Ultrazvočna ekstrakcija ajurvedskih zelišč

Zelišča in začimbe vsebujejo številne bioaktivne spojine, ki se v ajurvedski praksi uporabljajo kot zdravilna in terapevtska sredstva. Sonikacija je vrhunska tehnika ekstrakcije za pridobivanje visokokakovostnih ekstraktov. Prednosti ultrazvočne ekstrakcije so zelo visoki izkoristki, hitra ekstrakcija ter blaga, netoplotna obdelava, pri kateri bioaktivne spojine ostanejo nepoškodovane.

Zakaj ultrazvočna ekstrakcija?

Ultrazvočna ekstrakcija je blaga, netoplotna tehnika, ki temelji na kavitaciji. Sonikatorji Hielscher omogočajo natančen nadzor vseh parametrov sonikacije (kot so amplituda, temperatura, tlak in intenzivnost). To zagotavlja, da se ekstrahirane spojine med postopkom ekstrakcije ne razgradijo, kar je ključno za ekstrakcijo in pripravo zdravilnih tinktur.
Biokemične snovi, sproščene z ultrazvokom, so visokokakovostne in izkazujejo izjemno biološko uporabnost. Ekstrakcija s pomočjo ultrazvoka poveča izkoristek in skrajša čas ekstrakcije. Druge pomembne prednosti so nizke procesne temperature (tj. 20℃, kar je bistveno nižje kot pri tradicionalni ekstrakciji) in uporaba okolju prijaznih topil (tj. vode in etanola).

V tej predstavitvi vam predstavljamo proizvodnjo rastlinskih izvlečkov. Pojasnjujemo izzive pri proizvodnji visokokakovostnih rastlinskih izvlečkov in kako vam jih lahko sonikator pomaga premagati. Predstavitev prikazuje delovanje ultrazvočne ekstrakcije. Spoznali boste prednosti uporabe sonikatorja za ekstrakcijo in načine vključitve ultrazvočnega ekstraktorja v proizvodnjo izvlečkov.

Fitokemikalije v nanoformulacijah v ajurvedskih izdelkih

Za najboljšo biološko uporabnost morajo biti rastlinske fitospojine prisotne v molekularni velikosti, da lahko preidejo v človeške celice. Fitosomi (farmakosomi) so farmakološki fosfolipidni kompleksi, v katere so vključene bioaktivne snovi zelišča. Fitosome je mogoče formulirati kot suspenzije, liposome, emulzije, vodne mikro-/nanodisperzije, kreme, losjone, gele, pilule, kapsule, praške, granule ali tablete. S tehnologijo ultrazvočne ekstrakcije in formuliranja je mogoče idealno pripravo snovi z visoko biološko uporabnostjo preprosto vključiti v proizvodnjo.
Za zelišča, kot so pegasti badelj, dvokrpi ginko, grozdne peške, zeleni čaj, glog in ginseng, je že znanstveno dokazano, da so odmerne oblike v nanometrskem merilu, kot so polimerni nanodelci, liposomi, micele, nanosfere, nanokapsule, trdni lipidni nanodelci in nanoemulzije, bistveno učinkovitejše.

Prednosti:

Visoka kakovost
Visok izkoristek
Hitra ekstrakcija
Blaga, netoplotna obdelava
Povečana stabilnost
Standardiziran postopek
Varno
Preprosto upravljanje
CIP / SIP

Ultrazvočna priprava ajurvedskih tonikov

V ajurvedi in azijski medicini se zelišča večinoma uporabljajo v kombinacijah več rastlinskih pripravkov, ki predstavljajo standardizirane formule, vendar jih je mogoče prilagoditi posamezniku. Takšne formulacije ajurvedskih zelišč in začimb se pogosto združijo v koncentriran tonik ali aromatično olje, da nastane zelo učinkovito zdravilo. (Zelo znana formulacija je Triphala, ki jo sestavljajo Amalaki, Haritaki in Bibhitaki).
Poleg tonikov se iz zelišč in začimb pripravljajo ajurvedske začimbne paste, ki se uporabljajo pri kuhanju. Te začimbne paste in omake (npr. ajurvedska začimbna pasta, omaka masala, čatniji itd.) dajejo jedem čudovito aromo in hkrati delujejo kot zdravilno sredstvo.

V spodnjem videoposnetku si oglejte primerjavo ultrazvočne ekstrakcije in običajne maceracije svežih listov ozkolistnega trpotca v vodi. Sonikacija v nekaj sekundah proizvede učinkovit ekstrakt ozkolistnega trpotca, poleg tega pa tudi barva ekstrakta kaže na razliko v kakovosti. Medtem ko je ultrazvočni ekstrakt temno zelene barve, ima ekstrakt, maceriran 20 dni, rjavkasto barvo, ki kaže na oksidativno razgradnjo bioaktivnih spojin.

V tem kratkem videoposnetku primerjamo ultrazvočno ekstrakcijo s hladno vodo s sonikatorjem Hielscher UP200Ht s sondo in tradicionalno 20-dnevno maceracijo. Medtem ko običajna maceracija za ekstrakcijo bioaktivnih spojin iz svežih listov ozkolistnega trpotca potrebuje več tednov, jih ultrazvočna ekstrakcija s sondo sprosti v le nekaj sekundah. Primerjava tradicionalno maceriranega in ultrazvočno pridobljenega izvlečka pokaže, da je sonikirani izvleček temno zelene barve, macerirani pa ima rjavkast odtenek, kar nakazuje oksidativno razgradnjo bioaktivnih spojin. Temno zelena barva ultrazvočno pridobljenega izvlečka ozkolistnega trpotca poudarja večjo učinkovitost ultrazvočne tehnologije pri pridobivanju izvlečka s celotnim spektrom spojin. Ultrazvočna ekstrakcija rastlinskih snovi je hitrejša in učinkovitejša ter daje močnejše izvlečke. Zelo učinkovita ultrazvočna ekstrakcija z UP200Ht omogoča pridobivanje izvlečka ozkolistnega trpotca s celotnim spektrom spojin.

Močnostni ultrazvok za ekstrakcijo rastlin

Visokointenzivni ultrazvok je pogosta tehnika obdelave v živilski, kemični in farmacevtski industriji. Homogenizacija, emulgiranje, konzerviranje in ekstrakcija so značilni postopki, pri katerih sonikacija prinaša velike koristi. Sonikacija se uporablja za mešanje sokov, omak in past za izboljšanje stabilnosti ter za ekstrakcijo spojin okusa in arome in bioaktivnih snovi, kot so polifenoli, polisaharidi, antioksidanti, vitamini ter druge prehranske ali farmakološke spojine.
Močnostni ultrazvok je tehnologija za intenzifikacijo procesov, ki tradicionalne metode ekstrakcije, kot so maceracija, hidrodestilacija ali ekstrakcija po Soxhletu, presega z višjim izkoristkom, hitrejšo ekstrakcijo, blagimi procesnimi pogoji in visoko kakovostjo ekstraktov. Z nadzorovanjem in prilagajanjem intenzivnosti ultrazvoka je mogoče rastlinska zdravila pripraviti kot spojine submikronske in nanometrske velikosti – s čimer se zagotovi najvišja biološka uporabnost.
Zato je sonikacija prednostna tehnika za pripravo sodobnih ajurvedskih rastlinskih zdravil.

Standardizacija ekstrakcije

S sonikatorji Hielscher lahko natančno nadzorujete vse pomembne parametre ekstrakcije in dejavnike, ki vplivajo nanjo. To pomaga vzpostaviti standardiziran postopek ekstrakcije, ki omogoča proizvodnjo zanesljivih ekstraktov s stalno visoko kakovostjo.

Oprema za ultrazvočno ekstrakcijo

Hielscher Ultrasonics je vodilni proizvajalec sistemov za ultrazvočno ekstrakcijo. S tisoči nameščenih naprav za ultrazvočno ekstrakcijo po vsem svetu je Hielscher vaš zaupanja vreden partner tako za opremo kot za svetovanje in razvoj projektov.
Naš nabor izdelkov vključuje ultrazvočne sisteme za majhne do zelo velike procesne prostornine. Dodatna oprema, kot so različne sonotrode (ultrazvočne sonde / rogovi), ojačevalniki amplitude in pretočne celice, omogoča optimalno postavitev procesa. Naša zelo izkušena ekipa tehnikov, procesnih inženirjev in biokemikov vam svetuje in vas vodi od preverjanja izvedljivosti do povečanja merila in namestitve.

Stopite v stik z nami zdaj! Z veseljem bomo sodelovali z vami pri vašem specifičnem postopku ekstrakcije!

Sorodne teme

Literatura / Viri

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.

Koristne informacije

Ultrazvočna kavitacija in njeni učinki na ekstrakcijo

Ko se visokointenzivni, nizkofrekvenčni ultrazvočni valovi vnašajo v tekočine ali paste, nastane kavitacija. Ultrazvočna ali akustična kavitacija je
Ultrazvočna kavitacija preluknja in razruši celične stene in membrane ter s tem poveča prepustnost celične membrane in njeno razgradnjo. Poleg tega lahko topilo vstopi v celico in prenaša eterična olja in bioaktivne spojine iz notranjosti celice v okoliško topilo. Tako se biokemične snovi, ujete v celici, sprostijo v okoliško topilo in jih je nato mogoče ločiti. Izboljšan prenos snovi med rastlinsko celico in topilom (npr. vodo, alkoholom, etanolom) omogoča pridobivanje zelo učinkovitih ekstraktov.
Ultrazvočna ekstrakcija je oblika ekstrakcije trdno–tekoče in jo je mogoče kombinirati z drugimi tehnikami ekstrakcije, kot so hidrodestilacija, ekstrakcija po Soxhletu, ekstrakcija s superkritičnimi fluidi (SFE), ekstrakcija z mikrovalovi itd., da se poveča zmogljivost obstoječe opreme za ekstrakcijo in izkoristijo sinergijski učinki ultrazvoka. Zaradi izjemne učinkovitosti glede deleža ekstrahiranih snovi / izkoristka, hitrosti ekstrakcije in kakovosti ekstrakta je sonikacija sodobna tehnika za proizvodnjo ajurvedskih rastlinskih zdravil. Ultrazvočna ekstrakcija sprošča fitokemične sestavine z visoko biološko uporabnostjo in antioksidativno aktivnostjo. V primerjavi z alternativnimi proizvodnimi metodami sonikacija omogoča najvišje vsebnosti fenolov, flavonoidov, neflavonoidov, skupnih klorofilov, skupnih karotenoidov, terpenoidov in fitosterolov ter največjo sposobnost lovljenja radikalov.

„Uporaba ultrazvoka lahko izboljša postopek ekstrakcije s povečanjem prenosa snovi med topilom in rastlinskim materialom. Poleg tega sesedanje kavitacijskih mehurčkov omogoča boljšo razgradnjo celic zaradi nastajanja mikrocurkov ob nesimetričnem sesedanju mehurčkov v bližini trdne površine. To omogoča boljše prodiranje topila v samo rastlinsko tkivo in lahko tudi razgradi celične stene. Uporaba ultrazvoka pri ekstrakciji rastlin zato prinaša prednosti, kot so povečan prenos snovi, boljše prodiranje topila, manjša odvisnost od uporabljenega topila, ekstrakcija pri nižjih temperaturah, hitrejša ekstrakcija in večji izkoristki izdelka. Zaradi teh lastnosti je sonikacija privlačna možnost za številne ekstrakcije, pri povečanju merila pa jo je treba uporabiti v sami ekstrakcijski enoti, kjer je rastlinski material v neposrednem stiku s topilom, npr. pri ekstrakciji antioksidantov iz rožmarina.” [Mason et al. 2011]

Učinki ultrazvočne ekstrakcije

Izboljšana difuzija
Izboljšan prenos snovi
Razgradnja rastlinskih celic
Izboljšano prodiranje topila
Sonokapilarni učinek

Ultrazvočna ekstrakcija se uporablja tudi za pripravo spagiričnih tinktur! Preberite več o pripravi spagiričnih tinktur s pomočjo ultrazvoka, vključno s protokoli in priporočili!

Ajurveda

Ajurveda je celosten pristop k zdravju in dobremu počutju. Ajurvedska praksa temelji na starodavnem znanju o medsebojnem vplivu zelišč in zdravja ter uporablja naravna zdravilna sredstva. Ajurveda in zeliščarstvo sta tesno povezana: zdravilne lastnosti več sto zelišč, začimb in rastlin so del ajurvedskega sistema zdravljenja z zelišči. Ajurvedske tonike, olja in mešanice je mogoče uporabljati notranje kot zdravilo, prehransko dopolnilo ali hrano, pa tudi zunanje na koži (npr. olja, losjone, mazila) ali v obliki aromaterapije celo prek sluznice dihal.

Ajurvedska zelišča

V tradicionalni medicini se pogosto uporabljajo rastlinska zdravilna sredstva iz zelišč, začimb, korenin in cvetov.
Vsaka rastlina je znana po svojih specifičnih učinkih, npr. izboljšanju prebave, protivnetnem ali protibakterijskem delovanju, lajšanju bolečin, lajšanju težav z dihali, izboljšanju splošnega zdravja itd.

Kurkuma (Curcuma longa), kumin, ajovan, koriander, komarček, saunf, meta, gorčična semena, nageljnove žbice, asafetida (hing), triplat, črni poper, ingver, kardamom, lovorovi listi, cimet, muškatni orešček, triphala in kajenski poper so priljubljene rastlinske surovine, ki se uporabljajo za izboljšanje prebave in presnove. Uporabljajo se za čiščenje telesa z odstranjevanjem ame (stranskega produkta slabe prebave) ter za preprečevanje ali zdravljenje prebavnih težav.

Fitokemikalije, prisotne v ašvagandi (Withania somnifera), sveti baziliki, sladkem korenu in zimski češnji, so dobro znane po tem, da izboljšujejo zmogljivost, splošno zdravje in dolgoživost s povečanjem energije, moči in dobrega počutja. Te fitokemikalije, znane kot adaptogeni, krepijo odpornost telesa proti stresu.
Kurkuma je ena najpomembnejših ajurvedskih rastlin. Vsebuje kurkuminoide in kurkumin. Te spojine so znane po številnih koristih za zdravje ljudi, kot so izboljšanje delovanja možganov, visoka antioksidativna aktivnost, lajšanje vnetij (npr. revmatoidnega artritisa) in preprečevanje raka. Kurkumin je v tradicionalni zahodni medicini in farmakologiji pritegnil veliko pozornosti zaradi svojega delovanja proti raku. Ker so tako kurkuminoidi kot kurkumin slabo topni v vodi, jih je treba enkapsulirati v liposome. Kliknite tukaj za več informacij o ultrazvočni enkapsulaciji in pripravi liposomov!
Moringa (znana tudi kot shigru ali drevo bobnovih palčk) se uporablja zaradi svojih protiglivičnih, protivirusnih in razstrupljevalnih lastnosti. Ker je bogata z antioksidanti in vitaminom A, moringo imenujejo superživilo.

Manjistha in neem vsebujeta razstrupljevalne snovi, ki čistijo in prečiščujejo telo.
Grenka melona (Momordica charantia) in betelov oreh se uspešno uporabljata za zdravljenje inzulinske rezistence in sladkorne bolezni.
Sveta bazilika (znana tudi kot Tulsi; Ocimum sanctum) se uporablja zaradi svojih vnetnih, antipiretičnih in analgetičnih učinkov.
Semena kalonji, drevo siris in so znani po svojih ugodnih učinkih na dihala.

Ajurvedska zelišča za posamezne doše

V ajurvedi je vsaka oseba razvrščena glede na svoj tip doše. Obstajajo trije tipi doš – Vata, Pitta in Kapha. Za vsak tip doše obstajajo zelišča, ki so izjemno koristna. Spodaj so navedena najpomembnejša zelišča in začimbe za vsak tip doše:
VATA: Ašvaganda, Triphala, ingver, cimet, kumin
PITTA: Amalaki, Triphala, Yashtimadhu, Guduchi, Shatavari
KAPHA: Kurkuma, Haritaki, Triphala, ingver, nageljnove žbice

Sonokapilarni učinek

Sonokapilarni učinek / ultrazvočni kapilarni učinek je nenavaden dvig tekočine v kapilarni cevki pod vplivom ultrazvoka. Ker so nekatere sestavine, kot so eterična olja, v kapilarnem sistemu rastlinskega materiala, bi lahko pričakovali, da bi jih ultrazvok s sonokapilarnim učinkom pomagal iztisniti. Možno je, da bi lahko vplivali tudi nekateri električni pojavi, ki spremljajo sonokapilarni učinek. Ta pojav bi lahko izboljšal ekstrakcijo polarnih ali ionskih spojin, podobno kot elektroforeza.