Зашто је ултразвучни уређај са сондом најбољи за екстракцију гљива?

Питате се зашто екстракција гљива помоћу ултразвучног купатила или ултразвучне каде за чишћење не даје жељени принос екстракта? Овде сазнајте све што треба да знате о крутим ћелијским зидовима гљива који садрже хитин, најбољој техници екстракције и одговарајућим растварачима!

Зашто су ми потребне интензивне силе за екстракцију гљива?

Све јестиве гљиве имају ћелијске зидове изграђене од хитина, истог материјала од којег су изграђени оклопи ракова и инсеката. Хитин је веома чврст материјал који ћелијама гљива даје велику жилавост. Ћелијски зид ствара баријеру према унутарћелијским одељцима који садрже биоактивне молекуле гљива. Важни молекули гљива су, на пример, α- и β-глукани, полисахариди, терпени, антиоксиданси, витамини или халуциногена једињења. Свака врста гљива има јединствен скуп биоактивних једињења. Да би се ове супстанце које повољно утичу на здравље ослободиле из ћелија гљива, ћелијски зидови морају се разорити. Због садржаја хитина, разарање ћелија гљива је захтеван задатак који изискује одређено знање и софистицирану опрему.

Разарање ћелијских зидова гљива који садрже хитин ултразвучном обрадом

Иако је хитин одличан извор влакана, пребиотика и антиоксиданаса, проблем је у томе што људи немају способност да разграде хитин. То такође значи да, када једете сирове, необрађене гљиве, нећете искористити многа биоактивна једињења из гљива јер су заробљена унутар ћелија које су заштићене чврстим ћелијским зидовима који садрже хитин.
Ултразвучна екстракција чини биоактивна једињења из гљива биорасположивим, тако да људски организам може брзо и потпуно да апсорбује хранљиве материје. Поред тога, у ултразвучним екстрактима гљива корисне хранљиве материје су концентрисане, па чак и мала количина екстракта гљива даје жељене резултате који повољно утичу на здравље.

Ултразвучна обрада за екстракцију гљива

Ултразвучна обрада је процес у којем се звучни таласи високе фреквенције користе за стварање кавитационих мехурића у течности. Када ови мехурићи колабирају, стварају интензивне локализоване силе смицања које могу да разоре ћелије и ослободе њихов садржај у течност.
При екстракцији гљива, ултразвучна обрада може се користити за разарање ћелијских зидова гљива и ослобађање њихових биоактивних једињења у растварач. Постоје две врсте ултразвучних уређаја: ултразвучна купатила и уређаји са сондом.

Зашто моје ултразвучно купатило даје лоше резултате екстракције гљива?

Ултразвучно купатило је уређај у којем се узорак ставља у посуду напуњену растварачем, а ултразвучни таласи делују на целу посуду. Ова метода позната је као прилично неефикасна јер ултразвучно купатило распоређује ултразвучну енергију неравномерно и са ниским интензитетом. Пошто се у ултразвучном купатилу узорак гљива обрађује ултразвуком посредно, ултразвук не може да продре дубоко у узорак. Ултразвучни таласи морају да прођу кроз зидове посуде пре него што стигну до материјала гљива. Тиме се већ низак интензитет ултразвучних таласа из ултразвучне каде додатно смањује.

Ова UV-Vis мерења показују значајну разлику у екстракцији између ултразвучне сонде и ултразвучног купатила. Ултразвучни уређај са сондом UP100H (црни графикон) даје знатно већи принос екстракта гљиве чаге него ултразвучно купатило (црвени графикон).

Екстракција ултразвуком високог интензитета помоћу ултразвучне сонде

С друге стране, ултразвучни уређај са сондом опремљен је врхом – такозваном сонотродом или сондом – који се може уметнути директно у узорак, што омогућава усмеренију и локализованију примену ултразвучне енергије. То доводи до знатно ефикаснијег разарања ћелија и екстракције биоактивних једињења, нарочито у густим или тешко доступним деловима узорка.
Усмерена и локализована примена ултразвучне енергије коју омогућава ултразвучни уређај са сондом обезбеђује да хитин буде изложен довољној количини енергије за његову разградњу.
Поред тога, сонда се може померати у различите делове узорка, чиме се ствара додатно макромешање како би се обезбедило да сви делови печурке буду адекватно обрађени ултразвуком. То је посебно важно за печурке са дебелим ћелијским зидовима или густим структурама, код којих може бити тешко обезбедити потпуну екстракцију другим методама.

Ултразвучна сонда у поређењу са ултразвучним купатилом за екстракцију печурака

Укратко, висок интензитет ултразвучне обраде сондом неопходан је за разградњу хитина у ћелијским зидовима печурака и ослобађање биоактивних једињења. Усмерена и локализована примена ултразвучне енергије коју омогућава ултразвучни уређај са сондом обезбеђује адекватну ултразвучну обраду хитина, што доводи до ефикасније и темељније екстракције биоактивних једињења из печурака.
Ултразвучни уређај са сондом се генерално сматра ефикаснијим за екстракцију печурака, јер може да обезбеди равномернију и темељнију екстракцију биоактивних једињења у поређењу са ултразвучним купатилом.
Прочитајте више о разликама у ултразвучној обради помоћу ултразвучне сонде и ултразвучног купатила!
 

Који је идеалан растварач за ултразвучну екстракцију печурака?

Ултразвучна обрада као метода екстракције компатибилна је са било којим растварачем. То значи да се при избору одговарајућег растварача морају узети у обзир врста печурке и биоактивна једињења која треба екстраховати.
Печурке садрже разноврсна биоактивна једињења као што су полисахариди, бета-глукани, тритерпеноиди, фенолна једињења и ергостерол, за која је показано да имају различите користи за здравље. Екстракција ових биоактивних једињења из печурака може се постићи коришћењем различитих растварача, од којих сваки има своје предности и недостатке. Ево неких од растварача који се често користе за екстракцију биоактивних једињења из печурака:

• Вода: Вода је уобичајен растварач за екстракцију биоактивних једињења из печурака. Полисахариди и бета-глукани су растворљиви у води, што је чини идеалним растварачем за екстракцију ових једињења. Вода је такође безбедан и нетоксичан растварач, што је чини идеалним растварачем за прехрамбене и лековите производе.
• Етанол: Етанол је поларни растварач који се често користи за екстракцију фенолних једињења и тритерпеноида из печурака. Етанол се такође може користити за екстракцију полисахарида и бета-глукана, али уз мањи принос него када се користи вода.
• Водени раствор етанола: Водени етанол означава смешу воде и етанола. Однос воде и етанола може се прилагодити захтевима. Употреба воденог етанола као растварача има неколико предности у односу на употребу само воде или само етанола. Прво, додавање етанола води може побољшати растворљивост одређених биоактивних једињења која нису нарочито растворљива у самој води, као што су нека фенолна једињења и тритерпеноиди. Друго, употреба воденог етанола може довести до већих приноса екстракције у поређењу са употребом само воде или само етанола, јер се њиме може екстраховати шири спектар биоактивних једињења.
  Избор концентрације етанола у воденом етанолу као растварачу зависи од поларности биоактивних једињења која се екстрахују. Виша концентрација етанола (70–100%) може се користити за екстракцију мање поларних једињења, док се нижа концентрација етанола (30–50%) може користити за екстракцију поларнијих једињења.
• Метанол: Метанол је још један поларни растварач који се може користити за екстракцију фенолних једињења из печурака. Метанол је токсичан, па га треба користити опрезно. За уклањање метанола након екстракције потребан је сложен поступак пречишћавања.
• Ацетон: Ацетон је неполарни растварач који се често користи за екстракцију ергостерола из печурака. Ацетон је запаљив и токсичан, па га треба користити опрезно.
• Хексан: Хексан је неполарни растварач који се може користити за екстракцију липофилних једињења из печурака. Хексан је запаљив и токсичан, па га треба користити опрезно.

Избор растварача за екстракцију биоактивних једињења из печурака зависи од врсте једињења које се екстрахује и предвиђене примене. Вода и водени етанол су углавном најбезбеднији и најчешће коришћени растварачи за екстракцију биоактивних једињења из печурака. Међутим, други растварачи, као што су етанол, метанол, ацетон и хексан, могу се користити за специфичне примене или када екстракција водом није довољна. Важно је користити ове раствараче опрезно и придржавати се одговарајућих безбедносних поступака.