Зашто је ултрасоникатор типа сонде најбољи за екстракцију гљива?

Да ли се питате зашто екстракција гљива помоћу ултразвучне купке или резервоара за ултразвучно чишћење не даје жељени принос екстракта? Научите овде све што треба да знате о чврстим ћелијским зидовима печурака који садрже хитин, најбољој техници екстракције и одговарајућим растварачима!

Зашто су ми потребне интензивне снаге за вађење гљива?

Све јестиве печурке имају ћелијске зидове направљене од хитина, истог материјала који чини шкољке ракова и инсеката. Хитин је веома јак материјал, који ћелијама печурака даје високу жилавост. Ћелијски зид ствара баријеру за интрацелуларне одељке, који садрже биоактивне молекуле печурака. Важни молекули печурака су, на пример, α- и β-глукани, полисахариди, терпени, антиоксиданси, витамини или халуциногена једињења. Свака врста печурака има јединствен низ биоактивних једињења. Да би се ове супстанце које унапређују здравље ослободиле из ћелија печурака, ћелијски зидови се морају разбити. Због садржаја хитина, нарушавање ћелија печурке је изазован задатак и захтева одређено знање и софистицирану опрему.

Разбијање ћелијских зидова гљива који садрже хитин уз помоћ ултразвука

Whilst chitin is a great source of fiber, prebiotics and antioxidants, the problem is, that humans do not have the ability to break down chitin. This means also, that when you consume raw untreated mushrooms, you won’t benefit from many of the bioactive compounds in mushroom, because they are entrapped within cells, which are protected by strong chitin-containing cell walls.
Ултразвучна екстракција чини биоактивна једињења из печурака биорасположивим, тако да људско тело може брзо и потпуно да апсорбује хранљиве материје. Поред тога, у ултразвучним екстрактима печурака, корисни хранљиви састојци су концентрисани тако да чак и мала количина екстракта печурака даје жељене резултате који унапређују здравље.

Ултрасоницатион за екстракцију гљива

Ултразвук је процес у коме се високофреквентни звучни таласи користе за стварање кавитационих мехурића у течности. Када се ови мехурићи колабирају, стварају интензивне локализоване силе смицања које могу разбити ћелије и ослободити садржај ћелија у течност.
У екстракцији печурака, ултразвук се може користити за разбијање ћелијских зидова печурака и ослобађање њихових биоактивних једињења у растварач. Постоје две врсте ултразвучних апарата: типа каде и типа сонде.

Зашто моја ултразвучна купка даје лоше резултате екстракције гљива?

Ултрасоникатор типа каде је уређај у коме се узорак ставља у посуду напуњену растварачем, а ултразвучни таласи се примењују на цео контејнер. Овај метод је познат као прилично неефикасан, јер ултразвучна купка дистрибуира ултразвучну енергију неравномерно и са малим интензитетом. Како се у ултразвучном купатилу узорак печурке индиректно обрађује ултразвуком, ултразвук не може продрети дубоко у узорак. Ултразвучни таласи морају да прођу кроз зидове посуде пре него што ударе у материјал печурака. Тиме су ултразвучни таласи ниског интензитета ултразвучног резервоара још више смањени.

Ова УВ-Вис мерења показују значајну разлику екстракције између ултразвучне сонде и ултразвучне купке. Ултрасоникатор типа сонде УП100Х (црни графикон) даје значајно већи принос екстракта чаге печурке од ултразвучне купке (црвени графикон).

Интензивна ултразвучна екстракција помоћу ултразвучне сонде

С друге стране, ултрасоникатор типа сонде је опремљен врхом – такозвана сонотода или сонда – који се може уметнути директно у узорак, омогућавајући фокусиранију и локализованију примену ултразвучне енергије. Ово резултира знатно ефикаснијим разбијањем ћелија и екстракцијом биоактивних једињења, посебно у густим или тешко доступним деловима узорка.
Фокусирана и локализована примена ултразвучне енергије коју обезбеђује ултразвучни апарат типа сонде обезбеђује да хитин буде подвргнут довољној количини енергије да се разгради.
Поред тога, сонда се може померати у различите области узорка стварајући додатно макро-мешање како би се осигурало да су сви делови печурке адекватно соникирани. Ово је посебно важно за печурке са дебелим ћелијским зидовима или густим структурама, где може бити изазовно обезбедити потпуну екстракцију коришћењем других метода.

Ултразвучна сонда против ултразвучне купке за екстракцију гљива

Укратко, висок интензитет соникације типа сонде је неопходан да би се разбио хитин у зидовима ћелија печурака и ослободила биоактивна једињења. Фокусирана и локализована примена ултразвучне енергије коју обезбеђује ултразвучни апарат типа сонде обезбеђује да хитин буде адекватно соникиран, што резултира ефикаснијом и темељном екстракцијом биоактивних једињења из печурака.
Ултрасоникатор типа сонде се генерално сматра ефикаснијим за екстракцију печурака, јер може да обезбеди уједначенију и темељнију екстракцију биоактивних једињења у поређењу са ултразвучним апаратом за купање.
Прочитајте више о разликама у ултразвучној обради помоћу ултразвучне сонде у односу на ултразвучну купку!
 

Који је идеалан растварач за ултразвучну екстракцију гљива?

Ултразвучна метода екстракције је компатибилна са било којим растварачем. То значи да избор правог растварача мора бити обављен с обзиром на врсту печурака и биоактивна једињења која треба екстраховати.
Печурке садрже низ биоактивних једињења као што су полисахариди, бета-глукани, тритерпеноиди, фенолна једињења и ергостерол, за које се показало да имају различите здравствене предности. Екстракција ових биоактивних једињења из печурака може се постићи коришћењем различитих растварача, сваки са својим предностима и недостацима. Ево неких од најчешће коришћених растварача за екстракцију биоактивних једињења из печурака:

• вода: Вода је уобичајени растварач за екстракцију биоактивних једињења из печурака. Полисахариди и бета-глукани су растворљиви у води, што их чини идеалним растварачем за екстракцију ових једињења. Вода је такође сигуран и нетоксичан растварач, што је чини идеалним растварачем за храну и медицинске производе.
• етанол: Етанол је поларни растварач који се обично користи за екстракцију фенолних једињења и тритерпеноида из печурака. Етанол се такође може користити за екстракцију полисахарида и бета-глукана, али са мањим приносом од воде.
• Водени етанол: Водени етанол означава мешавину воде и етанола. Однос воде и етанола може се прилагодити захтевима. Употреба воденог етанола као растварача има неколико предности у односу на употребу воде или самог етанола. Прво, додавање етанола води може побољшати растворљивост одређених биоактивних једињења која нису веома растворљива само у води, као што су нека фенолна једињења и тритерпеноиди. Друго, употреба воденог етанола може резултирати већим приносима екстракције у поређењу са водом или самим етанолом, јер може екстраховати шири спектар биоактивних једињења.
  Избор концентрације етанола у воденом растварачу за етанол зависи од поларитета биоактивних једињења која се екстрахују. За екстракцију мање поларних једињења може се користити већа концентрација етанола (70-100%), док се за екстракцију поларнијих једињења може користити нижа концентрација етанола (30-50%).
• 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. Потребно је софистицирано пречишћавање да би се уклонио метанол након екстракције.
• ацетон: Ацетон је неполарни растварач који се обично 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 намераване примене. Вода и водени етанол су генерално 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 воде није довољна. Важно је користити ове раствараче са опрезом и поштовати одговарајуће безбедносне процедуре.