Ultrazvočna ekstrakcija zdravilnih gob
Zdravilne gobe so že od nekdaj znane po svojih izjemnih koristih za zdravje. V zadnjem času postajajo splošno razširjen izdelek za izboljšanje zdravja in povečanje energije. Za izkoriščanje celotnega spektra učinkov zdravilnih gob, ki podpirajo zdravje, je treba iz njihovih celic sprostiti spojine, kot so polisaharidi, triterpenoidi in druge bioaktivne snovi. Ultrazvočna ekstrakcija je odlična tehnika za izolacijo bioaktivnih spojin iz rastlinskih surovin, kot so reiši, resasti bradovec, kordiceps, šitake, čaga itd.
Izvlečki zdravilnih gob – pripravljeni z ultrazvokom
Zdravilne gobe so si zaradi svojih izjemnih učinkov na kognitivne funkcije in imunski sistem pridobile status superživila in nootropika. Poleg učinkov, ki izboljšujejo zdravje in kognitivne sposobnosti, se zdravilne gobe uporabljajo za preprečevanje in zdravljenje bolezni (npr. raka, sladkorne bolezni, vnetij itd.). Najbolj znane vrste užitnih gob so čaga, reiši, resasti bradovec, kordiceps, šitake in maitake.
UP100H, ultrazvočni ekstraktor z močjo 100 vatov, se uporablja za ekstrakcijo bioaktivnih spojin iz gobe čaga (Inonotus obliquus).
Med najizrazitejšimi učinki gob na zdravje je dokazano, da njihove bioaktivne spojine krepijo odpornost, povečujejo raven živčnega rastnega faktorja (NGF), izboljšujejo vzdržljivost med telesno dejavnostjo in prispevajo k dolgoživosti. Bioaktivne spojine, ki povzročajo učinke izboljšanja zdravja, so na primer polisaharidi, kot so α-glukani in β-glukani. Profil glukanov se med posameznimi vrstami gob razlikuje in je razlog za namensko uporabo različnih gob za doseganje različnih učinkov. Resasti bradovec na primer spodbuja živčni rastni faktor (NGF), kordiceps izboljšuje vzdržljivost, reiši pa podpira imunski sistem in dolgoživost.
Kliknite naslednje povezave, če želite izvedeti več o ekstrakciji iz posameznih gob, vključno s protokoli ekstrakcije in video prikazi:
Zakaj izvlečki gob?
Izvlečki gob so koristni, saj uživanje že majhnih količin povzroči enake učinke kot zaužitje velikih količin gob v prahu, ki so potrebne za doseganje želenih učinkov. Ultrazvočno izolirani izvlečki gob vam zagotavljajo vsa pomembna hranila in bioaktivne snovi v zelo koncentrirani obliki!
Ultrazvočna ekstrakcija polisaharidov
Za izolacijo polisaharidov (kot so alfa-glukani in beta-glukani), triterpenov in drugih bioaktivnih spojin iz zdravilnih gob je ultrazvočna ekstrakcija najpriročnejša, najuspešnejša in najučinkovitejša tehnika.
Druge koristne sestavine, ki jih najdemo v številnih užitnih gobah, so selen, vitamin D in vitamin B3. Intenzivna sonikacija preluknja in lizira celične stene gob (ki so zgrajene iz hitina), tako da se kemične spojine, kot so polisaharidi, vitamini itd., sprostijo v okoliško topilo. Ultrazvočna ekstrakcija je zelo učinkovita, saj v primerjavi s tradicionalnimi tehnikami ekstrakcije v zelo kratkem času sprosti celoten spekter bioaktivnih spojin.
Po ekstrakciji je mogoče bioaktivne spojine ločiti in očistiti s filtracijo, destilacijo / izparevanjem in obarjanjem, da pripravimo zelo koncentrirane, zelo učinkovite izvlečke gob. Ti izvlečki gob se pozneje predelajo v zdravila, prehranska dopolnila, sestavine funkcionalnih živil, tinkture in tonike.
Ultrazvočna ekstrakcija z vodo ali topili
Velika prednost ultrazvočne ekstrakcije je širok izbor topil , med katerimi lahko izbirate. Ultrazvočno podprto izolacijo fitokemikalij in bioaktivnih spojin lahko izvajamo v topilih, kot so voda, etanol, metanol, izopropanol, mešanice vode/etanola, glicerin, rastlinska olja itd.
Glede na ciljne spojine, ki jih želimo izolirati, lahko ultrazvočno podprto ekstrakcijo gob izvajamo v vodi ali topilih, kot so etanol, metanol, izopropanol itd. Ker gobe vsebujejo predvsem v vodi topne ciljne spojine in le malo v vodi netopnih sestavin, je ekstrakcija z vodo ali vodno raztopino etanola običajno prednostna metoda. Topila z višjim deležem alkohola se uporabljajo posebej za izolacijo izvlečkov z visoko vsebnostjo triterpenov.
UP400St Ultrazvočna naprava UP400St je zelo učinkovita in omogoča hitro ekstrakcijo bioaktivnih spojin, kot so polisaharidi, terpeni, alkaloidi in druge mikokemikalije, iz micelija in trosnjaka zdravilnih gob.
- Najučinkovitejša
- Hitra ekstrakcija
- Popolnejša ekstrakcija
- Visokokakovostni izvlečki s celotnim spektrom spojin
- Blag, netermičen postopek (hladna ekstrakcija)
- Farmacevtska / živilska kakovost
- Standardiziran postopek
- Izbira med različnimi topili
- Varno in preprosto upravljanje
Rezultati ultrazvočne ekstrakcije gob
Parametri ultrazvočnega procesa so ključni za izolacijo in pridobivanje fitokemikalij. Prvič, ultrazvočni parametri, kot so amplituda, tlak in temperatura, so pomembni dejavniki za prilagajanje procesa ekstrakcije za doseganje najvišjega izkoristka in kakovosti. Drugič, natančno nadzorovani procesni pogoji zagotavljajo, da se izvlečki ne razgradijo zaradi premočnih procesnih vplivov (npr. visokih temperatur). Rastlinske spojine, kot so polisaharidi, so na primer pri izpostavljenosti visokim temperaturam nagnjene k razgradnji.
Ekstraktorje Hielscher Ultrasonics je mogoče natančno nadzorovati – z nastavitvijo amplitude, tlaka in temperature na optimalne pogoje. To omogoča ponovljive rezultate, kakovost izvlečkov in standardizacijo procesa.
Raziskava (Alzorqi et al.) je pokazala, da imajo (1-3; 1-6)-β-d-glukani iz malezijskih gob, ekstrahirani s sonikacijo, večjo antioksidativno aktivnost, večjo molekulsko maso in optimalno stopnjo razvejanosti v primerjavi z izvlečki, pripravljenimi s konvencionalnimi tehnikami ekstrakcije.
Visokozmogljivi ultrazvočni ekstraktorji
Hielscher Ultrasonics je proizvajalec visokozmogljivih ultrazvočnih naprav z dolgoletnimi izkušnjami, ki se uspešno uporabljajo za izolacijo bioaktivnih sestavin iz rastlinskih surovin in gob. S ponudbo izdelkov, ki zajema celoten razpon od manjših ročnih ultrazvočnih naprav prek namiznih in pilotnih sistemov do povsem industrijskih enot, je Hielscher Ultrasonics vaš partner, ki vam pomaga od prvega preskusa izvedljivosti in optimizacije procesa do končne namestitve vaše industrijske proizvodne linije. Za sproščanje bioaktivnih spojin iz rastlinskih surovin so lahko potrebne visoke amplitude – zlasti kadar je treba preluknjati in lizirati trdne celične stene. Ultrazvočni procesorji Hielscher Ultrasonics, npr. UIP500hdT ali UIP2000hdT, lahko delujejo pri zelo visokih amplitudah do 200µm. Te visoke amplitude je seveda mogoče neprekinjeno uporabljati pri delovanju 24/7. Robustnost ultrazvočnih naprav Hielscher zagotavlja brezhibno delovanje 24/7 pri velikih obremenitvah in v zahtevnih okoljih.
- Visokozmogljivi ultrazvočni ekstraktorji
- Možnost natančnega nadzora
- Ponovljivi rezultati
- Linearno povečevanje merila
- Robustnost in malo vzdrževanja
- Svetovanje in servis
- Preprosto in varno upravljanje
SonoStation – ultrazvočni sistem z 2x 2kW ultrazvočnima napravama, mešalno posodo in črpalko – je odličen za ekstrakcijo velikih količin.
| Prostornina šarže | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | večji | sklop naprav UIP16000 |
Ultrazvočni ekstraktorji velike moči za laboratorijsko, pilotno in industrijsko merilo.
Literatura / Viri
- 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.
Koristna dejstva
Ultrazvočna ekstrakcija – načelo delovanja
Ultrazvočna ekstrakcija je preprosta, poceni, hitra in učinkovita tehnologija, ki intenzivira ekstrakcijo tekoče–trdno in presega tradicionalne tehnike ekstrakcije. Glavne prednosti ultrazvočne ekstrakcije trdno–tekoče temeljijo na hitrejši kinetiki ekstrakcije in prenosu snovi ter na povečanju izkoristka ekstrakta. Druga prednost je možnost izvajanja procesa ekstrakcije pri nižjih temperaturah, s čimer preprečimo razgradnjo temperaturno občutljivih spojin. V primerjavi z alternativnimi tehnikami izolacije, kot sta mikrovalovna ekstrakcija ali ekstrakcija s superkritičnim CO2, so stroški ultrazvočnega ekstraktorja nižji (tako za nakup kot za obratovanje), poleg tega pa je uporabniku prijazen in varen za upravljanje.
Ultrazvočna ekstrakcija temelji na akustični kavitaciji in njenih hidrodinamičnih strižnih silah. Sistemi Hielscher Ultrasonics ustvarjajo intenzivne ultrazvočne valove in kavitacijo za ekstrakcijo fitokemikalij iz rastlinskih surovin.
Akustična kavitacija – pojav pri ultrazvočni obdelavi: Ko se intenzivni ultrazvočni valovi sklopijo s tekočim medijem, je tekočina izpostavljena ciklom stiskanja in raztezanja. Med raztezanjem (razredčevanjem) v tekočini nastajajo vakuumski mehurčki oziroma votline. Ti vakuumski mehurčki nastanejo, ko nastali negativni tlak preseže natezno trdnost tekočine. Skozi več ciklov stiskanja / razredčevanja vakuumski mehurčki rastejo, dokler ne dosežejo točke, pri kateri ne morejo več absorbirati dodatne energije, zato silovito kolapsirajo (implozija mehurčkov). Med implozijo mehurčkov lokalno nastanejo ekstremne razmere, kot so zelo velike temperaturne in tlačne razlike, tok tekočine in strižne sile. Te intenzivne sile razgradijo celice (rastlin in tkiv), tako da se znotrajcelični material (npr. polisaharidi, terpeni, beljakovine, flavoni itd.) sprosti v topilo. Proces nastajanja, rasti in kolapsa vakuumskih mehurčkov je znan kot kavitacija.
Gliva
Gliva (množina: glive) je botanični izraz za vse pripadnike skupine evkariontskih organizmov, ki vključuje mikroorganizme, kot so kvasovke in plesni, ter gobe. Zlasti v tradicionalni medicini (npr. azijski / kitajski medicini) se glive uporabljajo za doseganje različnih učinkov, kot so izboljšanje kognitivnih sposobnosti, krepitev imunskega sistema ali dolgoživost. Danes se zdravilne gobe ne uporabljajo le kot alternativno zdravilo, temveč se njihovi izvlečki uživajo tudi kot funkcionalna živila ali superživila. Gobe, kot so maitake, kordiceps, pisana ploskocevka in reiši, se na primer uživajo zaradi njihovega imunomodulatornega učinka. Več vrst gob, na primer psilocibinske gobe (pogovorno znane kot čarobne gobe), se uporablja zaradi njihovih psihedeličnih lastnosti. Gobe niso rastline in so uvrščene v kraljestvo gliv.
Polisaharidi
Polisaharidi so pomembne bioaktivne spojine, ki jih najdemo v zdravilnih gobah. Uporabljajo se kot biokemično aktivne spojine za farmacevtsko in nutracevtsko uporabo ter imajo pozitivne učinke, kot so uravnavanje imunskega odziva, odpravljanje ali preprečevanje poškodb zaradi sevanja, preprečevanje strjevanja krvi ter protirakavo, protivirusno in hipoglikemično delovanje. Polisaharidi lentinan, schizophyllan in krestin, pridobljeni iz gob, so na Japonskem, v Koreji in na Kitajskem priznani kot imunoterapevtiki (zdravila, ki krepijo imunski sistem).
Poleg polisaharidov glive med drugimi koristnimi sestavinami vsebujejo fenole, heteropolisaharide, glikogene, vitamine in triterpene.
Vrste zdravilnih gob
V čagi , gobi, ki je znana tudi kot Inonotus obliquus ali črna drevesna goba (pogovorno imenovana tudi ogleni trosnjak, brezov trosnjak, žlindrasta luknjičarka), so polisaharidi najizrazitejše aktivne spojine. Polisaharidi čage imajo zelo močno antioksidativno aktivnost in lovijo proste radikale.
Resasti bradovec (Hericium erinaceus) je užitna in zdravilna goba, ki spada v skupino gob z bodičasto trosovnico. Resasti bradovec je znan po svojih nevroprotektivnih in nootropnih učinkih, kar pomeni, da se uporablja za izboljšanje spomina in kognitivnih funkcij.
Reiši (Ganoderma lucidum, znan tudi kot Ling Zhi / Lingzhi, Mannentake, goba nesmrtnosti) je luknjičarka, ki jo zlahka prepoznamo po rdeče lakiranem klobuku ledvičaste oblike. Goba reiši proizvaja skupino triterpenov, imenovanih ganoderične kisline. Ganoderične kisline imajo molekulsko strukturo, podobno strukturi steroidnih hormonov. Poleg tega so med drugimi spojinami v reišiju polisaharidi (npr. beta-glukan), kumarin, manitol in alkaloidi. Steroli, izolirani iz gobe, vključujejo ganoderol, ganoderensko kislino, ganoderiol, ganodermanontriol, lucidadiol in ganodermadiol. S kulinaričnega vidika je reiši znan po grenkem okusu in se pogosto uživa v kavnih napitkih.
Šitake (Lentinula edodes; pogovorno imenovana črna gozdna drevesna goba, Xiang Gu, dišeča goba) se pogosto uporablja kot sestavina azijskih jedi. Kadar se uporablja v zdravstvene namene, šitake krepi imunski sistem in povzroča znatno zmanjšanje vnetja.
Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolor; pogovorno imenovana puranji rep, Yun Zhi, Kawaratake) vsebuje polisaharide PSK, PSP in Kresin ter glukane B-1,3 in B-1,4. Polisaharidi se ob sočasni uporabi s kemoterapijo uporabljajo za izboljšanje delovanja imunskega sistema pri bolnikih z določenimi vrstami raka. V tradicionalni kitajski medicini se pisana ploskocevka uporablja kot tonik.
Cordyceps sinensis (Ophiocordyceps sinensis; znana tudi kot kitajska gosenična gliva, Dong Chong Xia Cao, yartsa gunbu) je še ena gliva z izjemnimi antioksidativnimi lastnostmi. Kordiceps vsebuje močne antioksidante, ki nevtralizirajo škodljive proste radikale, in prav tako povečuje aktivnost telesu lastnega antioksidativnega sistema.
Maitake (Grifola frondosa; oblačna goba, Hui Shu Hua, gozdna kokoš, ovnova glava, ovčja glava) je luknjičarka, za katero je dokazano, da spodbuja tako prirojeni kot pridobljeni imunski sistem. Raziskava je pokazala, da maitake spodbuja imunski sistem bolnikov z rakom dojk. Poleg tega kaže učinke zniževanja krvnega sladkorja, saj goba vsebuje zaviralec alfa-glukozidaze.
Agaricus subrufescens (znan tudi pod imeni Agaricus blazei, Agaricus brasiliensis, Agaricus rufotegulis; pogovorno mandljeva goba, sončna goba, božja goba, goba življenja, kraljevi sončni kukmak, jisongrong ali himematsutake) je užitna goba, za katero sta značilna sladek okus in vonj po mandljih. Goba Agaricus je priljubljena zdravilna gliva, ki se uporablja predvsem zaradi učinkov krepitve imunskega sistema.