Tıbbi Mantarların Ultrasonik Ekstraksiyonu
Tıbbi mantarlar, olağanüstü sağlık yararlarıyla antik çağlardan beri bilinmektedir. Son zamanlarda tıbbi mantarlar, sağlığı iyileştirmek ve enerjiyi artırmak için yaygın olarak kullanılan ürünlere dönüşmektedir. Tıbbi mantarların sağlığı destekleyen etkilerinin tümünden yararlanabilmek için polisakkaritler, triterpenoidler ve diğer biyoaktif maddeler gibi bileşiklerin mantar hücrelerinden serbest bırakılması gerekir. Ultrasonik ekstraksiyon, Reishi, Aslan Yelesi, Cordyceps, Shiitake, Chaga vb. gibi botanik kaynaklardan biyoaktif bileşikleri izole etmek için mükemmel bir tekniktir.
Tıbbi Mantar Ekstraktları – Ultrasonik Yöntemlerle Üretilir
Tıbbi mantarlar, bilişsel işlevler ve bağışıklık sistemi üzerindeki olağanüstü etkileri sayesinde süper gıda ve nootropik olarak kabul görmüştür. Sağlığı ve bilişsel işlevleri iyileştiren etkilerinin yanı sıra tıbbi mantarlar, hastalıkları (ör. kanser, diyabet, iltihaplanma vb.) önlemek ve tedavi etmek için kullanılır. Yenilebilir mantarların en iyi bilinen türleri Chaga, Reishi, Aslan Yelesi, Cordyceps, Shiitake ve Maitake’dir.
100 watt gücünde güçlü bir ultrasonik ekstraktör olan UP100H, Chaga mantarından (Inonotus obliquus) biyoaktif bileşikleri ekstrakte etmek için kullanılır.
Mantarların en belirgin sağlık etkileri söz konusu olduğunda, mantarlardaki biyoaktif bileşiklerin bağışıklığı güçlendirdiği, sinir büyüme faktörünü (NGF) artırdığı, fiziksel aktivite sırasında dayanıklılığı iyileştirdiği ve yaşam süresini uzattığı gösterilmiştir. Sağlığı iyileştiren bu etkilere yol açan biyoaktif bileşiklere, α-glukanlar ve β-glukanlar gibi polisakkaritler örnek verilebilir. Glukan profili, belirli mantar türleri arasında farklılık gösterir ve çeşitli etkiler elde etmek için farklı mantarların belirli amaçlarla kullanılmasını belirler. Örneğin Aslan Yelesi sinir büyüme faktörünü (NGF) desteklerken, Cordyceps mantarı dayanıklılığı artırır; Reishi ise bağışıklık sistemini ve uzun yaşamı destekler.
Ekstraksiyon protokolleri ve video gösterimleri de dâhil olmak üzere belirli mantarlardan ekstraksiyon hakkında daha fazla bilgi edinmek için aşağıdaki bağlantılara tıklayın:
Neden Mantar Ekstraktları?
Mantar ekstraktları avantajlıdır; çünkü yalnızca küçük miktarlarda tüketilmeleri, istenen etkileri elde etmek için gerekli olan büyük miktarlarda mantar tozu tüketimiyle aynı etkileri sağlar. Ultrasonik yöntemle izole edilen mantar ekstraktları, tüm önemli besin öğelerini ve biyoaktif maddeleri size çok konsantre bir biçimde sunar!
Polisakkaritlerin Ultrasonik Ekstraksiyonu
Tıbbi mantarlardan polisakkaritleri (alfa-glukanlar ve beta-glukanlar gibi), triterpenleri ve diğer biyoaktif bileşikleri izole etmek için ultrasonik ekstraksiyon en elverişli, en etkili ve en verimli tekniktir.
Birçok yenilebilir mantarda bulunan diğer yararlı bileşenler selenyum, D vitamini ve B3 vitaminidir. Yoğun sonikasyonla mantarların kitinden oluşan hücre duvarları delinir ve lizise uğratılır; böylece polisakkaritler, vitaminler vb. kimyasal bileşikler çevredeki çözücüye salınır. Ultrasonik ekstraksiyon, geleneksel ekstraksiyon tekniklerine kıyasla çok kısa bir ekstraksiyon süresinde biyoaktif bileşiklerin tümünü serbest bırakan, son derece verimli bir yöntemdir.
Ekstraksiyondan sonra biyoaktif bileşikler, yüksek konsantrasyonlu ve son derece etkili mantar ekstraktları hazırlamak amacıyla filtrasyon, damıtma / buharlaştırma ve çöktürme yoluyla ayrılabilir ve saflaştırılabilir. Bu mantar ekstraktları daha sonra işlenerek ilaçlara, besin takviyelerine, fonksiyonel gıda bileşenlerine, tentürlere ve toniklere dönüştürülür.
Su veya Çözücü ile Ultrasonik Ekstraksiyon
Ultrasonik ekstraksiyonun büyük bir avantajı, geniş bir çözücü seçeneği sunmasıdır. Fitokimyasalların ve biyoaktif bileşiklerin ultrasonik destekli izolasyonu; su, etanol, metanol, izopropanol, su/etanol karışımları, gliserin, bitkisel yağlar vb. çözücülerde gerçekleştirilebilir.
İzole edilmesi hedeflenen bileşiklere bağlı olarak ultrasonik destekli mantar ekstraksiyonu, suda veya etanol, metanol, izopropanol vb. çözücülerde gerçekleştirilebilir. Mantarlar çoğunlukla suda çözünen hedef bileşikler ve yalnızca az sayıda suda çözünmeyen bileşen içerdiğinden, su veya sulu etanol ile ekstraksiyon genellikle tercih edilen yöntemdir. Alkol oranı daha yüksek olan çözücüler, özellikle triterpen içeriği yüksek ekstraktları izole etmek için kullanılır.
UP400St UP400St sonikatörü son derece verimlidir ve tıbbi mantarların miselyumundan ve meyve gövdesinden polisakkaritler, terpenler, alkaloidler ve diğer mikokimyasallar gibi biyoaktif bileşiklerin hızlı ekstraksiyonunu sağlar.
- En yüksek verimlilik
- Hızlı ekstraksiyon
- Daha eksiksiz ekstraksiyon
- Yüksek kaliteli, tam spektrumlu ekstraktlar
- Ilımlı, ısıl olmayan işlem (soğuk ekstraksiyon)
- İlaç / gıda kullanımına uygun kalite
- Standartlaştırılmış işlem
- Aralarından seçim yapılabilecek çeşitli çözücüler
- Güvenli ve kolay kullanım
Ultrasonik Mantar Ekstraksiyonunun Sonuçları
Fitokimyasalların izolasyonu ve geri kazanımı söz konusu olduğunda ultrasonik işlem parametreleri kritik öneme sahiptir. İlk olarak genlik, basınç ve sıcaklık gibi ultrasonik parametreler, ekstraksiyon işlemini en yüksek verim ve kaliteyi sağlayacak şekilde ayarlamak için önemli faktörlerdir. İkinci olarak hassas biçimde kontrol edilen işlem koşulları, ekstraktların aşırı güçlü işlem etkileriyle (ör. yüksek sıcaklıklar) bozunmamasını sağlar. Örneğin polisakkaritler gibi botanik bileşikler, yüksek sıcaklıklara maruz kaldıklarında bozunmaya yatkındır.
Hielscher Ultrasonics ekstraktörleri, genlik, basınç ve sıcaklık optimum koşullara ayarlanarak hassas biçimde kontrol edilebilir. Bu, tekrarlanabilir sonuçlar, ekstrakt kalitesi ve işlem standardizasyonu sağlar.
Araştırmalar (Alzorqi ve ark.), Malezya mantarlarından sonikasyonla ekstrakte edilen (1-3; 1-6)-β-d-glukanların, geleneksel ekstraksiyon teknikleriyle üretilen ekstraktlara kıyasla daha yüksek antioksidan aktiviteye, daha yüksek molekül ağırlığına ve optimum dallanma derecesine sahip olduğunu göstermiştir.
Yüksek Performanslı Ultrasonik Ekstraktörler
Hielscher Ultrasonics, botanik kaynaklardan ve mantarlardan biyoaktif bileşenlerin izolasyonunda başarıyla kullanılan yüksek performanslı sonikatörlerin üretiminde uzun yıllara dayanan deneyime sahiptir. Daha küçük el tipi sonikatörlerden masaüstü ve pilot sistemlere, tamamen endüstriyel ünitelere kadar tüm yelpazeyi kapsayan ürün serisiyle Hielscher Ultrasonics, ilk fizibilite testinden ve işlem optimizasyonundan endüstriyel üretim hattınızın nihai kurulumuna kadar size destek olan ortağınızdır. Botanik kaynaklardan biyoaktif bileşikleri serbest bırakmak için, özellikle dayanıklı hücre duvarlarının delinmesi ve lizise uğratılması gerektiğinde, yüksek genlikler gerekebilir. Hielscher Ultrasonics firmasının, örneğin UIP500hdT veya UIP2000hdT gibi ultrasonik işlemcileri, 200µm’ye kadar çok yüksek genliklerde çalışabilir. Elbette bu yüksek genliklerde 24/7 kesintisiz çalışma mümkündür. Hielscher sonikatörlerinin sağlamlığı, ağır çalışma koşullarında ve zorlu ortamlarda sorunsuz 24/7 çalışma sağlar.
- Yüksek performanslı ultrasonik ekstraktörler
- Hassas biçimde kontrol edilebilir
- Tekrarlanabilir sonuçlar
- Doğrusal ölçeklenebilirlik
- Sağlam ve düşük bakım gereksinimli
- Danışmanlık ve servis
- Kolay ve güvenli kullanım
SonoStation – 2x 2kW sonikatör, karıştırmalı tank ve pompa içeren bir ultrasonik sistem – büyük miktarların ekstraksiyonu için mükemmeldir.
| Parti Hacmi | Debi | Önerilen Cihazlar |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha yüksek | Küme hâlinde kullanılan UIP16000 |
Laboratuvardan pilot ve endüstriyel ölçeğe kadar yüksek güçlü ultrasonik ekstraktörler.
Literatür / Kaynaklar
- 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.
Bilinmeye Değer Bilgiler
Ultrasonik Ekstraksiyon – Çalışma Prensibi
Ultrasonik ekstraksiyon, sıvı–katı ekstraksiyonunu yoğunlaştıran ve geleneksel ekstraksiyon tekniklerini geride bırakan basit, ucuz, hızlı ve verimli bir teknolojidir. Ultrasonik katı–sıvı ekstraksiyonunun başlıca avantajları, daha hızlı ekstraksiyon kinetiği ve kütle transferinin yanı sıra ekstrakt verimindeki artışa dayanır. Bir diğer yararı, ekstraksiyon işlemini daha düşük sıcaklıklarda gerçekleştirerek ısıya duyarlı bileşiklerin bozunmasını önleme olanağıdır. Mikrodalga veya süperkritik CO2 gibi alternatif izolasyon teknikleriyle karşılaştırıldığında ultrasonik ekstraktörün hem satın alma hem de işletme maliyeti daha düşüktür; ayrıca kullanıcı dostudur ve kullanımı güvenlidir.
Ultrasonik ekstraksiyon, akustik kavitasyona ve onun hidrodinamik kesme kuvvetlerine dayanır. Hielscher Ultrasonics sistemleri, botanik kaynaklardan fitokimyasalların ekstraksiyonu için yoğun ultrasonik dalgalar ve kavitasyon oluşturur.
Akustik kavitasyon – ultrasonik işlemin temel olgusu: Yoğun ultrasonik dalgalar sıvı bir ortama aktarıldığında, akışkan sıkışma ve genleşme döngülerine maruz kalır. Genleşme (seyrelme) sırasında sıvıda vakum kabarcıkları veya boşluklar oluşur. Bu vakum kabarcıkları, uygulanan negatif basınç akışkanın çekme dayanımını aştığında meydana gelir. Vakum kabarcıkları, çeşitli sıkışma / seyrelme döngüleri boyunca, daha fazla enerji soğuramayacakları bir noktaya ulaşıncaya kadar büyür ve ardından şiddetle çöker (kabarcığın içe doğru patlaması). Kabarcığın içe doğru patlaması sırasında, çok yüksek sıcaklık ve basınç farkları, sıvı akımı ve kesme kuvvetleri gibi aşırı koşullar yerel olarak ortaya çıkar. Bu yoğun kuvvetler bitki ve doku hücrelerini parçalar; böylece hücre içi maddeler (ör. polisakkaritler, terpenler, proteinler, flavonlar vb.) çözücüye salınır. Vakum kabarcıklarının oluşma, büyüme ve çökme süreci kavitasyon olarak bilinir.
Mantar
Fungus (çoğulu: fungi), mayalar ve küfler gibi mikroorganizmaların yanı sıra şapkalı mantarları da içeren ökaryotik organizmalar grubunun tüm üyeleri için kullanılan botanik terimdir. Özellikle geleneksel tıpta (ör. Asya / Çin tıbbı) mantarlar, bilişsel iyileşmeler ve bağışıklık sisteminin güçlendirilmesi gibi çeşitli etkiler oluşturmak veya uzun yaşam sağlamak amacıyla kullanılır. Günümüzde tıbbi mantarlar yalnızca alternatif ilaç olarak kullanılmakla kalmaz; mantar ekstraktları fonksiyonel gıda veya süper gıda olarak da tüketilir. Örneğin maitake, cordyceps, hindi kuyruğu ve reishi gibi mantarlar, immünomodülatör etkilerinden yararlanmak amacıyla tüketilir. Psilosibin mantarları (halk arasında sihirli mantarlar olarak bilinir) gibi çeşitli mantar türleri, psikedelik özellikleri nedeniyle kullanılır. Mantarlar bitki değildir ve mantarlar âleminde sınıflandırılır.
Polisakkaritler
Polisakkaritler, tıbbi mantarlarda bulunan önemli biyoaktif bileşiklerdir. Bağışıklığın düzenlenmesi, radyasyon hasarının geri döndürülmesi veya önlenmesi, kan pıhtılaşmasının engellenmesi gibi olumlu etkilerinin yanı sıra antikanser, antiviral ve hipoglisemik aktiviteleri nedeniyle farmasötik ve nutrasötik uygulamalarda biyokimyasal olarak aktif bileşikler şeklinde kullanılırlar. Mantar kaynaklı polisakkaritler olan lentinan, şizofillan ve krestin, Japonya, Kore ve Çin’de immünosötikler (bağışıklık sistemini güçlendiren ilaçlar) olarak kabul edilmiştir.
Mantarlar, polisakkaritlerin yanı sıra diğer yararlı bileşenler arasında fenoller, heteropolisakkaritler, glikojenler, vitaminler ve triterpenler içerir.
Tıbbi Mantar Türleri
Chaga mantarında – diğer adları Inonotus obliquus veya Siyah Ağaç Mantarıdır (halk arasında daha çok kül kavağı, huş kavağı, cüruf poliporu olarak adlandırılır) – polisakkaritler en belirgin aktif bileşiklerdir. Chaga mantarının polisakkaritleri, serbest radikalleri süpüren çok güçlü bir antioksidan aktiviteye sahiptir.
Aslan Yelesi (Hericium erinaceus), dişli mantarlar grubuna ait yenilebilir ve tıbbi bir mantardır. Aslan Yelesi, nöroprotektif ve nootropik etkileriyle bilinir; bu nedenle hafızayı ve bilişsel işlevleri iyileştirmek için kullanılır.
Reishi (Ganoderma lucidum, Ling Zhi / Lingzhi, Mannentake, Ölümsüzlük Mantarı olarak da bilinir), kırmızı cilalı görünümdeki böbrek biçimli şapkasıyla kolayca tanınan bir polipor mantardır. Reishi mantarı, ganoderik asitler adı verilen bir grup triterpen üretir. Ganoderik asitler, steroid hormonlarınkine benzer bir moleküler yapı sergiler. Ayrıca Reishi mantarında bulunan diğer bileşikler arasında polisakkaritler (ör. beta-glukan), kumarin, mannitol ve alkaloidler yer alır. Mantardan izole edilen steroller arasında ganoderol, ganoderenik asit, ganoderiol, ganodermanontriol, lucidadiol ve ganodermadiol bulunur. Mutfak açısından Reishi, acı tadıyla bilinir ve genellikle kahveli içeceklerde tüketilir.
Shiitake (Lentinula edodes; halk arasında Kara Orman Ağacı Mantarı, Xiang Gu, Kokulu Mantar olarak adlandırılır), Asya yemeklerinde yaygın olarak malzeme şeklinde kullanılır. Sağlık amacıyla kullanıldığında Shiitake, bağışıklık sistemini güçlendirir ve iltihaplanmada önemli bir azalma sağlar.
Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolor; halk arasında Hindi Kuyruğu Mantarı, Yun Zhi, Kawaratake olarak adlandırılır), PSK, PSP ve Kresin polisakkaritlerinin yanı sıra B-1,3 ve B-1,4 glukanları içerir. Bu polisakkaritler, kemoterapiyle birlikte kullanıldığında belirli kanserleri olan hastalarda bağışıklık işlevini iyileştirmek için kullanılır. Geleneksel Çin tıbbında Hindi Kuyruğu, tonik olarak kullanılır.
Cordyceps sinensis (Ophiocordyceps sinensis; Çin Tırtıl Mantarı, Dong Chong Xia Cao, yartsa gunbu olarak da bilinir), olağanüstü antioksidatif özelliklere sahip bir başka mantardır. Cordyceps, zararlı serbest radikalleri nötralize eden güçlü antioksidanlar içerir ve vücudun doğuştan gelen antioksidan sisteminin aktivitesini de artırır.
Maitake (Grifola frondosa; Bulut Mantarı, Hui Shu Hua, Orman Tavuğu, Koç Başı, Koyun Başı), hem doğuştan gelen bağışıklık sistemini hem de adaptif bağışıklık sistemini uyardığı gösterilmiş bir polipor mantardır. Araştırmalar, Maitake mantarının meme kanseri hastalarının bağışıklık sistemlerini uyardığını ortaya koymuştur. Ayrıca mantar bir alfa glukozidaz inhibitörü içerdiğinden kan şekerini düşürücü etkiler gösterir.
Agaricus subrufescens (diğer adları Agaricus blazei, Agaricus brasiliensis, Agaricus rufotegulis; halk arasında Badem Mantarı, Güneş Mantarı, Tanrı’nın Mantarı, Yaşam Mantarı, Kraliyet Güneş Agaricusu, jisongrong veya himematsutake), tatlı tadı ve badem kokusuyla karakterize edilen yenilebilir bir mantardır. Agaricus mantarı, çoğunlukla bağışıklık sistemini güçlendirici etkileri için kullanılan popüler bir tıbbi mantardır.