Varför är en sond-typ ultraljud bäst för svampextraktion?

Undrar du varför din svampextraktion med hjälp av ett ultraljudsbad eller en ultraljudsrengöringstank inte ger dig det önskade extraktutbytet? Lär dig här allt du behöver veta om svampens styva kitinhaltiga cellväggar, den bästa extraktionstekniken och lämpliga lösningsmedel!

Varför behöver jag intensiva krafter för svampextraktion?

Alla ätliga svampar har cellväggar av kitin, samma material som kräftdjur och insektsskal består av. Kitin är ett mycket starkt material som ger svampcellerna en hög seghet. Cellväggen skapar en barriär till de intracellulära facken, som innehåller de bioaktiva molekylerna i svampar. Viktiga svampmolekyler är till exempel α- och β-glukaner, polysackarider, terpener, antioxidanter, vitaminer eller hallucinogena föreningar. Varje svampart har en unik uppsättning bioaktiva föreningar. För att frigöra dessa hälsofrämjande ämnen från svampcellerna måste cellväggarna brytas ner. På grund av dess kitininnehåll är störningen av svampceller en utmanande uppgift och kräver viss kunskap och sofistikerad utrustning.

Bryta kitin-innehållande svamp cellväggar med ultraljudsbehandling

Även om kitin är en stor källa till fibrer, prebiotika och antioxidanter, är problemet att människor inte har förmågan att bryta ner kitin. Detta innebär också att när du konsumerar råa obehandlade svampar kommer du inte att dra nytta av många av de bioaktiva föreningarna i svamp, eftersom de är instängda i celler, som skyddas av starka kitinhaltiga cellväggar.
Ultraljudsextraktion gör bioaktiva föreningar från svampar biotillgängliga, så att människokroppen kan absorbera näringsämnet snabbt och fullständigt. Dessutom, i ultraljud svampextrakt, är de nyttiga näringsämnena koncentrerade så att även en liten mängd av svampextraktet ger de önskade hälsofrämjande resultaten.

Ultraljud för svamputvinning

Ultraljud är en process där högfrekventa ljudvågor används för att skapa kavitationsbubblor i en vätska. När dessa bubblor kollapsar skapar de intensiva lokala skjuvkrafter som kan bryta ner celler och släppa ut innehållet i cellerna i vätskan.
Vid svampextraktion kan ultraljud användas för att bryta ner cellväggarna i svamparna och frigöra deras bioaktiva föreningar i ett lösningsmedel. Det finns två typer av ultraljudsapparater: bad-typ och sond-typ.

Varför ger mitt ultraljudsbad dåliga resultat av svampextraktion?

En ultraljudsapparat av badtyp är en anordning där provet placeras i en behållare fylld med lösningsmedlet och ultraljudsvågor appliceras på hela behållaren. Denna metod är känd som ganska ineffektiv, eftersom ultraljudsbad fördelar ultraljudsenergi ojämnt och med låg intensitet. Som i ett ultraljudsbad svampprovet är ultraljudsbehandlat indirekt, ultraljudet kan inte tränga djupt in i provet. Ultraljudsvågorna måste gå igenom kärlets väggar innan de träffar svampmaterialet. Därmed minskar de redan lågintensiva ultraljudsvågorna i ultraljudstanken ytterligare.

Dessa UV-Vis-mätningar visar den signifikanta extraktionsskillnaden mellan en ultraljudssond och ett ultraljudsbad. Sond-typ ultraljudsapparat UP100H (svart graf) ger ett betydligt högre utbyte av chaga-svampextrakt än ultraljudsbadet (röd graf).

Intensiv ultraljudsextraktion med hjälp av en ultraljudssond

Å andra sidan är en ultraljudsapparat av sondtyp utrustad med en spets – Den så kallade sonotoden eller sonden – som kan sättas in direkt i provet, vilket möjliggör mer fokuserad och lokal applicering av ultraljudsenergi. Detta resulterar i en betydligt effektivare cellstörning och extraktion av bioaktiva föreningar, särskilt i täta eller svåråtkomliga områden i provet.
Den fokuserade och lokala tillämpningen av ultraljudsenergi som tillhandahålls av sond-typ ultraljud säkerställer att kitin utsätts för en tillräcklig mängd energi för att brytas ner.
Dessutom kan sonden flyttas runt till olika delar av provet vilket skapar ytterligare makroblandning för att säkerställa att alla delar av svampen är tillräckligt sonikerade. Detta är särskilt viktigt för svampar med tjocka cellväggar eller täta strukturer, där det kan vara svårt att säkerställa fullständig extraktion med andra metoder.

Ultraljudssond vs ultraljudsbad för svamputvinning

Sammanfattningsvis, den höga intensiteten av sond-typ ultraljudsbehandling är nödvändig för att bryta ner kitin i svampcellväggarna och frigöra de bioaktiva föreningarna. Den fokuserade och lokala tillämpningen av ultraljudsenergi som tillhandahålls av sond-typ ultraljud säkerställer att kitin är tillräckligt sonikerat, vilket resulterar i effektivare och grundligare extraktion av bioaktiva föreningar från svamparna.
En ultraljudsapparat av sondtyp anses i allmänhet vara mer effektiv för svampextraktion, eftersom den kan ge en mer enhetlig och grundlig extraktion av bioaktiva föreningar jämfört med en ultraljudsapparat av badtyp.
Läs mer om skillnaderna i ultraljudsbehandling med hjälp av en ultraljudssond jämfört med ett ultraljudsbad!
 

Vad är det idealiska lösningsmedlet för ultraljud svampextraktion?

Ultraljud som extraktionsmetod är kompatibel med alla lösningsmedel. Detta innebär att man måste välja rätt lösningsmedel med hänsyn till svamparten och de bioaktiva föreningar som ska extraheras.
Svampar innehåller en mängd olika bioaktiva föreningar som polysackarider, betaglukaner, triterpenoider, fenolföreningar och ergosterol, som har visat sig ha olika hälsofördelar. Extraktion av dessa bioaktiva föreningar från svampar kan uppnås med hjälp av olika lösningsmedel, var och en med sina fördelar och nackdelar. Här är några av de vanligaste lösningsmedlen för extraktion av bioaktiva föreningar från svampar:

• Vatten: Vatten är ett vanligt lösningsmedel för extraktion av bioaktiva föreningar från svampar. Polysackarider och betaglukaner är vattenlösliga, vilket gör det till ett idealiskt lösningsmedel för extraktion av dessa föreningar. Vatten är också ett säkert och giftfritt lösningsmedel, vilket gör det till ett idealiskt lösningsmedel för livsmedel och läkemedel.
• Etanol: Etanol är ett polärt lösningsmedel som ofta används för extraktion av fenolföreningar och triterpenoider från svampar. Etanol kan också användas för att utvinna polysackarider och betaglukaner, men med ett lägre utbyte än vatten.
• Vattenhaltig etanol: Med vattenhaltig etanol avses en blandning av vatten och etanol. Förhållandet mellan vatten och etanol kan anpassas efter behov. Användningen av vattenhaltig etanol som lösningsmedel har flera fördelar jämfört med användningen av vatten eller etanol ensam. För det första kan tillsatsen av etanol till vatten förbättra lösligheten av vissa bioaktiva föreningar som inte är särskilt lösliga i enbart vatten, såsom vissa fenolföreningar och triterpenoider. För det andra kan användningen av vattenhaltig etanol resultera i högre extraktionsutbyten jämfört med enbart vatten eller etanol, eftersom det kan extrahera ett bredare spektrum av bioaktiva föreningar.
  Valet av etanolkoncentration i det vattenhaltiga etanollösningsmedlet beror på polariteten hos de bioaktiva föreningarna som extraheras. En högre koncentration av etanol (70-100 %) kan användas för extraktion av mindre polära föreningar, medan en lägre koncentration av etanol (30-50 %) kan användas för extraktion av mer polära föreningar.
• Metanol: Metanol är ett annat polärt lösningsmedel som kan användas för extraktion av fenolföreningar från svampar. Metanol är giftigt, så det bör användas med försiktighet. En sofistikerad rening krävs för att avlägsna metanol efter extraktion.
• Aceton: Aceton är ett opolärt lösningsmedel som ofta används för extraktion av ergosterol från svamp. Aceton är brandfarligt och giftigt, så det bör användas med försiktighet.
• Hexan: Hexan är ett opolärt lösningsmedel som kan användas för extraktion av lipofila föreningar från svampar. Hexan är brandfarligt och giftigt, så det bör användas med försiktighet.

Valet av lösningsmedel för extraktion av bioaktiva föreningar från svampar beror på vilken typ av förening som extraheras och den avsedda applikationen. Vatten och vattenhaltig etanol är i allmänhet de säkraste och mest använda lösningsmedlen för extraktion av bioaktiva föreningar från svamp. Andra lösningsmedel som etanol, metanol, aceton och hexan kan dock användas för specifika tillämpningar eller när vattenextraktionen inte är tillräcklig. Det är viktigt att använda dessa lösningsmedel med försiktighet och följa lämpliga säkerhetsprocedurer.