultrazvukového procesu sú rozhodujúce pri izolácii a získavaní fytochemikálií. Po prvé, ultrazvukové parametre, ako sú amplitúda, tlak a teplota, sú dôležitými faktormi na nastavenie extrakčného procesu tak, aby sa dosiahla najvyššia výťažnosť a kvalita. Po druhé, presne riadené procesné podmienky zabezpečujú, že extrakty sa nedegradujú v dôsledku príliš silných procesných vplyvov (napr. vysokých teplôt). Napríklad rastlinné zlúčeniny, ako sú polysacharidy, sú pri vystavení vysokým teplotám náchylné na degradáciu.
Extraktory Hielscher Ultrasonics možno presne riadiť – nastavením amplitúdy, tlaku a teploty na optimálne podmienky. To umožňuje dosiahnuť reprodukovateľné výsledky, kvalitu extraktu a štandardizáciu procesu.
Výskum (Alzorqi a kol.) ukázal, že (1-3; 1-6)-β-d-glukány z malajzijských húb extrahované ultrazvukom majú vyššiu antioxidačnú aktivitu, vyššiu molekulovú hmotnosť a optimálny stupeň vetvenia v porovnaní s extraktmi vyrobenými konvenčnými extrakčnými technikami.
Vysokovýkonné ultrazvukové extraktory
Hielscher Ultrasonics je výrobca s dlhoročnými skúsenosťami s výrobou vysokovýkonných ultrazvukových prístrojov, ktoré sa úspešne používajú na izoláciu bioaktívnych zložiek z rastlín a húb. Vďaka produktovému radu pokrývajúcemu celý rozsah od menších ručných ultrazvukových prístrojov cez stolové a poloprevádzkové systémy až po plne priemyselné zariadenia je Hielscher Ultrasonics vaším partnerom, ktorý vám pomáha od prvého testu uskutočniteľnosti a optimalizácie procesu až po konečnú inštaláciu vašej priemyselnej výrobnej linky. Na uvoľnenie bioaktívnych zlúčenín z rastlín môžu byť potrebné vysoké amplitúdy – najmä keď je potrebné perforovať a lyzovať pevné bunkové steny. Ultrazvukové procesory Hielscher Ultrasonics, napr. UIP500hdT alebo UIP2000hdT, môžu pracovať s veľmi vysokými amplitúdami až do 200µm. S týmito vysokými amplitúdami môžu samozrejme pracovať nepretržite v režime 24/7. Robustnosť ultrazvukových prístrojov Hielscher zabezpečuje bezproblémovú prevádzku v režime 24/7 pri vysokom zaťažení a v náročných prostrediach.
- Vysokovýkonné ultrazvukové extraktory
- Presná regulácia
- Reprodukovateľné výsledky
- Lineárna škálovateľnosť
- Robustnosť a nízke nároky na údržbu
- Poradenstvo a servis
- Jednoduchá a bezpečná obsluha
SonoStation – ultrazvukový systém s 2x 2kW ultrazvukovými prístrojmi, miešanou nádržou a čerpadlom – je vynikajúci na extrakciu veľkých množstiev.
| Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
|---|---|---|
| 1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 až 20L | 0,2 až 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 až 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | vyšší | zoskupenie zariadení UIP16000 |
Vysokovýkonné ultrazvukové extraktory od laboratórnej cez poloprevádzkovú až po priemyselnú mierku.
Literatúra / Referencie
- Alzorqi I., Sudheer S., Lu T.J., Manickam S. (2017): Ultrasonically extracted β-d-glucan from artificially cultivated mushroom, characteristic properties and antioxidant activity. Ultrasonic Sonochemistry 2017. 531-540.
- Alzorqi I., Singh A., Manickam S., Al-Qrimli H. (2016): Optimization of ultrasound assisted extraction (UAE) of β-D-glucan polysaccharides from Ganoderma lucidum for prospective scale-up. Resource-Efficient Technologies 2016.
- Khan, A.A., Gani A., Masoodi F., Kousar S., Ahmad M. (2014): Antioxidant and Functional Properties of β-Glucan Extracted from Edible Mushrooms Agaricus Bisporus, Pleurotus Ostreatus and Coprinus Atramentarius. Proceedings of the 8th International Conference on Mushroom Biology and Mushroom Products (ICMBMP8) 2014.
- Vardanega R., Santos D.T., Meireles M.A.M. (2014): Intensification of bioactive compounds extraction from medicinal plants using ultrasonic irradiation. Pharmacogn Rev. 2014 Jul-Dec; 8(16): 88–95.
Užitočné informácie
Ultrazvuková extrakcia – princíp fungovania
Ultrazvuková extrakcia je jednoduchá, lacná, rýchla a účinná technológia, ktorá zintenzívňuje extrakciu medzi kvapalnou a tuhou fázou a prekonáva tradičné extrakčné techniky. Hlavné výhody ultrazvukovej extrakcie medzi tuhou a kvapalnou fázou spočívajú v rýchlejšej kinetike extrakcie a prenose hmoty, ako aj vo zvýšení výťažku extraktu. Ďalšou výhodou je možnosť vykonávať extrakciu pri nižších teplotách, čím sa zlúčeniny citlivé na teplo chránia pred degradáciou. V porovnaní s alternatívnymi izolačnými technikami, ako sú mikrovlnná extrakcia alebo extrakcia superkritickým CO2, má ultrazvukový extraktor nižšie obstarávacie aj prevádzkové náklady a zároveň sa jednoducho a bezpečne obsluhuje.
Ultrazvuková extrakcia je založená na akustickej kavitácii a jej hydrodynamických šmykových silách. Systémy Hielscher Ultrasonics vytvárajú intenzívne ultrazvukové vlny a kavitáciu na extrakciu fytochemických látok z rastlinného materiálu.
Akustická kavitácia – jav pri ultrazvukovom spracovaní: Keď sa intenzívne ultrazvukové vlny prenášajú do kvapalného média, kvapalina prechádza cyklami stláčania a rozpínania. Počas rozpínania (zrieďovania) vznikajú v kvapaline vákuové bubliny alebo dutiny. Tieto vákuové bubliny vznikajú, keď pôsobiaci podtlak prekročí pevnosť kvapaliny v ťahu. V priebehu viacerých cyklov stláčania / zrieďovania vákuové bubliny rastú, až kým nedosiahnu bod, v ktorom už nedokážu absorbovať ďalšiu energiu, a preto prudko skolabujú (implózia bublín). Počas implózie bublín lokálne vznikajú extrémne podmienky, ako sú veľmi vysoké rozdiely teploty a tlaku, prúdenie kvapaliny a šmykové sily. Tieto intenzívne sily rozrušujú bunky (rastlín a tkanív), takže sa vnútrobunkový materiál (napr. polysacharidy, terpény, proteíny, flavóny atď.) uvoľňuje do rozpúšťadla. Proces vzniku, rastu a kolapsu vákuových bublín sa označuje ako kavitácia.
Huba
Huba (množné číslo: huby) je botanické označenie všetkých členov skupiny eukaryotických organizmov, ktorá zahŕňa mikroorganizmy, ako sú kvasinky a plesne, ako aj huby tvoriace plodnice. Najmä v tradičnej medicíne (napr. ázijskej / čínskej medicíne) sa huby podávajú na vyvolanie rozmanitých účinkov, ako sú zlepšenie kognitívnych funkcií, posilnenie imunitného systému alebo dosiahnutie dlhovekosti. V súčasnosti sa liečivé huby používajú nielen ako alternatívny liek, ale ich extrakty sa konzumujú aj ako funkčné potraviny alebo superpotraviny. Napríklad huby ako maitake, cordyceps, trúdnikovec pestrý a reishi sa konzumujú pre ich imunomodulačné účinky. Viaceré druhy húb, napríklad psilocybínové huby (ľudovo známe ako magické huby), sa používajú pre svoje psychedelické vlastnosti. Huby nie sú rastliny a zaraďujú sa do ríše húb.
Polysacharidy
Polysacharidy sú dôležité bioaktívne zlúčeniny nachádzajúce sa v liečivých hubách. Používajú sa ako biochemicky aktívne zlúčeniny vo farmaceutických a nutraceutických prípravkoch a majú pozitívne účinky, ako sú regulácia imunity, zvrátenie poškodenia spôsobeného žiarením alebo jeho prevencia, potlačenie zrážania krvi, ako aj protinádorové, antivírusové a hypoglykemické pôsobenie. Polysacharidy lentinán, schizofylán a krestín pochádzajúce z húb boli v Japonsku, Kórei a Číne uznané ako imunoceutiká (lieky posilňujúce imunitný systém).
Okrem polysacharidov obsahujú huby aj fenoly, heteropolysacharidy, glykogény, vitamíny a triterpény spolu s ďalšími prospešnými zložkami.
Druhy liečivých húb
V hube čaga známej aj ako Inonotus obliquus alebo čierna stromová huba (ľudovejšie nazývaná uhlíkový trúdnik, brezový trúdnik či troskový trúdnik) sú polysacharidy najvýznamnejšími účinnými zlúčeninami. Polysacharidy čagy vykazujú veľmi silnú antioxidačnú aktivitu tým, že zachytávajú voľné radikály.
Koralovec ježovitý (Hericium erinaceus) je jedlá a liečivá huba patriaca do skupiny húb s ostnitým hymenoforom. Koralovec ježovitý je známy svojimi neuroprotektívnymi a nootropnými účinkami, čo znamená, že sa používa na zlepšenie pamäti a kognitívnych funkcií.
Reishi (Ganoderma lucidum, známa aj ako Ling Zhi / Lingzhi, Mannentake či huba nesmrteľnosti) je huba s pórovitým hymenoforom, ktorú možno ľahko rozpoznať podľa červeného, akoby lakovaného klobúka obličkovitého tvaru. Huba Reishi produkuje skupinu triterpénov, takzvané ganoderové kyseliny. Ganoderové kyseliny majú molekulovú štruktúru podobnú štruktúre steroidných hormónov. Medzi ďalšie zlúčeniny nachádzajúce sa v Reishi patria polysacharidy (napr. beta-glukán), kumarín, manitol a alkaloidy. Medzi steroly izolované z tejto huby patria ganoderol, kyselina ganoderénová, ganoderiol, ganodermanontriol, lucidadiol a ganodermadiol. Z kulinárskeho hľadiska je Reishi známa svojou horkou chuťou a často sa konzumuje v kávových nápojoch.
Šiitake (Lentinula edodes; ľudovo nazývaná čierna lesná huba, Xiang Gu či voňavá huba) sa široko používa ako prísada do ázijských jedál. Pri užívaní zo zdravotných dôvodov šiitake posilňuje imunitný systém a vedie k výraznému zmierneniu zápalu.
Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolor; ľudovo nazývaná morčací chvost, Yun Zhi či Kawaratake) obsahuje polysacharidy PSK, PSP a Kresin, ako aj B-1,3 a B-1,4 glukány. Tieto polysacharidy sa používajú spolu s chemoterapiou na zlepšenie imunitnej funkcie u pacientov s určitými druhmi rakoviny. V tradičnej čínskej medicíne sa huba morčací chvost používa ako tonikum.
Cordyceps sinensis (Ophiocordyceps sinensis; známa aj ako čínska húsenicová huba, Dong Chong Xia Cao či yartsa gunbu) je ďalšia huba s výnimočnými antioxidačnými vlastnosťami. Cordyceps obsahuje silné antioxidanty, ktoré neutralizujú škodlivé voľné radikály, a tiež zvyšuje aktivitu prirodzeného antioxidačného systému tela.
Maitake (Grifola frondosa; oblačná huba, Hui Shu Hua, lesná sliepka, barania hlava či ovčia hlava) je huba s pórovitým hymenoforom, pri ktorej sa preukázalo, že stimuluje vrodený aj adaptívny imunitný systém. Výskum zistil, že Maitake stimuluje imunitný systém pacientok s rakovinou prsníka. Okrem toho vykazuje účinky znižujúce hladinu cukru v krvi, pretože obsahuje inhibítor alfa-glukozidázy.
Agaricus subrufescens (známa aj pod názvami Agaricus blazei, Agaricus brasiliensis, Agaricus rufotegulis; ľudovo mandľová huba, slnečná huba, Božia huba, huba života, kráľovská slnečná pečiarka, jisongrong alebo himematsutake) je jedlá huba, ktorá sa vyznačuje sladkou chuťou a vôňou mandlí. Táto pečiarka je obľúbená liečivá huba, ktorá sa používa najmä pre svoje účinky posilňujúce imunitný systém.