Ultrazvočna ekstrakcija zdravilnih zelišč

Zelišča, začimbe in drugi rastlinski materiali so bogati s fitokemikalijami, ki so cenjene sestavine zdravilnih in prehranskih izdelkov. Sonikacija poruši celično strukturo in sprosti bioaktivne spojine – s tem omogoča večje izkoristke in hitrejšo ekstrakcijo. Sonikacija je netermičen proces in blaga ekstrakcijska tehnika, ki preprečuje toplotno razgradnjo ekstrakta. Zaradi teh dejstev so ultrazvočni ekstraktorji s sondo vrhunska ekstrakcijska tehnika za visokokakovostne rastlinske ekstrakte.

Ultrazvočna ekstrakcija antioksidantov

Antioksidanti so bioaktivne spojine, ki lovijo radikale in jih najdemo v rastlinah. Antioksidanti, kot so vitamin C, vitamin E, tioli itd., so farmakološko aktivne snovi, ki se uporabljajo za izboljšanje zdravja in zdravljenje bolezni.
Zaradi visoke učinkovitosti procesa ultrazvočna ekstrakcija omogoča uporabo zelo širokega nabora surovin za izolacijo antioksidantov. Poleg rastlin, kot so zelišča, sadje in zelenjava, je mogoče visokokakovostne antioksidante ultrazvočno ekstrahirati tudi iz materialov z nizko vrednostjo ali odpadnih materialov, kot so luščine, stebla, semena, lupine, jedrca, korenine itd.

V tem videoposnetku je prikazana ultrazvočna ekstrakcija iz hmelja (humulus lupulus). Z ultrazvočno napravo UP200Ht se ekstrahirajo kariofilen in druge spojine.

Ultrazvočna ekstrakcija adaptogenov

Adaptogeni, kot so tanini, so polifenolne, pogosto adstringentne molekule, znane po svoji sposobnosti povečanja odpornosti celic sesalcev proti stresu. Te molekule so ujete v rastlinski celici. Za pridobivanje adaptogenov z visoko biološko uporabnostjo je treba molekule sprostiti iz rastlinskega materiala. Ultrazvočna razgradnja celic odpre celice tako, da poruši celične stene in poveča prenos snovi med notranjostjo celic in okoliškim topilom. Zaradi zelo učinkovitega mehanizma delovanja je sonikacija zanesljiva in učinkovita metoda za izolacijo visokokakovostnih adaptogenov z velikimi izkoristki.

Zakaj uporabiti sonikator za ekstrakcijo zdravilnih zelišč?

Sonikatorji s sondo so uveljavljena tehnologija za preprosto, vendar zelo učinkovito pridobivanje visokokakovostnih ekstraktov iz zelišč. V industriji zeliščnih ekstraktov je sonikacija prednostna metoda ekstrakcije za proizvodnjo rastlinskih ekstraktov zaradi več prednosti, ki zagotavljajo visoko učinkovitost in uspešnost ultrazvočne tehnike. Oglejmo si nekaj ključnih razlogov:

Večja učinkovitost ekstrakcije: Sonikacija s sondo uporablja visokofrekvenčne zvočne valove, ki se dovajajo neposredno skozi sondo, potopljeno v ekstrakcijski medij. Ti ultrazvočni valovi ustvarjajo kavitacijske mehurčke, ki se v bližini površine zdravilnih zelišč hitro širijo in sesedajo. Ta pojav povzroča intenzivno lokalno mešanje in mikropretakanje, kar znatno poveča prenos bioaktivnih spojin iz zelišča v topilo. Tako se v primerjavi s tradicionalnimi metodami ekstrakcije učinkovito ekstrahira več bioaktivnih sestavin, kar poveča izkoristek zdravilnih spojin.

Krajši čas ekstrakcije: Sonikacija pospešuje proces ekstrakcije s spodbujanjem hitre in učinkovite difuzije topljenca. Intenzivno mešanje, ki ga povzroča kavitacija, omogoča temeljitejše prodiranje topila v matrico zelišča, kar skrajša potrebni čas ekstrakcije. V primerjavi s konvencionalnimi metodami, kot sta maceracija ali perkolacija, ki lahko trajata več ur ali celo dni, lahko sonikacija doseže podobno učinkovitost ekstrakcije v precej krajšem času, pogosto v nekaj minutah.

Ohranjanje bioaktivnih spojin: Sonikacija s sondo poteka pri nižjih temperaturah v primerjavi s konvencionalnimi ekstrakcijskimi tehnikami, ki vključujejo visoke temperature ali dolge čase izpostavljenosti. Ta prednost preprečuje razgradnjo toplotno občutljivih bioaktivnih spojin v zdravilnih zeliščih ter zagotavlja učinkovitejši in terapevtsko dragocenejši ekstrakt.

Selektivnost: Sonikacijo je mogoče prilagoditi določenim frekvencam in ravnem moči, kar omogoča selektivno ekstrakcijo ciljnih spojin iz zdravilnih zelišč. Z optimizacijo parametrov sonikacije je mogoče prednostno ekstrahirati določene bioaktivne sestavine, kar omogoča pridobivanje ekstraktov z višjo koncentracijo želenih zdravilnih lastnosti.

Možnost povečanja obsega in enostavna uporaba: Sistemi za sonikacijo s sondo omogočajo povečanje obsega in jih je mogoče preprosto prilagoditi tako majhnim laboratorijskim ekstrakcijam kot industrijski uporabi v velikem obsegu. Tehniko je razmeroma preprosto uvesti in ne zahteva zapletene opreme, zato je dostopna in priročna za različna okolja.

Prijaznost do okolja: V primerjavi z nekaterimi tradicionalnimi metodami ekstrakcije, ki vključujejo uporabo organskih topil in velikih količin vode, sonikacija na splošno zahteva manj topila in skrajša skupni čas ekstrakcije. To omogoča okolju prijaznejši in bolj trajnosten proces ekstrakcije z manj nastalimi odpadki.

Sonikacija s sondo je na splošno postala prednostna metoda ekstrakcije za proizvodnjo ekstraktov zdravilnih zelišč, saj omogoča večje izkoristke ekstrakcije, krajše čase ekstrakcije, boljšo selektivnost in ohranjanje bioaktivnih spojin, zaradi česar je dragoceno orodje na področju zdravljenja z zelišči in raziskovanja naravnih proizvodov.

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.

Prednosti:

Velik izkoristek
Visoka kakovost
Boljša biološka uporabnost
Blag proces
Hitra ekstrakcija
Varen proces
Brez topil ali z blagimi topili
Enostavno upravljanje

Ultrazvočni ekstrakcijski sistemi za zeliščne ekstrakte

Hielscher Ultrasonics ima dolgoletne izkušnje z ultrazvočnimi procesi ekstrakcije iz rastlinskega materiala za živilsko, farmacevtsko in kozmetično industrijo. Od kompaktnih ultrazvočnih naprav za razgradnjo celic za laboratorije in proizvodnjo v majhnem obsegu do ultrazvočnih ekstraktorjev za polno komercialno proizvodnjo velikih količin ekstraktov – Hielscher Ultrasonics ponuja celoten nabor sonikatorjev in s tem najprimernejši ultrazvočni procesor za vašo uporabo. Vsi ultrazvočni procesorji Hielscher so zelo robustni in izdelani za delovanje 24/7 pri polni obremenitvi. Industrijski sonikatorji Hielscher Ultrasonics lahko zagotavljajo zelo visoke amplitude. Z amplitudami do 200µm lahko brez težav neprekinjeno delujejo 24/7. Za še višje amplitude so na voljo prilagojene ultrazvočne sonotrode.
Inteligentna programska oprema s funkcijami, kot so digitalno krmiljenje, samodejno beleženje podatkov, daljinsko upravljanje prek brskalnika in samodejno uglaševanje frekvence, zagotavlja zanesljivo sonikacijo in neprekinjeno izhodno moč. Širok nabor dodatne opreme, ki vključuje sonotrode (ultrazvočne sonde / rogove / konice) različnih velikosti in oblik, pretočne celice različnih velikosti in geometrij, ojačevalne rogove ter senzorje temperature in tlaka, omogoča optimalno sestavo sistema za sonikacijo.
Obrnite se na nas že zdaj in nam sporočite svoje zahteve za proces ekstrakcije! Naša ekipa vam bo z veseljem svetovala in priporočila najučinkovitejši ultrazvočni ekstraktor.

Sorodne teme

Literatura / Viri

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.

Koristna dejstva

Antioksidanti

Prah kane iz posušenih maceriranih listov kane je surovina za ultrazvočno ekstrakcijo spojine lawson in drugih bioaktivnih spojin. Antioksidant je opredeljen kot molekula, ki zavira oksidacijsko reakcijo in s tem preprečuje razgradnjo drugih molekul. Oksidacija je kemijska reakcija, pri kateri nastajajo prosti radikali, ki sprožajo verižne reakcije, te pa lahko povzročijo poškodbe celic. Antioksidanti, kot so tioli ali askorbinska kislina (vitamin C), prekinejo te oksidacijske verižne reakcije.
Antioksidanti se pogosto uporabljajo kot konzervansi v živilih, kjer delujejo kot fitokemikalije proti njihovemu kvarjenju. Antioksidante na primer dodajajo živilom in oljem, bogatim z nenasičenimi maščobami, saj so nenasičene maščobne kisline dovzetne za oksidacijsko razgradnjo, zaradi katere olje postane žarko.

Adaptogeni

Adaptogeni ali adaptogene spojine so molekule, ki spodbujajo homeostazo, kar pomeni, da zmanjšujejo občutljivost celic za stres. Adaptogene najdemo v zeliščih in zelenjavi, npr. v ženšenu, šisandri, kordicepsu, ashwagandha, rhaponticum, jiaogulan, sladkem korenu, rodioli, sveti baziliki, grahovcu, reishi in maki.
Kadar se uporabljajo kot farmakološko aktivne snovi (kot zdravilo ali prehransko dopolnilo), so adaptogeni znani po učinkih, ki izboljšujejo zmogljivost, delujejo antidepresivno, pomirjajo ali poživljajo. Učinek je povezan s konkretno uporabljeno adaptogeno snovjo. Za izboljšanje zmogljivosti se uspešno uporabljajo rastline, kot sta ashwangadha in moringa, medtem ko so goba kordiceps, jiaogulan in rhaponicum znani kot adaptogeni proti staranju. Za zmanjšanje stresa in tesnobe se uporabljajo adaptogeni iz ženšena, svete bazilike, reishi ali šisandre.
Adaptogeni za uporabo v prehranskih dopolnilih in v medicini se večinoma pripravljajo kot toniki ali kapsule.