เหตุใดเครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบจึงดีที่สุดสําหรับการสกัดเห็ด

คุณสงสัยหรือไม่ว่าเหตุใดการสกัดเห็ดของคุณโดยใช้อ่างอัลตราโซนิกหรือถังทําความสะอาดอัลตราโซนิกจึงไม่ให้ผลผลิตสารสกัดที่ต้องการ? เรียนรู้ทั้งหมดที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับผนังเซลล์ที่มีไคตินแข็งของเห็ดเทคนิคการสกัดที่ดีที่สุดและตัวทําละลายที่เหมาะสม!

ทําไมฉันถึงต้องการแรงรุนแรงในการสกัดเห็ด?

เห็ดที่กินได้ทั้งหมดมีผนังเซลล์ที่ทําจากไคติน ซึ่งเป็นวัสดุเดียวกับที่ประกอบเป็นเปลือกกุ้งและเปลือกแมลง ไคตินเป็นวัสดุที่แข็งแรงมากซึ่งทําให้เซลล์เห็ดมีความเหนียวสูง ผนังเซลล์สร้างสิ่งกีดขวางช่องภายในเซลล์ซึ่งมีโมเลกุลที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพของเห็ด โมเลกุลของเห็ดที่สําคัญ ได้แก่ α- และ β-glucans, polysaccharides, terpenes, สารต้านอนุมูลอิสระ, วิตามินหรือสารประกอบหลอนประสาท เห็ดแต่ละชนิดมีสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่แตกต่างกัน ในการปล่อยสารส่งเสริมสุขภาพเหล่านี้ออกจากเซลล์เห็ดผนังเซลล์จะต้องถูกทําลาย เนื่องจากมีปริมาณไคตินการหยุดชะงักของเซลล์เห็ดจึงเป็นงานที่ท้าทายและต้องใช้ความรู้และอุปกรณ์ที่ซับซ้อน

ทําลายผนังเซลล์เห็ดที่มีไคตินด้วย Sonication

แม้ว่าไคตินจะเป็นแหล่งไฟเบอร์ พรีไบโอติก และสารต้านอนุมูลอิสระที่ดี แต่ปัญหาก็คือมนุษย์ไม่มีความสามารถในการสลายไคติน ซึ่งหมายความว่าเมื่อคุณบริโภคเห็ดดิบที่ไม่ผ่านการบําบัดคุณจะไม่ได้รับประโยชน์จากสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจํานวนมากในเห็ดเนื่องจากพวกมันถูกกักขังอยู่ในเซลล์ซึ่งได้รับการปกป้องโดยผนังเซลล์ที่มีไคตินที่แข็งแรง
การสกัดด้วยอัลตราโซนิกทําให้สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากเห็ดสามารถดูดซึมได้เพื่อให้ร่างกายมนุษย์สามารถดูดซับสารอาหารได้อย่างรวดเร็วและสมบูรณ์ นอกจากนี้ในสารสกัดจากเห็ดอัลตราโซนิกสารอาหารที่เป็นประโยชน์จะมีความเข้มข้นเพื่อให้สารสกัดจากเห็ดในปริมาณเล็กน้อยให้ผลลัพธ์ที่ส่งเสริมสุขภาพที่ต้องการ

Ultrasonication สําหรับการสกัดเห็ด

อัลตราโซนิกเป็นกระบวนการที่ใช้คลื่นเสียงความถี่สูงเพื่อสร้างฟองอากาศในของเหลว เมื่อฟองอากาศเหล่านี้ยุบตัวลงจะสร้างแรงเฉือนเฉพาะที่อย่างรุนแรงซึ่งสามารถสลายเซลล์และปล่อยเนื้อหาของเซลล์ลงในของเหลวได้
ในการสกัดเห็ดสามารถใช้อัลตราโซนิกเพื่อสลายผนังเซลล์ของเห็ดและปล่อยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพลงในตัวทําละลาย เครื่องอัลตราโซนิกมีสองประเภท: ประเภทอาบน้ําและประเภทโพรบ

ทําไมอ่างอัลตราโซนิกของฉันถึงให้ผลการสกัดเห็ดไม่ดี?

เครื่องอัลตราโซนิกแบบอ่างเป็นอุปกรณ์ที่วางตัวอย่างไว้ในภาชนะที่เต็มไปด้วยตัวทําละลายและคลื่นอัลตราโซนิกจะถูกนําไปใช้กับภาชนะทั้งหมด วิธีนี้เป็นที่รู้จักกันดีว่าไม่ได้ผลพอสมควรเนื่องจากอ่างอัลตราโซนิกกระจายพลังงานอัลตราโซนิกไม่สม่ําเสมอและมีความเข้มต่ํา เช่นเดียวกับในอ่างอัลตราโซนิกตัวอย่างเห็ดจะถูก sonicated ทางอ้อมอัลตราซาวนด์ไม่สามารถเจาะลึกเข้าไปในตัวอย่างได้ คลื่นอัลตราซาวนด์ต้องผ่านผนังของภาชนะก่อนที่จะกระทบกับวัสดุเห็ด ด้วยเหตุนี้คลื่นอัลตราซาวนด์ความเข้มต่ําอยู่แล้วของถังอัลตราโซนิกจึงลดลงอีก

การวัด UV-Vis นี้แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างของการสกัดอย่างมีนัยสําคัญระหว่างโพรบอัลตราโซนิกและอ่างอัลตราโซนิก เครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบ UP100H (กราฟสีดํา) ให้ผลผลิตสารสกัดจากเห็ด Chaga สูงกว่าอ่างอัลตราโซนิกอย่างมีนัยสําคัญ (กราฟสีแดง)

การสกัดอัลตราซาวนด์ที่เข้มข้นโดยใช้โพรบอัลตราโซนิก

ในทางกลับกันเครื่องอัลตราโซนิกแบบโพรบมีปลาย – ที่เรียกว่า sonotode หรือโพรบ – ที่สามารถใส่ลงในตัวอย่างได้โดยตรงทําให้สามารถใช้พลังงานอัลตราโซนิกที่มุ่งเน้นและแปลเป็นภาษาท้องถิ่นได้มากขึ้น ส่งผลให้เซลล์หยุดชะงักและการสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นอย่างมีนัยสําคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณที่หนาแน่นหรือเข้าถึงยากของตัวอย่าง
การประยุกต์ใช้พลังงานอัลตราโซนิกที่มุ่งเน้นและแปลเป็นภาษาท้องถิ่นโดยเครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบช่วยให้มั่นใจได้ว่าไคตินอยู่ภายใต้ปริมาณพลังงานที่เพียงพอที่จะสลาย
นอกจากนี้โพรบยังสามารถเคลื่อนย้ายไปยังพื้นที่ต่างๆของตัวอย่างเพื่อสร้างการผสมมาโครเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่าทุกส่วนของเห็ดได้รับการสะท้อนเสียงอย่างเพียงพอ นี่เป็นสิ่งสําคัญอย่างยิ่งสําหรับเห็ดที่มีผนังเซลล์หนาหรือโครงสร้างหนาแน่น ซึ่งอาจเป็นเรื่องยากที่จะแน่ใจว่าการสกัดอย่างสมบูรณ์โดยใช้วิธีอื่น

โพรบอัลตราโซนิกเทียบกับอ่างอัลตราโซนิกสําหรับการสกัดเห็ด

โดยสรุป sonication ชนิดโพรบที่มีความเข้มสูงเป็นสิ่งจําเป็นในการสลายไคตินในผนังเซลล์เห็ดและปล่อยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ การประยุกต์ใช้พลังงานอัลตราโซนิกที่มุ่งเน้นและแปลเป็นภาษาท้องถิ่นโดยเครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบช่วยให้มั่นใจได้ว่าไคตินได้รับการโซนิกอย่างเพียงพอส่งผลให้การสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากเห็ดมีประสิทธิภาพและละเอียดยิ่งขึ้น
โดยทั่วไปแล้วเครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบถือว่ามีประสิทธิภาพมากกว่าสําหรับการสกัดเห็ดเนื่องจากสามารถสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพได้สม่ําเสมอและทั่วถึงเมื่อเทียบกับเครื่องอัลตราโซนิกแบบอาบน้ํา
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับความแตกต่างในการประมวลผลอัลตราโซนิกโดยใช้โพรบอัลตราโซนิกเทียบกับอ่างอัลตราโซนิก!
 

ตัวทําละลายในอุดมคติสําหรับการสกัดเห็ดอัลตราโซนิกคืออะไร?

อัลตราโซนิกเป็นวิธีการสกัดเข้ากันได้กับตัวทําละลายใด ๆ ซึ่งหมายความว่าการเลือกตัวทําละลายที่เหมาะสมจะต้องพิจารณาจากสายพันธุ์เห็ดและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพซึ่งควรสกัด
เห็ดมีสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลายชนิด เช่น โพลีแซ็กคาไรด์ เบต้ากลูแคน ไตรเทอร์พีนอยด์ สารประกอบฟีนอลิก และเออร์โกสเตอรอล ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีประโยชน์ต่อสุขภาพหลายประการ การสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเหล่านี้จากเห็ดสามารถทําได้โดยใช้ตัวทําละลายต่างๆซึ่งแต่ละชนิดมีข้อดีและข้อเสีย ต่อไปนี้คือตัวทําละลายที่ใช้กันทั่วไปสําหรับการสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากเห็ด:

• น้ำ: น้ําเป็นตัวทําละลายทั่วไปสําหรับการสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากเห็ด โพลีแซ็กคาไรด์และเบต้ากลูแคนละลายน้ําได้ ทําให้เป็นตัวทําละลายที่เหมาะสําหรับการสกัดสารประกอบเหล่านี้ น้ํายังเป็นตัวทําละลายที่ปลอดภัยและปลอดสารพิษ ทําให้เป็นตัวทําละลายที่เหมาะสําหรับอาหารและผลิตภัณฑ์ยา
• เอทานอล: เอทานอลเป็นตัวทําละลายที่มีขั้วซึ่งมักใช้สําหรับการสกัดสารประกอบฟีนอลิกและไตรเทอร์พีนอยด์จากเห็ด เอทานอลยังสามารถใช้ในการสกัดโพลีแซ็กคาไรด์และเบต้ากลูแคน แต่ให้ผลผลิตต่ํากว่าน้ํา
• เอทานอลในน้ํา: เอทานอลในน้ําหมายถึงส่วนผสมของน้ําและเอทานอล อัตราส่วนของน้ําต่อเอทานอลสามารถปรับได้ตามต้องการ การใช้เอทานอลในน้ําเป็นตัวทําละลายมีข้อดีหลายประการเมื่อเทียบกับการใช้น้ําหรือเอทานอลเพียงอย่างเดียว ประการแรกการเติมเอทานอลลงในน้ําสามารถปรับปรุงความสามารถในการละลายของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพบางชนิดที่ไม่ละลายในน้ําเพียงอย่างเดียวเช่นสารประกอบฟีนอลิกบางชนิดและไตรเทอร์พีนอยด์ ประการที่สอง การใช้เอทานอลในน้ําอาจส่งผลให้ผลผลิตการสกัดสูงขึ้นเมื่อเทียบกับน้ําหรือเอทานอลเพียงอย่างเดียว เนื่องจากสามารถสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพได้หลากหลายขึ้น
  การเลือกความเข้มข้นของเอทานอลในตัวทําละลายเอทานอลในน้ําขึ้นอยู่กับขั้วของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สกัดออกมา ความเข้มข้นของเอทานอลที่สูงขึ้น (70-100%) อาจใช้สําหรับการสกัดสารประกอบที่มีขั้วน้อยกว่า ในขณะที่เอทานอลที่มีความเข้มข้นต่ํากว่า (30-50%) อาจใช้สําหรับการสกัดสารประกอบที่มีขั้วมากขึ้น
• เมทานอล: เมทานอลเป็นตัวทําละลายขั้วอีกชนิดหนึ่งที่สามารถใช้ในการสกัดสารประกอบฟีนอลิกจากเห็ด เมทานอลเป็นพิษ ดังนั้นจึงควรใช้ด้วยความระมัดระวัง จําเป็นต้องมีการทําให้บริสุทธิ์ที่ซับซ้อนเพื่อกําจัดเมทานอลหลังการสกัด
• อะซีโตน: อะซิโตนเป็นตัวทําละลายที่ไม่มีขั้วซึ่งมักใช้ในการสกัดเออร์โกสเตอรอลจากเห็ด อะซิโตนติดไฟและเป็นพิษ ดังนั้นจึงควรใช้ด้วยความระมัดระวัง
• เฮกเซน: เฮกเซนเป็นตัวทําละลายที่ไม่มีขั้วที่สามารถใช้ในการสกัดสารประกอบไลโปฟิลิกจากเห็ด เฮกเซนติดไฟและเป็นพิษ ดังนั้นจึงควรใช้ด้วยความระมัดระวัง

การเลือกตัวทําละลายสําหรับการสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากเห็ดขึ้นอยู่กับประเภทของสารประกอบที่สกัดและการใช้งานที่ต้องการ น้ําและเอทานอลในน้ําโดยทั่วไปเป็นตัวทําละลายที่ปลอดภัยและใช้กันมากที่สุดสําหรับการสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากเห็ด อย่างไรก็ตาม ตัวทําละลายอื่นๆ เช่น เอทานอล เมทานอล อะซิโตน และเฮกเซนอาจถูกนํามาใช้สําหรับการใช้งานเฉพาะหรือเมื่อการสกัดน้ําไม่เพียงพอ สิ่งสําคัญคือต้องใช้ตัวทําละลายเหล่านี้ด้วยความระมัดระวังและปฏิบัติตามขั้นตอนความปลอดภัยที่เหมาะสม