Lion's Mane extrakt gjord med ultraljud
Extrakt från svamparten Hericium erinaceus, känd som lejonmansvamp, produceras mest effektivt med hjälp av ultraljud. Ultraljud extraktorer bryter snabbt upp svamp cellmatrisen och möjliggör fullständig extraktion av bioaktiva föreningar från lejonmanen mycel och frukt kropp.
Ultraljudsassisterad extraktion av lejonmansvamp
Bioaktiva föreningar i Lion's Mane: Hericium erinaceus, även känd under de vanliga namnen lejonmane, japansk yamabushitake, pom pom, skäggtand, igelkott eller aphuvudsvamp, är en svamp som används sedan årtionden som traditionell medicin och terapeutisk. Lejonman innehåller många bioaktiva föreningar: polysackarider, steroler, glykoproteiner, terpenoider (t.ex. erinaciner) samt fenoliska och flyktiga föreningar (t.ex. hericenoner). Dessa ämnen är kända för sina antioxidativa, antidiabetiska, anticancer, antiinflammatoriska, antimikrobiella, antihyperglykemiska och hypolipidemiska effekter. Vetenskaplig forskning har visat att föreningar av lejonmanet kan förbättra neuronal utveckling och funktion och kan skydda nerver från att skadas. Därför testas det för närvarande som en terapi för demens.
Ultraljud lejonmane extraktion med ultraljudsapparaten UP200Ht: högre utbyten, fullspektrum extrakt.
Ultraljud extraktion av lejonmane är en teknik som tillämpar högeffekts ultraljud för att extrahera bioaktiva föreningar från lejonmansvampen (Hericium erinaceus) fruktkropp eller mycelium. Lion's Mane-svampen är en välkänd medicinsk svamp och den innehåller olika hälsofrämjande bioaktiva föreningar som polysackarider, betaglukaner, hericenoner, erinaciner och antioxidanter.
Ultraljudsutvinningsprocessen av svamp innebär att man använder ultraljudsapparater av sondtyp som skapar intensiv kavitation i ett flytande medium (t.ex. vatten, etanol eller metanol) som innehåller svampmaterialet. Den genererade ultraljudskavitationen gör att cellväggarna i svampmaterialet bryts ner och släpper ut de bioaktiva föreningarna i vätskan / lösningsmedlet. Ultraljudsvågorna förbättrar också massöverföringen av de bioaktiva föreningarna från svampmaterialet till lösningsmedlet, vilket ökar extraktionseffektiviteten.
Ultraljudsextraktion av svamp är en mycket effektiv och snabb isoleringsteknik som inte kräver höga temperaturer eller skadliga kemikalier. De extraherade bioaktiva föreningarna kan användas för olika tillämpningar, såsom kosttillskott, funktionella livsmedel och nutraceuticals. Dessutom är ultraljudsmetoden för utvinning av lejonmane miljövänlig och hållbar, vilket gör den till ett idealiskt val för att extrahera bioaktiva föreningar från naturliga källor.
- Hög effektivitet
- rent mekaniska extraktionseffekter, vilket gör extraktionen skonsam
- Enkelt handhavande
- mycket kort handläggningstid
- Energibesparande
Dessa fördelar gör ultraljudsbehandling till en utmärkt extraktionsteknik för högkvalitativa svampextrakt och är anledningen, varför Hielscher ultraljudsapparater används över hela världen i laboratorier och industri för produktion av svampextrakt.
UV-Vis-mätning av ultraljudsisolerat extrakt av lejonmane med hjälp av ultraljudssonden UP200Ht.
Protokoll för ultraljud Lion's Mane extraktion
Valu et al. (2020) demonstrerade ett mycket effektivt extraktionsförfarande för att erhålla och koncentrera de bioaktiva produkterna från H. erinaceus-biomassan baserat på principerna för ultraljudsextraktion. Enheten som användes för extraktion var en Hielscher ultraljudsprocessor (Hielscher UIP1000hdT, 1000 watt, 20 kHz) med sonotrode BS4d40 (40 mm diameter). Före extraktionsexperimenten kalibrerades ultraljudsprocessorn för att bestämma nettoströmförbrukningen. Under ultraljudsbehandling processen, Detta värde drogs automatiskt av från den totala energiförbrukningen, vilket gör att nettoeffekten som levereras till extraktionsmediet kan hittas. Under experimenten placerades proverna i en ispåse med kontinuerlig magnetisk omrörning för att hålla en låg provtemperatur. Efter avslutad extraktion vakuumfiltrerades proverna och centrifugerades sedan (2500× g i 5 min). En roterande förångare användes för eliminering av vatten och alkohol från supernatanterna. De återstående vatten- och alkoholresterna från proverna utsattes för frystorkning för att erhålla ett pulverextrakt. Alternativt kan lösningsmedlet avlägsnas med hjälp av ett vakuumfilter och en roterande vakuumförångare för att få ett svampkoncentrat.
Ultraljud extraktion av Erinacine A och polyfenoler med antioxidant aktivitet från svampbiomassan av Hericium erinaceus
(studie och grafik: ©Valu et al. 2020)
De optimerade extraktionsförhållandena med hjälp av ultraljud var följande:
- Ultraljudsapparat UIP1000hdT med sonotrode BS4d40: 100 % amplitud, 100 % cykel)
- torkad, mald Hericium erinaceus
- Lösningsmedel: 80 % vattenhaltig etanol
- Förhållande mellan lösningsmedel och material: 1:30 (g/ml)
- Extraktionstid: 45 min
Det totala innehållet av fenoler i detta optimerade H. erinaceus-extrakt var 23,2 mg GAE/g ts, och i DPPH-testet nådde antioxidantaktiviteten en IC50 på 87,2 μg/ml.
Forskargruppen visade framgångsrikt att ultraljudsextraktion effektivt driver isoleringen av antioxidanter i Hericium erinaceus, särskilt polyfenoler och flavonoider korrelerade med diterpenoiden erinacin A, känd för sin höga antioxidantaktivitet.
(jfr Valu et al., 2020)
Ultraljud utdrag UIP1000hdT med omrörare för extraktion av bioaktiva föreningar från svamp.
Hitta den perfekta ultraljudsapparaten för Lion's Mane extraktion!
Lejonmanen är rik på kitin. Som alla svampar har lejonmanet mycket kitin i sina cellväggar. Kitin är en seg biopolymer, som ger cellväggarna hög styvhet och styrka. På grund av dess höga kitininnehåll bör lejonman inte ätas rå eftersom kitinet är svårsmält och kan orsaka magbesvär.
För att bryta lejonmancellväggar och för att extrahera de intracellulära bioaktiva föreningarna krävs intensiva krafter. Därför ger ultraljudsbad eller rengöringstankar inte önskat extraktionsresultat.
Läs mer om effektivitetsjämförelsen mellan en ultraljudsapparat av sondtyp och ett ultraljudsbad!
Däremot skapar ultraljudssonder lokalt högintensiva ultraljudsvågor och kavitation, som levererar den nödvändiga energin för att störa de kitininnehållande cellväggarna hos svampar. Dessutom är sond-typ ultraljudsbehandling en icke-termisk extraktionsmetod som förhindrar termisk nedbrytning av de bioaktiva föreningarna genom värme. Därför är ultraljudsapparater av sondtyp den mest effektiva extraktionstekniken för extraktion av medicinsk svamp.
Fråga oss efter rätt ultraljud av sondtyp för din svampextraktion!
Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater:
| Batchvolym | Flöde | Rekommenderade enheter |
|---|---|---|
| 1 till 500 ml | 10 till 200 ml/min | UP100H |
| 10 till 2000 ml | 20 till 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 till 10L | 0.1 till 2L/min | UIP1000hdT |
| 0.1 till 20L | 0.2 till 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 till 100L | 2 till 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 till 150L | 3 till 15 l/min | UIP6000hdT |
| N.A. | 10 till 100 L/min | UIP16000 |
| N.A. | Större | kluster av UIP16000 |
Kontakta oss nu och få mer information om ultraljudsapparater för svampextraktion! Vår långvariga erfarna, välutbildade personal kommer gärna att rekommendera dig den mest lämpliga ultraljudsutdragaren för din svampextraktionsprocess!
Kontakta oss! / Fråga oss!
Litteratur / Referenser
- Valu, Mihai-Vlad; Liliana Cristina Soare; Nicoleta Anca Sutan; Catalin Ducu; Sorin Moga; Lucian Hritcu; Razvan Stefan Boiangiu; Simone Carradori (2020): Optimization of Ultrasonic Extraction to Obtain Erinacine A and Polyphenols with Antioxidant Activity from the Fungal Biomass of Hericium erinaceus. Foods 9, No. 12, 2020.
- Valu, M.-V.; Soare,L.C.; Ducu, C.; Moga, S.; Negrea, D.; Vamanu, E.; Balseanu, T.-A.; Carradori, S.; Hritcu, L.; Boiangiu, R.S. (2021): Hericium erinaceus (Bull.) Pers. Ethanolic Extract with Antioxidant Properties on Scopolamine-Induced Memory Deficits in a Zebrafish Model of Cognitive Impairment. Journal of Fungi 2021, 7, 477.
- Venturella, G.; Ferraro, V.; Cirlincione, F.; Gargano, M. L. (2021): Medicinal Mushrooms: Bioactive Compounds, Use, and Clinical Trials. International Journal of Molecular Sciences, 22(2), 634.
- Picture of Hericium By Jim Champion / Hericium erinaceum on an old tree in Shave Wood, New Forest / CC BY-SA 2.0
Fakta som är värda att veta
Bioaktiva svampföreningar från Mycelium vs Fruiting Body
Både mycelium och fruktkroppsextrakt kan produceras med ultraljud extraktion och båda har sina egna unika fördelar. Vilken som är bättre beror på det specifika användningsfallet och önskade resultat.
Myceliumextrakt är i allmänhet billigare och lättare att producera i stora mängder än fruktkroppsextrakt, vilket gör dem mer tillgängliga. Mycel innehåller också många fördelaktiga föreningar som polysackarider, ergosterol och enzymer.
Å andra sidan innehåller fruktkroppsextrakt högre nivåer av betaglukaner, triterpenoider och andra föreningar som har kopplats till hälsofördelar. Fruktkroppar tenderar också att ha ett mer varierat utbud av föreningar och kan vara mer potenta i vissa fall.
I slutändan kommer valet mellan mycel och fruktkroppsextrakt att bero på den specifika applikationen och önskade effekter. Om du till exempel letar efter immunstöd kan ett myceliumextrakt vara ett bra alternativ på grund av dess höga polysackaridinnehåll. Om du letar efter kognitivt stöd kan ett fruktkroppsextrakt vara ett bättre val på grund av dess höga triterpenoidinnehåll. Det är också värt att notera att högkvalitativa extrakt från både mycel och fruktkroppskällor kan vara effektiva och fördelaktiga för en mängd olika ändamål.
Vilken är den bästa extraktionsmetoden för betaglukaner från Lion's Mane?
Ultraljud kallvattenextraktion är den bästa tekniken för att frigöra de vattenlösliga föreningarna från svampar su som Lion's Mane fruktkropp. Ultraljud kallvattenextraktion perforerar och bryter de tuffa cellväggarna i svampar för att frigöra de bioaktiva föreningarna som β-glukaner från cellmatrisen. Eftersom ultraljudsbehandling är en skonsam process, skadar det inte fytokemikalierna och förhindrar nedbrytning av alla hälsofrämjande bioaktiva föreningar, inklusive betaglukaner.
Vilka är fördelarna med ett svampextrakt?
Extraktionsprocessen, t.ex. ultraljudsextraktion, frigör de bioaktiva föreningarna såsom betaglukaner från cellmatrisen. Därför innehåller svampextrakt högre mängder bioaktiva föreningar jämfört med malet svamppulver. Huvudfraktionen av β-glukaner, som är polymerer med hög molekylvikt, är lösliga i vatten. Det är därför ultraljud kallvattenextraktion inte bara är ett hälsosamt och miljövänligt sätt att utvinna, utan det frigör effektivt de β-glukanerna från svampcellerna till vatten. Med extraktet blir det möjligt att producera terapier och kosttillskott som innehåller en konsekvent mängd bioaktiva molekyler i varje dos.
Bioaktiva föreningar i Lion's Mane
Mycket viktiga och välstuderade bioaktiva metaboliter inkluderar också erinaciner (A-I), en grupp cyathinditerpenoider som utvinns från mycelet av Hericium erinaceus eller lejonman eller yamabushitake, och hericenoner (C-H), bensylalkoholderivat som utvinns från fruktkroppen. Båda grupperna av föreningar kan lätt passera genom blod-hjärnbarriären och har visat neurotropa och neuroprotektiva effekter. De rapporteras inducera syntes av nervtillväxtfaktorer (NGF), både in vitro och in vivo. Denna medicinska svamp har dock också antioxidativa, antiinflammatoriska, anticancer, immunstimulerande, antidiabetiska, antimikrobiella, hypolipidemiska och antihyperglykemiska egenskaper, även om dess vanligaste användning är för behandling av neurodegenerativa sjukdomar och kognitiv försämring.
Erinacin A, den främsta representanten för erinacingruppen, har visat sig ha en effektiv skyddande effekt mot Parkinsons sjukdom. I en musmodell av Parkinsons sjukdom med 1-metyl-4-fenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin (MPTP) producerade erinacin A en minskning av MPTP-inducerad dopaminerg cellförlust, apoptotisk celldöd inducerad av oxidativ stress och nivåerna av glutation, nitrotyrosin och 4-hydroxi-2-nonenal (4-HNE); Det reverserade också MPTP-associerade motoriska brister och minskade försämringen av 1-metyl-4-fenylpyridinium (MPP)-inducerad neuronal cellcytotoxicitet och apoptos, genom en endoplasmatiskt retikulum (ER) stressfördröjd aktivering av IRE1α/TRAF2-, JNK1/2- och p38 MAPK-vägarna, uttrycket av C/EBP homologt protein (CHOP), IKB-β och NF-κB, samt Fas och Bax. Denna metabolit visade sig också vara effektiv mot ischemisk stroke, vilket rapporterades i en studie på råttor där minskningen av neuronal apoptos, liksom storleken på strokehålan i hjärnan genom att rikta in sig på iNOS/reaktiva kvävearter (RNS) och p38 mitogenaktiverat proteinkinas (MAPK)/CCAAT-förstärkare och homologt protein (CHOP), observerades.
Erinacin A rapporterades också ha signifikant antitumöraktivitet i humana TSGH 9201-celler för magcancer, där det inducerade signifikant apoptos associerad med ökad fosforylering av fokal adhesionskinas/proteinkinas FAK/Akt/p70S6K och serin/treoninkinas PAK-1-vägar. Det resulterade också i ökad cytotoxicitet och ROS-generering, minskad invasivitet och aktivering av kaspaser samt uttryck av tumörnekrosreceptorn TRAIL. Den starka antitumöreffekten av denna metabolit bekräftades därefter av en nyligen genomförd studie både in vitro i två humana koloncancercellinjer (DLD-1 och HCT-116) och in vivo i en musmodell som ytterligare klargjorde dess mekanismer. Behandlingseffekterna inkluderade stimulering av de yttre aktiveringsvägarna för apoptos (TNFR, Fas, FasL, kaspaser), undertryckande av uttrycket av de antiapoptotiska molekylerna Bcl-2 och Bcl-XL, samt fosforylering av Jun N-terminalkinas JNK1/2, som svarar på stressstimuli, NF-κB p50 och p330. Det visades också att uppregleringen av dödsreceptormolekyler genom JNK MAPK/p300/NF-κB-vägen medieras av modifieringen av histon H3K9K14ac; Resultaten av in vivo-analysen avslöjade i själva verket ökade nivåer av histon H3K9K14ac, såväl som histonacetylering på Fas-, FasL- och TNFR-promotorer.
Ett annat erinacin, erinacin C, är känt för sina antineuroinflammatoriska och neuroprotektiva effekter, vilket kan uppnås genom en mekanism för hämning av IκB, p-IκBα (involverad i uppströms NF-κB-signaltransduktionskaskaden) och inducerbart kväveoxidsyntas (iNOS) proteinuttryck och aktivering av Nrf2/HO-1 stressskyddande vägen. Behandlingen av humana BV2-mikrogliaceller med LPS-inducerad inflammation resulterade i minskade nivåer av kväveoxid (NO), IL-6, TNF-α och iNOS, hämning av NF-κB-uttryck och fosforylering av IκBα (p-IκBα) proteiner, samt hämning av Kelch-liknande ECH-associerat protein 1 (Keap1), och ökad nukleär transkriptionsfaktor erytroid 2-relaterad faktor (Nrf2) och uttryck av hemoxygenas-1 (HO-1) protein.
(utdrag från Venturella et al., 2021)
Ultraljud utsug UP100H för isolering av polysackarider från chagasvamp (Inonotus obliquus).
Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer från labb till industriell storlek.