Ultrasonik Yöntemle Üretilen Aslan Yelesi Ekstraktı

Aslan yelesi mantarı olarak bilinen Hericium erinaceus mantar türünden elde edilen ekstraktlar, en verimli şekilde ultrasonikasyon kullanılarak üretilir. Ultrasonik ekstraktörler mantar hücre matrisini hızla parçalayarak açar ve aslan yelesinin miselyumundan ve meyve gövdesinden biyoaktif bileşiklerin tamamen ekstrakte edilmesine olanak tanır.

Ultrason Destekli Aslan Yelesi Mantarı Ekstraksiyonu

Aslan Yelesindeki Biyoaktif Bileşikler: Aslan yelesi, Japon yamabushitake, ponpon, sakallı diş, kirpi veya maymun başı mantarı gibi yaygın adlarla da bilinen Hericium erinaceus, onlarca yıldır geleneksel ilaç ve tedavi edici ajan olarak kullanılan bir mantardır. Aslan yelesi; polisakkaritler, steroller, glikoproteinler, terpenoidler (ör. erinasinler) ve ayrıca fenolik ve uçucu bileşikler (ör. herisenonlar) gibi birçok biyoaktif bileşik içerir. Bu maddeler antioksidatif, antidiyabetik, antikanser, antiinflamatuvar, antimikrobiyal, antihiperglisemik ve hipolipidemik etkileriyle bilinir. Bilimsel araştırmalar, aslan yelesi bileşiklerinin nöronal gelişimi ve işlevi iyileştirebildiğini ve sinirleri hasara karşı koruyabileceğini göstermiştir. Bu nedenle, günümüzde demans için tedavi edici bir ajan olarak denenmektedir.

Bu video, Hielscher UP200Ht ultrasonik homojenizatör kullanılarak aslan yelesi mantarlarının yüksek verimle ekstraksiyonunu göstermektedir. Ultrasonik ekstraksiyon, beta glukanlar gibi polisakkaritlerin yanı sıra herisenonlar ve erinasinler içeren yüksek kaliteli, tam spektrumlu ekstraktlar üretmek için ideal bir tekniktir.

Ultrasonik Aslan Yelesi Ekstraksiyonu:
Aslan yelesinin ultrasonik ekstraksiyonu, aslan yelesi mantarının (Hericium erinaceus) meyve gövdesinden veya miselyumundan biyoaktif bileşikleri ekstrakte etmek için yüksek güçlü ultrason uygulayan bir tekniktir. Aslan yelesi mantarı, iyi bilinen bir tıbbi mantardır ve polisakkaritler, beta-glukanlar, herisenonlar, erinasinler ve antioksidanlar gibi sağlığı destekleyen çeşitli biyoaktif bileşikler içerir.
Ultrasonik mantar ekstraksiyonu süreci, mantar materyalini içeren sıvı bir ortamda (su, etanol veya metanol gibi) yoğun kavitasyon oluşturan prob tipi sonikatörlerin kullanımını içerir. Oluşan ultrasonik kavitasyon, mantar materyalinin hücre duvarlarının parçalanmasına neden olarak biyoaktif bileşikleri sıvıya / çözücüye serbest bırakır. Ultrasonik dalgalar ayrıca biyoaktif bileşiklerin mantar materyalinden çözücüye kütle transferini artırır; bu da ekstraksiyon verimliliğini yükseltir.
Ultrasonik mantar ekstraksiyonu, yüksek sıcaklıklar veya zararlı kimyasallar gerektirmeyen, çok verimli ve hızlı bir izolasyon tekniğidir. Ekstrakte edilen biyoaktif bileşikler, besin takviyeleri, fonksiyonel gıdalar ve nutrasötikler gibi çeşitli uygulamalarda kullanılabilir. Ayrıca, ultrasonik aslan yelesi ekstraksiyonu yöntemi çevre dostu ve sürdürülebilirdir; bu da onu doğal kaynaklardan biyoaktif bileşiklerin ekstraksiyonu için ideal bir seçenek hâline getirir.

Bu avantajlar, sonikasyonu yüksek kaliteli mantar ekstraktları için mükemmel bir ekstraksiyon tekniği hâline getirir ve Hielscher sonikatörlerinin dünya genelinde laboratuvarlarda ve endüstride mantar ekstraktlarının üretiminde kullanılmasının nedenini oluşturur.

Ultrasonik Aslan Yelesi Ekstraksiyonu Protokolü

Valu et al. (2020), ultrasonik ekstraksiyon ilkelerine dayalı olarak H. erinaceus biyokütlesinin biyoaktif ürünlerini elde etmek ve konsantre etmek için oldukça verimli bir ekstraksiyon prosedürü ortaya koymuştur. Ekstraksiyon için kullanılan cihaz, BS4d40 sonotrodu (40 mm çap) bulunan bir Hielscher ultrasonik işlemcisiydi (Hielscher UIP1000hdT, 1000 watt, 20 kHz). Ekstraksiyon deneylerinden önce, net güç tüketimini belirlemek için ultrasonik işlemci kalibre edilmiştir. Sonikasyon süreci sırasında bu değer, brüt enerji tüketiminden otomatik olarak çıkarılmış ve böylece ekstraksiyon ortamına iletilen net gücün bulunmasına olanak sağlanmıştır. Deneyler sırasında numuneler, düşük numune sıcaklığını korumak için sürekli manyetik karıştırma altında bir buz torbasına yerleştirilmiştir. Ekstraksiyon tamamlandıktan sonra numuneler vakum altında filtrelenmiş ve ardından santrifüjlenmiştir (5 min boyunca 2500× g). Süpernatantlardan su ve alkolün uzaklaştırılması için döner evaporatör kullanılmıştır. Numunelerde kalan su ve alkol kalıntıları, toz ekstrakt elde etmek için liyofilizasyona tabi tutulmuştur. Alternatif olarak, mantar konsantresi elde etmek için çözücü, vakum filtresi ve döner vakum evaporatörü kullanılarak uzaklaştırılabilir.
 

 
Ultrason kullanılarak optimize edilen ekstraksiyon koşulları aşağıdaki gibidir:

• UIP1000hdT sonikatörü BS4d40 sonotrodu ile: %100 genlik, %100 çevrim)
• kurutulmuş, öğütülmüş Hericium erinaceus
• çözücü: %80 sulu etanol
• çözücü–materyal oranı: 1:30 (g/mL)
• ekstraksiyon süresi: 45 min

Bu optimize edilmiş H. erinaceus ekstraktının toplam fenolik içeriği 23,2 mg GAE/g DM olmuş ve DPPH testinde antioksidan aktivite 87,2 μg/mL değerinde bir IC50’ye ulaşmıştır.
Araştırma ekibi, ultrasonik ekstraksiyonun Hericium erinaceus içindeki antioksidanların, özellikle yüksek antioksidan aktivitesiyle bilinen diterpenoid erinasin A ile korelasyon gösteren polifenollerin ve flavonoidlerin izolasyonunu verimli bir şekilde sağladığını başarıyla göstermiştir.
(bkz. Valu et al., 2020)

Bu videoda çaga mantarlarının ultrasonik soğuk su ekstraksiyonunu gösteriyoruz. Hielscher UP100H, 100 watt gücünde bir ultrasonik homojenizatördür. Bu 14mm prob – MS14 – küçük partilerde bitkisel ekstraksiyon için çok uygundur. Genlik ayar düğmesini kullanarak yoğunluğu ayarlayabilirsiniz. Bu ekstraksiyon gösteriminde %100 yoğunluk kullanıyoruz.

Aslan Yelesi Ekstraksiyonu için İdeal Sonikatörü Bulun!

Aslan yelesi kitin bakımından zengindir. Tüm mantarlar gibi aslan yelesinin de hücre duvarlarında bol miktarda kitin bulunur. Kitin, hücre duvarlarına yüksek rijitlik ve dayanım kazandıran sağlam bir biyopolimerdir. Yüksek kitin içeriği nedeniyle aslan yelesi çiğ yenmemelidir; çünkü kitin zor sindirilir ve mide rahatsızlığına neden olabilir.
Aslan yelesinin hücre duvarlarını parçalamak ve hücre içindeki biyoaktif bileşikleri ekstrakte etmek için güçlü kuvvetler gerekir. Bu nedenle, ultrasonik banyolar veya temizleme tankları istenen ekstraksiyon sonuçlarını vermez.
Prob tipi sonikatör ile ultrasonik banyo arasındaki verimlilik karşılaştırması hakkında daha fazla bilgi edinin!
Buna karşılık, ultrasonik problar yerel olarak yüksek yoğunluklu ultrason dalgaları ve kavitasyon oluşturarak mantarların kitin içeren hücre duvarlarını parçalamak için gerekli enerjiyi sağlar. Ayrıca, prob tipi sonikasyon, biyoaktif bileşiklerin ısı nedeniyle termal bozunmasını önleyen, termal olmayan bir ekstraksiyon yöntemidir. Bu nedenle, prob tipi sonikatörler tıbbi mantar ekstraksiyonu için en verimli ekstraksiyon tekniğidir.
 
Mantar ekstraksiyonunuz için doğru prob tipi sonikatörü bize sorun!
 
Aşağıdaki tablo, sonikatörlerimizin yaklaşık işleme kapasitesi hakkında bir fikir verir:

Şimdi bizimle iletişime geçin ve mantar ekstraksiyonu için sonikatörler hakkında daha fazla bilgi alın! Uzun yıllara dayanan deneyime sahip, iyi eğitimli personelimiz, mantar ekstraksiyonu süreciniz için en uygun ultrasonik ekstraktörü size önermekten memnuniyet duyacaktır!

---

---

Literatür / Kaynaklar

• 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

Bilinmesi Gerekenler

Miselyum ve Meyve Gövdesinden Elde Edilen Biyoaktif Mantar Bileşiklerinin Karşılaştırılması

Hem miselyum hem de meyve gövdesi ekstraktları ultrasonik ekstraksiyonla üretilebilir ve her ikisinin de kendine özgü faydaları vardır. Hangisinin daha iyi olduğu, belirli kullanım durumuna ve istenen sonuçlara bağlıdır.
Miselyum ekstraktları genellikle meyve gövdesi ekstraktlarından daha ucuzdur ve büyük miktarlarda üretilmeleri daha kolaydır; bu da onları daha erişilebilir hâle getirir. Miselyum ayrıca polisakkaritler, ergosterol ve enzimler gibi birçok faydalı bileşik içerir.
Öte yandan, meyve gövdesi ekstraktları daha yüksek düzeylerde beta-glukanlar, triterpenoidler ve sağlık yararlarıyla ilişkilendirilen diğer bileşikler içerir. Meyve gövdeleri ayrıca daha çeşitli bileşikler içerme eğilimindedir ve bazı durumlarda daha güçlü etki gösterebilir.
Sonuç olarak, miselyum ve meyve gövdesi ekstraktları arasındaki seçim, belirli uygulamaya ve istenen etkilere bağlı olacaktır. Örneğin, bağışıklık desteği arıyorsanız, yüksek polisakkarit içeriği nedeniyle miselyum ekstraktı iyi bir seçenek olabilir. Bilişsel destek arıyorsanız, yüksek triterpenoid içeriği nedeniyle meyve gövdesi ekstraktı daha iyi bir seçenek olabilir. Hem miselyum hem de meyve gövdesi kaynaklarından elde edilen yüksek kaliteli ekstraktların çeşitli amaçlar için etkili ve faydalı olabileceği de belirtilmelidir.

Aslan Yelesinden Beta-Glukanların Ekstraksiyonu için En İyi Yöntem Nedir?

Ultrasonik soğuk su ekstraksiyonu, aslan yelesinin meyve gövdesi gibi mantarlardan suda çözünen bileşikleri serbest bırakmak için en iyi tekniktir. Ultrasonik soğuk su ekstraksiyonu, β-glukanlar gibi biyoaktif bileşikleri hücre matrisinden serbest bırakmak için mantarların sağlam hücre duvarlarını deler ve parçalar. Sonikasyon nazik bir işlem olduğundan fitokimyasallara zarar vermez ve beta-glukanlar dâhil sağlığı destekleyen tüm biyoaktif bileşiklerin bozunmasını önler.

Mantar Ekstraktının Avantajları Nelerdir?

Ekstraksiyon işlemi, örneğin ultrasonik ekstraksiyon, beta-glukanlar gibi biyoaktif bileşikleri hücre matrisinden serbest bırakır. Bu nedenle mantar ekstraktları, öğütülmüş mantar tozuna kıyasla daha yüksek miktarda biyoaktif bileşik içerir. Yüksek molekül ağırlıklı polimerler olan β-glukanların ana fraksiyonu suda çözünür. Bu nedenle ultrasonik soğuk su ekstraksiyonu yalnızca sağlıklı ve çevre dostu bir ekstraksiyon yöntemi olmakla kalmaz, aynı zamanda β-glukanları mantar hücrelerinden suya verimli bir şekilde serbest bırakır. Ekstrakt sayesinde, her dozda tutarlı miktarda biyoaktif molekül içeren tedavi edici ürünler ve besin takviyeleri üretmek mümkün hâle gelir.

Aslan Yelesindeki Biyoaktif Bileşikler

Çok önemli ve iyi incelenmiş biyoaktif metabolitler arasında, Hericium erinaceus veya aslan yelesi ya da yamabushitake miselyumundan ekstrakte edilen bir siyatin diterpenoid grubu olan erinasinler (A–I) ve meyve gövdesinden ekstrakte edilen benzil alkol türevleri olan herisenonlar (C–H) da bulunur. Her iki bileşik grubu da kan–beyin bariyerinden kolayca geçebilir ve nörotropik ve nöroprotektif etkiler göstermiştir. Hem in vitro hem de in vivo koşullarda sinir büyüme faktörü (NGF) sentezini indükledikleri bildirilmiştir. Bununla birlikte, bu tıbbi mantar en sık nörodejeneratif hastalıkların ve bilişsel bozuklukların tedavisinde kullanılsa da antioksidatif, antiinflamatuvar, antikanser, immünostimülan, antidiyabetik, antimikrobiyal, hipolipidemik ve antihiperglisemik özelliklere de sahiptir.
Erinasin grubunun başlıca temsilcisi olan erinasin A’nın Parkinson hastalığına karşı etkili bir koruyucu etkiye sahip olduğu kanıtlanmıştır. Parkinson hastalığının 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridin (MPTP) fare modelinde erinasin A, MPTP’nin indüklediği dopaminerjik hücre kaybında, oksidatif stresin indüklediği apoptotik hücre ölümünde ve glutatyon, nitrotirozin ve 4-hidroksi-2-nonenal (4-HNE) düzeylerinde azalma sağlamıştır; ayrıca MPTP ile ilişkili motor defisitleri tersine çevirmiş ve endoplazmik retikulum (ER) stresinin sürdürdüğü IRE1α/TRAF2, JNK1/2 ve p38 MAPK yolaklarının aktivasyonu, C/EBP homolog proteininin (CHOP), IKB-β’nın ve NF-κB’nın, ayrıca Fas ve Bax’ın ekspresyonu yoluyla, 1-metil-4-fenilpiridinyumun (MPP) indüklediği nöronal hücre sitotoksisitesi ve apoptozun yol açtığı bozulmayı azaltmıştır. Sıçanlar üzerinde yapılan bir çalışmada bildirildiği üzere, iNOS/reaktif azot türleri (RNS) ve p38 mitojenle aktive edilen protein kinaz (MAPK)/CCAAT güçlendirici bağlayıcı protein homolog proteini (CHOP) yolaklarının hedeflenmesiyle nöronal apoptozda ve beyindeki inme kavitesinin boyutunda azalma gözlenmiş ve bu metabolitin iskemik inmeye karşı da etkili olduğu bulunmuştur.
Erinasin A’nın insan mide kanseri TSGH 9201 hücrelerinde de belirgin antitümör aktiviteye sahip olduğu bildirilmiştir; bu hücrelerde fokal adezyon kinaz/protein kinaz FAK/Akt/p70S6K ve serin/treonin kinaz PAK-1 yolaklarının artmış fosforilasyonuyla ilişkili belirgin apoptoz indüklemiştir. Ayrıca sitotoksisitenin ve ROS oluşumunun artmasına, invazivlik ve kaspaz aktivasyonunda azalmaya ve tümör nekroz reseptörü TRAIL’in ekspresyonuna yol açmıştır. Bu metabolitin güçlü antitümör etkisi daha sonra, hem iki insan kolon kanseri hücre hattında (DLD-1 ve HCT-116) in vitro hem de bir fare modelinde in vivo yürütülen ve mekanizmalarını daha da açıklığa kavuşturan yakın tarihli bir çalışmayla doğrulanmıştır. Tedavi etkileri arasında ekstrinsik apoptoz aktivasyon yolaklarının (TNFR, Fas, FasL, kaspazlar) uyarılması, antiapoptotik moleküller Bcl-2 ve Bcl-XL’nin ekspresyonunun baskılanması ve stres uyaranlarına yanıt veren Jun N-terminal kinaz JNK1/2’nin, NF-κB p50’nin ve p330’un fosforilasyonu yer almıştır. JNK MAPK/p300/NF-κB yolağı üzerinden ölüm reseptörü moleküllerinin yukarı regülasyonuna histon H3K9K14ac modifikasyonunun aracılık ettiği de gösterilmiştir; in vivo deneyin sonuçları gerçekten de histon H3K9K14ac düzeylerinde artışı ve ayrıca Fas, FasL ve TNFR promotörlerinde histon asetilasyonunu ortaya koymuştur.
Diğer bir erinasin olan erinasin C, IκB, p-IκBα (NF-κB sinyal iletim kaskadının yukarı akış bölümünde yer alır) ve indüklenebilir nitrik oksit sentaz (iNOS) protein ekspresyonunun inhibisyonu ile Nrf2/HO-1 stres koruyucu yolağının aktivasyonu mekanizması üzerinden gerçekleşebilecek antinöroinflamatuvar ve nöroprotektif etkileriyle bilinir. LPS’nin indüklediği inflamasyona sahip insan BV2 mikroglia hücrelerinin tedavisi; nitrik oksit (NO), IL-6, TNF-α ve iNOS düzeylerinin azalmasına, NF-κB ekspresyonunun inhibisyonuna ve IκBα (p-IκBα) proteinlerinin fosforilasyonuna, ayrıca Kelch benzeri ECH ile ilişkili protein 1’in (Keap1) inhibisyonuna ve nükleer transkripsiyon faktörü eritroid 2 ile ilişkili faktörün (Nrf2) ve hem oksijenaz-1 (HO-1) proteini ekspresyonunun artmasına yol açmıştır.
(Venturella et al., 2021’den alıntı)