Ultraljudsextraktion av medicinska svampar
Medicinska svampar har varit kända sedan urminnes tider för sina exceptionella hälsofördelar. På senare tid har medicinska svampar blivit en vanlig handelsvara för att förbättra hälsan och öka energin. För att uppleva hela spektrumet av medicinska svampars hälsofrämjande effekter måste föreningar som polysackarider, triterpenoider och andra bioaktiva ämnen frigöras från svampcellerna. Ultraljudsextraktion är en utmärkt teknik för att isolera bioaktiva föreningar från växtmaterial, såsom reishi, igelkottstaggsvamp, cordyceps, shiitake, chaga etc.
Extrakt av medicinska svampar – framställda med ultraljud
Medicinska svampar har etablerat sin ställning som superlivsmedel och nootropika tack vare sina extraordinära effekter på kognitiva funktioner och immunsystemet. Förutom sina hälsofrämjande och kognitionshöjande effekter används medicinska svampar för att förebygga och behandla sjukdomar (t.ex. cancer, diabetes, inflammation etc.). De mest välkända arterna av ätliga svampar är chaga, reishi, igelkottstaggsvamp, cordyceps, shiitake och maitake.
UP100H, en kraftfull ultraljudsextraktor på 100 watt, används för att extrahera bioaktiva föreningar från chagasvamp (Inonotus obliquus).
När det gäller svampars mest framträdande hälsoeffekter har bioaktiva föreningar från svampar visat sig stärka immunförsvaret, öka nervtillväxtfaktorn (NGF), förbättra uthålligheten vid fysisk aktivitet samt öka livslängden. De bioaktiva föreningar som ger de hälsofrämjande effekterna är exempelvis polysackarider som α-glukaner och β-glukaner. Glukanprofilen skiljer sig mellan de enskilda svamparterna och ligger till grund för den specifika användningen av olika svampar för att uppnå olika effekter. Till exempel främjar igelkottstaggsvamp nervtillväxtfaktorn (NGF), medan cordycepssvampen förbättrar uthålligheten och reishi stöder immunsystemet och ett långt liv.
Klicka på följande länkar för att läsa mer om extraktion från specifika svampar, inklusive extraktionsprotokoll och videodemonstrationer:
Varför svampextrakt?
Svampextrakt är fördelaktiga eftersom intag av endast små mängder ger samma effekter som intag av de stora mängder svamppulver som krävs för att uppnå de önskade effekterna. Svampextrakt som isolerats med ultraljud ger dig alla viktiga näringsämnen och bioaktiva ämnen i en mycket koncentrerad form!
Ultraljudsextraktion av polysackarider
För att isolera polysackarider (såsom alfa-glukaner och beta-glukaner), triterpener och andra bioaktiva föreningar från medicinska svampar är ultraljudsextraktion den mest praktiska, verkningsfulla och effektiva tekniken.
Andra nyttiga komponenter som finns i många ätliga svampar är selen, D-vitamin och B3-vitamin. Genom intensiv ultraljudsbehandling perforeras och lyseras svamparnas cellväggar (som består av kitin), så att kemiska föreningar som polysackarider, vitaminer etc. frigörs till det omgivande lösningsmedlet. Ultraljudsextraktion är mycket effektiv och frigör hela spektrumet av bioaktiva föreningar inom en mycket kort extraktionstid jämfört med traditionella extraktionstekniker.
Efter extraktionen kan de bioaktiva föreningarna separeras och renas genom filtrering, destillation / indunstning och utfällning för att framställa högkoncentrerade, mycket verkningsfulla svampextrakt. Dessa svampextrakt bearbetas senare till läkemedel, kosttillskott, funktionella livsmedelsingredienser, tinkturer och stärkande medel.
Ultraljudsextraktion med vatten eller lösningsmedel
En mycket stor fördel med ultraljudsextraktion är det breda urvalet av lösningsmedel att välja mellan. Ultraljudsassisterad isolering av fytokemikalier och bioaktiva föreningar kan utföras i lösningsmedel som vatten, etanol, metanol, isopropanol, vatten/etanolblandningar, glycerin, vegetabiliska oljor etc.
Beroende på vilka målföreningar som ska isoleras kan ultraljudsassisterad svampextraktion utföras i vatten eller lösningsmedel som etanol, metanol, isopropanol etc. Eftersom svampar huvudsakligen innehåller vattenlösliga målföreningar och endast ett fåtal komponenter som inte är vattenlösliga är extraktion i vatten eller vattenhaltig etanol vanligen den metod som föredras. Lösningsmedel med högre alkoholhalt används specifikt för att isolera extrakt med hög halt av triterpener.
UP400St Ultraljudsapparaten UP400St är mycket effektiv och möjliggör snabb extraktion av bioaktiva föreningar som polysackarider, terpener, alkaloider och andra mykokemikalier från medicinska svampars mycel och fruktkroppar.
- Effektivast
- Snabb extraktion
- Mer fullständig extraktion
- Fullspektrumextrakt av hög kvalitet
- Skonsam, icke-termisk process (kallextraktion)
- Läkemedels- / livsmedelskvalitet
- Standardiserad process
- Olika lösningsmedel att välja mellan
- Säker och enkel att använda
Resultat av ultraljudsextraktion av svamp
Processparametrarna för ultraljud är avgörande vid isolering och utvinning av fytokemikalier. För det första är ultraljudsparametrar som amplitud, tryck och temperatur viktiga faktorer för att anpassa extraktionsprocessen för högsta utbyte och kvalitet. För det andra säkerställer exakt kontrollerade processförhållanden att extrakten inte bryts ned av alltför kraftig processpåverkan (t.ex. höga temperaturer). Exempelvis är föreningar från växtmaterial, såsom polysackarider, känsliga för nedbrytning när de utsätts för höga temperaturer.
Extraktorer från Hielscher Ultrasonics kan styras exakt – genom att amplitud, tryck och temperatur ställs in på optimala förhållanden. Detta möjliggör reproducerbara resultat, extraktkvalitet och standardisering av processen.
Forskning (Alzorqi et al.) har visat att (1-3; 1-6)-β-d-glukaner från malaysiska svampar som extraherats med ultraljud har högre antioxidantaktivitet, högre molekylvikt och optimal förgreningsgrad jämfört med extrakt som framställts med konventionella extraktionstekniker.
Högpresterande ultraljudsextraktorer
Hielscher Ultrasonics är en tillverkare med lång erfarenhet av högpresterande ultraljudsapparater, som framgångsrikt används för isolering av bioaktiva komponenter från växtmaterial och svampar. Med ett produktsortiment som täcker hela spannet från mindre handhållna ultraljudsapparater till bänk- och pilotsystem samt helt industriella enheter är Hielscher Ultrasonics din partner som hjälper dig från det första genomförbarhetstestet och processoptimeringen till den slutliga installationen av din industriella produktionslinje. För att frigöra bioaktiva föreningar från växtmaterial kan höga amplituder krävas – särskilt när kraftiga cellväggar måste perforeras och lyseras. Ultraljudsprocessorer från Hielscher Ultrasonics, t.ex. UIP500hdT eller UIP2000hdT, kan arbeta med mycket höga amplituder på upp till 200µm. Dessa höga amplituder kan naturligtvis användas kontinuerligt i 24/7-drift. Robustheten hos Hielschers ultraljudsapparater säkerställer problemfri 24/7-drift vid hög belastning och i krävande miljöer.
- Högpresterande ultraljudsextraktorer
- Exakt styrbara
- Reproducerbara resultat
- Linjär skalbarhet
- Robusta och underhållssnåla
- Rådgivning och service
- Enkla och säkra att använda
SonoStation – ett ultraljudssystem med 2x 2kW ultraljudsapparater, omrörd tank och pump – är utmärkt för extraktion av stora mängder.
| Satsvolym | Flödeshastighet | Rekommenderade apparater |
|---|---|---|
| 1 till 500mL | 10 till 200mL/min | UP100H |
| 10 till 2000mL | 20 till 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 till 20L | 0,2 till 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 till 100L | 2 till 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 till 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | högre | kluster av UIP16000 |
Ultraljudsextraktorer med hög effekt från laboratorie- till pilot- och industriskala.
Litteratur / Referenser
- 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.
Fakta värda att känna till
Ultraljudsextraktion – funktionsprincip
Ultraljudsextraktion är en enkel, billig, snabb och effektiv teknik som intensifierar extraktion mellan vätska och fast material och överträffar traditionella extraktionstekniker. De främsta fördelarna med ultraljudsextraktion mellan fast material och vätska bygger på snabbare extraktionskinetik och massöverföring samt ett ökat extraktutbyte. En annan fördel är möjligheten att genomföra extraktionsprocessen vid lägre temperaturer, vilket skyddar värmekänsliga föreningar mot nedbrytning. Jämfört med alternativa isoleringstekniker som mikrovågor eller superkritisk CO2 har ultraljudsextraktorn lägre kostnader (både för inköp och drift) och är dessutom användarvänlig och säker att använda.
Ultraljudsextraktion bygger på akustisk kavitation och dess hydrodynamiska skjuvkrafter. Systemen från Hielscher Ultrasonics skapar intensiva ultraljudsvågor och kavitation för extraktion av fytokemikalier ur växtmaterial.
Akustisk kavitation – fenomenet bakom ultraljudsbehandling: När intensiva ultraljudsvågor kopplas in i ett vätskemedium utsätts vätskan för kompressions- och expansionscykler. Under expansionen (förtunningen) uppstår vakuumbubblor eller hålrum i vätskan. Dessa vakuumbubblor bildas när det pålagda undertrycket överstiger vätskans draghållfasthet. Under flera kompressions- / förtunningscykler växer vakuumbubblorna tills de når en punkt där de inte kan absorbera mer energi och därför kollapsar våldsamt (bubbelimplosion). Under bubbelimplosionen uppstår lokalt extrema förhållanden som mycket höga temperatur- och tryckskillnader, vätskeströmmar och skjuvkrafter. Dessa intensiva krafter bryter sönder celler (i växtmaterial och vävnad) så att det intracellulära materialet (t.ex. polysackarider, terpener, proteiner, flavoner etc.) frigörs i lösningsmedlet. Processen där vakuumbubblorna bildas, växer och kollapsar kallas kavitation.
Svamp
Fungus (plural: fungi) är den botaniska termen för alla medlemmar i den grupp av eukaryota organismer som omfattar mikroorganismer som jästsvampar och mögelsvampar samt storsvampar. Särskilt inom traditionell medicin (t.ex. asiatisk / kinesisk medicin) ges svampar för att framkalla en mängd effekter, såsom förbättrad kognitiv förmåga och stärkt immunförsvar, eller för att uppnå ett långt liv. Numera används medicinska svampar inte bara som alternativa läkemedel, utan svampextrakt konsumeras även som funktionella livsmedel eller superlivsmedel. Till exempel intas svampar som maitake, cordyceps, sidenticka och reishi för att dra nytta av deras immunmodulerande effekt. Flera svamparter, såsom psilocybinsvampar (i vardagligt tal kallade magiska svampar), används för sina psykedeliska egenskaper. Svampar är inte växter utan klassificeras i svampriket.
Polysackarider
Polysackarider är viktiga bioaktiva föreningar som finns i medicinska svampar. De används som biokemiskt aktiva föreningar vid farmaceutisk och nutraceutisk administrering och har positiva effekter såsom immunreglering, återställande eller förebyggande av strålskador, hämning av blodkoagulation samt cancerhämmande, antivirala och blodsockersänkande aktiviteter. De svamphärledda polysackariderna lentinan, schizophyllan och krestin har accepterats som immunstimulerande läkemedel (läkemedel som stärker immunförsvaret) i Japan, Korea och Kina.
Förutom polysackarider innehåller svampar bland annat fenoler, heteropolysackarider, glykogener, vitaminer och triterpener som nyttiga beståndsdelar.
Medicinska svamparter
I chaga som också är känd som Inonotus obliquus eller svart trädsvamp (i mer vardagligt tal kallad kolticka, björkticka eller slaggpolypor), är polysackarider de mest framträdande aktiva föreningarna. Chagas polysackarider har en mycket stark antioxidantaktivitet genom att fånga upp fria radikaler.
Igelkottstaggsvamp (Hericium erinaceus) är en ätlig medicinsk svamp som tillhör gruppen taggsvampar. Igelkottstaggsvamp är känd för sina neuroprotektiva och nootropiska effekter, vilket innebär att igelkottstaggsvamp används för att förbättra minnet och de kognitiva funktionerna.
Reishi (Ganoderma lucidum, även känd som Ling Zhi / Lingzhi, Mannentake, odödlighetens svamp) är en ticka som lätt känns igen på sin rödlackerade, njurformade hatt. Reishisvampen producerar en grupp triterpener, så kallade ganoderinsyror. Ganoderinsyror har en molekylstruktur som liknar steroidhormonernas. Andra föreningar som finns i reishi är dessutom polysackarider (t.ex. betaglukan), kumarin, mannitol och alkaloider. Steroler som isolerats från svampen omfattar ganoderol, ganodereninsyra, ganoderiol, ganodermanontriol, lucidadiol och ganodermadiol. Ur ett kulinariskt perspektiv är reishi känd för sin bittra smak och konsumeras ofta i kaffedrycker.
Shiitake (Lentinula edodes; i vardagligt tal kallad Schwarzwaldsvamp, Xiang Gu, väldoftande svamp) används ofta som ingrediens i asiatiska rätter. När shiitake ges av hälsoskäl stärker den immunförsvaret och leder till en betydande minskning av inflammation.
Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolor; i vardagligt tal kallad kalkonsvanssvamp, Yun Zhi, Kawaratake) innehåller polysackariderna PSK, PSP och Kresin samt B-1,3- och B-1,4-glukaner. Polysackariderna används för att förbättra immunfunktionen hos patienter med vissa cancerformer när de används tillsammans med kemoterapi. Inom traditionell kinesisk medicin används kalkonsvanssvamp som ett stärkande medel.
Cordyceps sinensis (Ophiocordyceps sinensis; även känd som kinesisk larvsvamp, Dong Chong Xia Cao, yartsa gunbu) är en annan svamp med exceptionella antioxidativa egenskaper. Cordyceps innehåller starka antioxidanter som neutraliserar skadliga fria radikaler och ökar även aktiviteten i kroppens medfödda antioxidantsystem.
Maitake (Grifola frondosa; molnsvamp, Hui Shu Hua, skogshöna, bagghuvud, fårhuvud) är en ticka som har visats stimulera både det medfödda och det adaptiva immunförsvaret. Forskning har visat att maitake stimulerar immunförsvaret hos bröstcancerpatienter. Dessutom har den blodsockersänkande effekter eftersom svampen innehåller en alfaglukosidashämmare.
Agaricus subrufescens (även känd under benämningarna Agaricus blazei, Agaricus brasiliensis, Agaricus rufotegulis; i vardagligt tal mandelsvamp, solens svamp, Guds svamp, livets svamp, kunglig solchampinjon, jisongrong eller himematsutake) är en ätlig svamp som kännetecknas av sin söta smak och doft av mandel. Agaricus-svampen är en populär medicinsk svamp som främst används för sina immunstärkande effekter.