Ultraljudsextraktion av polysackarider från roten av Astragalus membranaceus

Rötterna av Astragalus membranceus (även kallad Astragalus propinquus) innehåller saponinet cykloastragenol, som kan aktivera telomeras och därigenom förlänga telomererna. Telomerlängden är förknippad med livslängd.
Ultraljudsextraktion är den överlägsna tekniken för att isolera cykloastragenol och andra viktiga fytokemikalier från Astragalus radix.
Ultraljudsbehandling är en icke-termisk, skonsam och snabb process som gör det möjligt att framställa högkvalitativa Astragalus-extrakt.

Ämnen i Astragalus

Polysackariderna i Astragalus är viktiga bioaktiva beståndsdelar i Astragali Radix, den torkade roten av Astragalus membranaceus. Polysackariderna i Astragali Radix används i stor utsträckning inom traditionell kinesisk medicin. Rötterna av Astragalius propinquus, kända som Radix Astragali, är rika på fytokemikalier såsom polysackarider, triterpenoider (t.ex. astragalosider såsom astragalosid IV), isoflavoner (t.ex. kumatakenin, kalykosin, formononetin) samt glykosider och malonater. Saponinet cykloastragenol, ett ämne som finns i A. propinquus, kan aktivera telomeras och därigenom förlänga telomererna. Telomerer är den skyddande ”hättan” i änden av DNA-strängen vid ändarna av alla kromosomer. Telomerförkortning är kopplad till åldrande. Tillskott av Astragalus-ämnet cykloastragenol kan förlänga telomererna och fördröja åldrandet.

Ultraljudsextraktion av fytokemikalier

Ultraljudsbehandling är välkänd som en metod för att intensifiera extraktion. Ultraljudskavitation leder till att växtcellväggen brister, vilket ökar utbytet av polysackarider. Ultraljudsextraktion används framgångsrikt för att extrahera polysackarider från Astragalus, med fördelarna att extraktionsutbytet ökar och extraktionstiden förkortas.
Ultraljudsbehandling kan tillämpas på olika växtmaterial såsom blad, stjälkar, blommor och rötter.
Ultraljudsextraktion är en icke-termisk, skonsam mekanisk metod som kan utföras vid en specifikt vald temperatur. Med tillräcklig kylning kan värmekänsliga material isoleras, t.ex. genom ultraljudsextraktion med kallt vatten. Vid ultraljudsbehandling kan vatten eller lösningsmedel användas som vätska. Detta gör det möjligt att optimalt anpassa extraktionsförhållandena till de ämnen som ska utvinnas.

Ultraljudshomogenisator UP400St för satsvis extraktion av växtmaterial under omrörning.

Fördelar med ultraljudsextraktion av Astragalus:

Högre utbyte
Hög kvalitet
Snabb extraktion
Skonsam, icke-termisk process
Vatten eller lösningsmedel
Enkel och säker drift

Högpresterande ultraljudsapparater för extraktion av växtmaterial

Extraktionsutrustning från Hielscher Ultrasonics används över hela världen för att framställa högkvalitativa extrakt från växtmaterial. Fytokemikalier som extraherats med ultraljud används för sina medicinska effekter och hälsofördelar inom läkemedels-, kosttillskotts- och livsmedelsindustrin. Hielscher erbjuder hela sortimentet från små ultraljudsapparater för laboratorier till industriella ultraljudssystem för kommersiell inlineproduktion. Robustheten hos Hielschers ultraljudsutrustning möjliggör drift dygnet runt, alla dagar i veckan, vid hög belastning och i krävande miljöer. En annan viktig egenskap hos Hielschers ultraljudsprocessorer är den exakta kontrollen över processparametrarna och den automatiska registreringen av dessa parametrar. Detta möjliggör reproducerbara resultat och standardisering av processen.
Tabellen nedan ger en uppfattning om den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater:

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	UIP4000hdT
n.a.	10 till 100L/min	UIP16000
n.a.	högre	kluster av UIP16000

Kontakta oss! / Fråga oss!

Relaterade ämnen

I denna presentation ger vi en introduktion till framställning av växtextrakt. Vi förklarar utmaningarna med att framställa växtextrakt av hög kvalitet och hur en ultraljudsprocessor kan hjälpa er att övervinna dem. Presentationen visar hur ultraljudsextraktion fungerar. Ni får veta vilka fördelar ni kan förvänta er av att använda en ultraljudsprocessor för extraktion och hur ni kan integrera en ultraljudsextraktor i er extraktproduktion.

Litteratur / Referenser

Li, L., Hou, X., Xu, R., Liu, C., Tu, M. (2017): Research review on the pharmacological effects of astragaloside IV. Fundam Clin Pharmacol, 31: 17-36.
Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): Phytochemical Profiling of Sambucus nigra L. Flower and Leaf Extracts and Their Antimicrobial Potential against Almond Tree Pathogens. International Journal of Molecular Sciences, 2023.
Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.

Fakta värda att känna till

Astragalus propinquus

A. propinquus är en asiatisk blomväxt som främst förekommer i Asien och även är känd som Astragalus membranceus, mongolisk vedelrot eller Huang qi. Inom traditionell kinesisk medicin (TCM) är Astragalus en av de 50 grundläggande örterna. Astragalus är rik på polysackarider, triterpenoider, isoflavoner (t.ex. kumatakenin, kalykosin, formononetin) samt glykosider och malonater. Astragalosid IV har identifierats som en av de viktigaste och huvudsakliga aktiva substanserna i Astragalus membranaceus. Forskning tyder på att astragalosid IV har skyddande effekter vid fokal cerebral ischemi/reperfusion, hjärt-kärlsjukdom, lungsjukdom, levercirros och diabetisk nefropati. Allt fler belägg stöder administrering av astragalosid IV vid behandling av organfibros, inflammatoriska reaktioner, oxidativ stress och apoptos
Farmakologisk forskning tyder på att extrakt av Astragalus membranaceus, som består av polysackarider, flavonoider, saponiner och andra fytokemikalier, kan öka telomerasaktiviteten och har antioxidativa, antiinflammatoriska, immunreglerande, cancerhämmande, blodfettssänkande, antihyperglykemiska, leverskyddande, nervskyddande, slemlösande och urindrivande effekter.

Telomerer

Telomerer är strukturerna vid kromosomernas ändar som ofta jämförs med hättan i änden av ett skosnöre. Hättans funktion är att förhindra att skosnöret fransar sig. Telomerer har en liknande skyddande funktion för ändarna av DNA-strängarna i kromosomerna. Telomerförkortning korrelerar med åldrande. Telomererna förkortas vid celldelning och signalerar så småningom ett irreversibelt tillstånd av tillväxtstopp, som kallas cellulär senescens.
Telomerer kännetecknas av en upprepad TTAGGG-sekvens och har specifika associerade proteiner, gemensamt kallade shelterinproteiner, som spelar en nyckelroll för kromosomstabilitet, genreglering, cancer och cellulär senescens.

Polysackarider

Polysackarider är biomakromolekyler som består av tio eller fler monosackarider och vars struktur och sockersammansättning varierar. Polysackarider är polymera kolhydratmolekyler som består av långa kedjor av monosackaridenheter sammanbundna med glykosidbindningar och som vid hydrolys ger de ingående monosackariderna eller oligosackariderna. Deras struktur varierar från linjär till starkt förgrenad. Forskning har visat att polysackariderna i Astragalus huvudsakligen består av glukos, utöver ramnos, galaktos, arabinos, xylos, mannos, glukuronsyra och galakturonsyra.