Se sprašujete, zakaj vam vaša ekstrakcija gob z ultrazvočno kopeljo ali ultrazvočnim čistilnim rezervoarjem ne daje želenega izvlečka donosa? Tu izvedite vse, kar morate vedeti o togih celičnih stenah gob, ki vsebujejo chitin, najboljši tehniki ekstrakcije in primernih topilih!

Zakaj potrebujem intenzivne sile za pridobivanje gob?

Vse užne gobe imajo celične stene iz chitina, isti material, ki izdeluje rak in školjke žuželk. Chitin je zelo močan material, ki daje gobam celice visoko žilavost. Celična stena ustvarja oviro za znotrajcelične predelke, ki vsebujejo bioaktivne molekule gob. Pomembne molekule gob so na primer α- in β-glukani, polisaharidi, terpeni, antioksidanti, vitamini ali halucinogene spojine. Vsaka vrsta gob ima edinstveno vrsto bioaktivnih spojin. Da bi te snovi, ki spodbujajo zdravje, sprostili iz gobinih celic, je treba celične stene razčleniti. Zaradi vsebnosti kitina je motnja gobove celice zahtevna naloga in zahteva nekaj znanja in prefinjene opreme.

Razbitin-vsebuje goba celične stene z Sonication

Medtem ko je kitin velik vir vlaknin, prebiotikov in antioksidantov, je problem, da ljudje ne morejo razčleniti chitina. To pomeni tudi, da ko zaužijete surove nezdravljene gobe, ne boste imeli koristi od številnih bioaktivnih spojin v gobah, ker so zajeti v celice, ki so zaščitene z močnimi celicami, ki vsebujejo chitin.
Zaradi ultrazvočnega ekstrakcije so bioaktivne spojine iz gob biološko na voljo, tako da lahko človeško telo hitro in popolnoma absorbira hranilo. Poleg tega v ultrazvočnih izvlečke gob koristne hranila so koncentrirani tako, da tudi majhna količina izvlečka gobe daje želene rezultate za spodbujanje zdravja.

Ultrasonication za ekstrakcijo gob

Ultrasonication je proces, v katerem se visoko frekvenčni zvočni valovi uporabljajo za ustvarjanje kavitacijnih mehurčkov v tekočini. Ko se ti mehurčki zrušijo, ustvarijo intenzivne lokalizirane omejevalne sile, ki lahko razčlenijo celice in sproščajo vsebino celic v tekočino.
Pri ekstrakciji gob se lahko ultrasonication uporablja za razčlenitev celičnih sten gob in sproščanje njihovih bioaktivnih spojin v topilo. Obstajata dve vrsti ultrasonicatorjev: tip kopeli in sonda tipa.

Zakaj moja ultrazvočna kopel daje slabo gobe ekstrakcijo rezultatov?

Ultrasonicator tipa kopalne kopel je naprava, v katero se vzorec postavi v posodo, napolnjeno s topilom, ultrazvočni valovi pa se nanesejo na celotno posodo. Ta metoda je znana kot dokaj neučinkovita, saj ultrazvočna kopel neenako in z nizko intenzivnostjo distribuira ultrazvočno energijo. Kot v ultrazvočni kopeli je vzorec gobe posredno soniciran, ultrazvok ne more prodreti globoko v vzorec. Ultrazvočni valovi morajo iti skozi stene plovila, preden zadenejo gobaste materiale. Zato se ultrazvočni valovi ultrazvočnega rezervoarja z že tako nizko intenzivnostjo še dodatno znižejo.

Te UV-Vis meritve kažejo pomembno razliko ekstrakcije med ultrazvočno sondo in ultrazvočno kopel. Ultrazvočnikator tipa sonde UP100H (črni graf) daje bistveno višji izvleček gob chaga kot ultrazvočna kopel (rdeči graf).

Intenzivno ultrazvočno ekstrakcijo z ultrazvočno sondo

Po drugi strani je ultrazvočnitor tipa sonde opremljen z konico – tako imenovani sonotod ali sonda – ki se lahko vstavi neposredno v vzorec, kar omogoča bolj osredotočeno in lokalizirano uporabo ultrazvočne energije. To ima za rezultat bistveno učinkovitejšo motnjo celic in ekstrakcijo bioaktivnih spojin, zlasti na gostih ali težko dostopnih območjih vzorca.
Osredotočena in lokalizirana uporaba ultrazvočne energije, ki jo zagotavlja ultrazvočniktor tipa sonde, zagotavlja, da je chitin podvrže zadostni količini energije, ki jo je treba razčleniti.
Poleg tega se sonda lahko premakne na različna področja vzorca, ki ustvarjajo dodatno makro-mešanje, da se zagotovi, da so vsi deli gobe ustrezno razčlenjeni. To je še posebej pomembno za gobe z debelo celično steno ali gosto strukturo, kjer je lahko zahtevno zagotoviti popolno ekstrakcijo z drugimi metodami.

Ultrazvočna sonda vs Ultrazvočna kopel za ekstrakcijo gob

Če povzamem, je potrebna visoka intenzivnost sondiranje tipa za razčlenitev chitina v stenah gobastih celic in sproščanje bioaktivnih spojin. Osredotočena in lokalizirana uporaba ultrazvočne energije, ki jo zagotavlja ultrazvočnitor tipa sonde, zagotavlja, da je chitin ustrezno soniciran, kar ima za posledico učinkovitejše in temeljiteje ekstrakcijo bioaktivnih spojin iz gob.
Ultrasonicator tipa sonde je na splošno bolj učinkovit za ekstrakcijo gob, saj lahko zagotovi bolj enotno in temeljito ekstrakcijo bioaktivnih spojin v primerjavi z ultrasonicatorjem tipa kopeli.
Preberite več o razlikah v ultrazvočni obdelavi z uporabo ultrazvočne sonde v primerjavi z ultrazvočno kopel!
 

Kaj je idealno topilo za ultrazvočno ekstrakcijo gob?

Ultrasonication kot ekstrakcijo metoda je združljiva s katero koli vehikel. To pomeni, da je treba izbirati pravo topilo glede na vrste gob in bioaktivne spojine, ki jih je treba izvleči.
Gobe vsebujejo različne bioaktivne spojine, kot so polisaharidi, beta-glukani, triterpenoidi, fenolne spojine in ergosterol, za katere se je izkazalo, da imajo različne zdravstvene koristi. Ekstrakcijo teh bioaktivnih spojin iz gob je mogoče doseči z različnimi topili, vsak s svojimi prednostmi in slabostmi. Tukaj je nekaj pogosto uporabljenih topil za ekstrakcijo bioaktivnih spojin iz gob:

• Voda: Voda je običajno topilo za ekstrakcijo bioaktivnih spojin iz gob. Polysaccharides in beta-glukani so vodotopni, zaradi česar je idealno topilo za ekstrakcijo teh spojin. Voda je tudi varno in nestrupljeno topilo, zaradi česar je idealno topilo za živila in zdravila.
• Etanol: Etanol je polarno topilo, ki se pogosto uporablja za ekstrakcijo fenolinih spojin in triterpenoidov iz gob. Etanol se lahko uporablja tudi za ekstrakcijo polisaharidov in beta-glukana, vendar pri manjšem donosu kot voda.
• Aqueous Ethanol: Vodni etanol pomeni mešanico vode in etanola. Razmerje med vodo in etanolom je mogoče prilagoditi zahtevam. Uporaba vodnega etanola kot topila ima več prednosti pred samo uporabo vode ali etanola. Prvič, dodajanje etanola vodi lahko izboljša topnost nekaterih bioaktivnih spojin, ki niso zelo topne samo v vodi, kot so nekatere fenolne spojine in triterpenoidi. Drugič, uporaba vodnega etanola lahko povzroči večje donose ekstrakcije v primerjavi s samo vodo ali etanolom, saj lahko izvleče širši nabor bioaktivnih spojin.
  Izbira koncentracije etanola v topilu za etanol je odvisna od polarnosti bioaktivnih spojin, ki se izvlečejo. Za ekstrakcijo manj polarnih spojin se lahko uporabi višja koncentracija etanola (70-100 %), za ekstrakcijo bolj polarnih spojin pa se lahko uporabi manjša koncentracija etanola (30-50 %).
• Metanol: Metanol je še eno polarno topilo, ki se lahko uporablja za ekstrakcijo fenolijskih spojin iz gob. Metanol je strupen, zato ga je treba uporabljati previdno. Za odstranitev metanola po ekstrakciji je potrebno prečiščevanje.
• Acetona: Aceton je nepolarno topilo, ki se običajno uporablja za ekstrakcijo ergosterola iz gob. Aceton je vnetljiv in strupen, zato ga je treba uporabljati previdno.
• Heksana: Hexane je nepolarno topilo, ki se lahko uporablja za ekstrakcijo lipofilnih spojin iz gob. Hexane je vnetljiv in strupen, zato ga je treba uporabljati previdno.

Izbira vehikla za ekstrakcijo bioaktivnih spojin iz gob je odvisna od vrste spojine, ki se izvleče in predvidene uporabe. Voda in vodni etanol sta na splošno najvarnejša in najpogosteje uporabljena topila za ekstrakcijo bioaktivnih spojin iz gob. Vendar se lahko druga topila, kot so etanol, metanol, aceton in heksan, uporabljajo za posebne aplikacije ali kadar ekstrakcija vode ne zadostuje. Pomembno je, da ta topila uporabljate previdno in upoštevate ustrezne varnostne postopke.