Екстракт їжовика гребінчастого, отриманий за допомогою ультразвуку

Екстракти з гриба Hericium erinaceus, відомого як їжовик гребінчастий (Lion’s Mane), найефективніше виробляються за допомогою ультразвукової обробки. Ультразвукові екстрактори швидко руйнують клітинну матрицю гриба та забезпечують повне вилучення біоактивних сполук з міцелію та плодових тіл їжовика гребінчастого.

Ультразвукова екстракція їжовика гребінчастого

Біоактивні сполуки в їжовику гребінчастому: Hericium erinaceus, також відомий під загальними назвами їжовик гребінчастий, японський ямабушітак, пом-пом, бородатий зуб, їжачок або мавпяча голова, є грибом, який десятиліттями використовується в традиційній медицині та як терапевтичний засіб. Їжовик гребінчастий містить багато біоактивних сполук: полісахариди, стероли, глікопротеїни, терпеноїди (наприклад, еринацини), а також фенольні та леткі сполуки (наприклад, геріценони). Ці речовини відомі своїми антиоксидантними, антидіабетичними, протираковими, протизапальними, антимікробними, антигіперглікемічними та гіполіпідемічними ефектами. Наукові дослідження показали, що сполуки їжовика гребінчастого можуть покращувати розвиток та функцію нейронів і, можливо, захищати нерви від пошкоджень. Тому його наразі тестують як терапевтичний засіб для лікування деменції.

У цьому відео продемонстровано високоефективну екстракцію їжовика гребінчастого за допомогою ультразвукового гомогенізатора Hielscher UP200Ht. Ультразвукова екстракція – ідеальна технологія для отримання високоякісних екстрактів повного спектра, що містять полісахариди, зокрема бета-глюкани, а також гериценони та еринацини.

Ультразвукова екстракція їжовика гребінчастого:
Ультразвукова екстракція їжовика гребінчастого – це техніка, яка застосовує високоефективний ультразвук для вилучення біоактивних сполук з плодових тіл або міцелію гриба їжовик гребінчастий (Hericium erinaceus). Їжовик гребінчастий – це відомий лікарський гриб, який містить різноманітні біоактивні сполуки, що сприяють здоров’ю, такі як полісахариди, бета-глюкани, геріценони, еринацини та антиоксиданти.
Процес ультразвукової екстракції грибів передбачає використання зондових ультразвукових процесорів, які створюють інтенсивну кавітацію в рідкому середовищі (такому як вода, етанол або метанол), що містить грибну сировину. Згенерована ультразвукова кавітація руйнує клітинні стінки грибної сировини, вивільняючи біоактивні сполуки в рідину / розчинник. Ультразвукові хвилі також покращують масоперенесення біоактивних сполук з грибної сировини в розчинник, що підвищує ефективність екстракції.
Ультразвукова екстракція грибів є дуже ефективним та швидким методом ізоляції, який не потребує високих температур або шкідливих хімічних речовин. Вилучені біоактивні сполуки можна використовувати для різних застосувань, таких як дієтичні добавки, функціональні продукти харчування та нутрицевтики. Крім того, метод ультразвукової екстракції їжовика гребінчастого є екологічно чистим та сталим, що робить його ідеальним вибором для вилучення біоактивних сполук з природних джерел.

Ці переваги роблять ультразвукову обробку чудовою технікою екстракції для високоякісних грибних екстрактів і є причиною, чому ультразвукові процесори Hielscher використовуються у всьому світі в лабораторіях та промисловості для виробництва грибних екстрактів.

Протокол ультразвукової екстракції їжовика гребінчастого

Valu et al. (2020) продемонстрували високоефективну процедуру екстракції для отримання та концентрування біоактивних продуктів біомаси H. erinaceus на основі принципів ультразвукової екстракції. Приладом, що використовувався для екстракції, був ультразвуковий процесор Hielscher (Hielscher UIP1000hdT, 1000 ват, 20 kHz) із сонотродом BS4d40 (діаметр 40 mm). Перед експериментами з екстракції ультразвуковий процесор був калібрований для визначення споживання чистої потужності. Під час процесу ультразвукової обробки це значення автоматично віднімалося від валового енергоспоживання, що дозволяло знайти чисту потужність, передану в екстракційне середовище. Під час експериментів зразки поміщали в пакет з льодом із постійним магнітним перемішуванням для підтримання низької температури зразка. Після завершення екстракції зразки вакуумно фільтрували, а потім центрифугували (2500× g протягом 5 хв). Роторний випарник використовувався для видалення води та алкоголю з надосадової рідини. Решту залишків води та алкоголю зі зразків піддавали ліофілізації, щоб отримати порошковий екстракт. Альтернативно, розчинник можна видалити, використовуючи вакуумний фільтр і роторний вакуумний випарник, щоб отримати концентрат грибів.

Оптимізовані умови екстракції з використанням ультразвуку були наступними:

• ультразвуковий гомогенізатор UIP1000hdT із сонотродом BS4d40: 100% амплітуда, 100% цикл)
• сушений, подрібнений Hericium erinaceus
• розчинник: 80% водний етанол
• співвідношення розчинник–матеріал: 1:30 (g/mL)
• час екстракції: 45 min

Загальний вміст фенольних сполук у цьому оптимізованому екстракті H. erinaceus становив 23,2 mg GAE/g DM, а в тесті DPPH антиоксидантна активність досягла IC50 87,2 μg/mL.
Дослідницька команда успішно продемонструвала, що ультразвукова екстракція ефективно сприяє ізоляції антиоксидантів у Hericium erinaceus, зокрема поліфенолів та флавоноїдів, корельованих з дитерпеноїдом еринацином А, відомим своєю високою антиоксидантною активністю.
(пор. Valu et al., 2020)

У цьому відео ми демонструємо ультразвукову екстракцію чаги холодною водою. Hielscher UP100H – ультразвуковий гомогенізатор потужністю 100 ватів. Цей зонд 14mm – MS14 – чудово підходить для екстракції невеликих партій рослинної сировини. Інтенсивність можна налаштувати за допомогою регулятора амплітуди. Для цієї демонстрації екстракції ми використовуємо інтенсивність 100%.

Знайдіть ідеальний ультразвуковий гомогенізатор для екстракції їжовика гребінчастого!

Їжовик гребінчастий багатий на хітин. Як і всі гриби, їжовик гребінчастий має багато хітину у своїх клітинних стінках. Хітин – це жорсткий біополімер, який надає клітинним стінкам високу жорсткість і міцність. Через високий вміст хітину їжовик гребінчастий не слід вживати в сирому вигляді, оскільки хітин важко перетравлюється і може викликати розлад шлунка.
Для руйнування клітинних стінок їжовика гребінчастого та екстракції внутрішньоклітинних біоактивних сполук необхідні інтенсивні сили. Тому ультразвукові ванни або мийні резервуари не дають бажаних результатів екстракції.
Дізнайтеся більше про порівняння ефективності між ультразвуковим гомогенізатором зондового типу та ультразвуковою ванною!
Натомість ультразвукові зонди створюють локальні високоефективні ультразвукові хвилі та кавітацію, які передають необхідну енергію для руйнування хітиновмісних клітинних стінок грибів. Крім того, ультразвукова обробка зондового типу є нетермічним методом екстракції, що запобігає термічній деградації біоактивних сполук під дією тепла. Тому ультразвукові гомогенізатори зондового типу є найефективнішою технікою екстракції для екстракції лікарських грибів.

Зверніться до нас за правильним ультразвуковим гомогенізатором зондового типу для вашої екстракції грибів!

Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну продуктивність обробки наших ультразвукових гомогенізаторів:

Зв’яжіться з нами зараз і отримайте більше інформації про ультразвукові екстрактори для екстракції грибів! Наші досвідчені та добре підготовлені співробітники з багаторічним стажем будуть раді порекомендувати вам найбільш підходящий ультразвуковий екстрактор для вашого процесу екстракції грибів!

---

---

Література / Посилання

• 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

Факти, які варто знати

Біоактивні сполуки грибів з міцелію проти плодових тіл

І екстракти з міцелію, і екстракти з плодових тіл можна отримати за допомогою ультразвукової екстракції, і кожен з них має свої унікальні переваги. Те, який з них кращий, залежить від конкретного випадку використання та бажаних результатів.
Екстракти з міцелію, як правило, дешевші та легші у виробництві у великих кількостях, ніж екстракти з плодових тіл, що робить їх більш доступними. Міцелій також містить багато корисних сполук, таких як полісахариди, ергостерол та ферменти.
З іншого боку, екстракти з плодових тіл містять вищі рівні бета-глюканів, тритерпеноїдів та інших сполук, які пов’язані з користю для здоров’я. Плодові тіла також мають тенденцію містити більш різноманітний спектр сполук і можуть бути більш потужними в деяких випадках.
Зрештою, вибір між екстрактами з міцелію та плодових тіл залежатиме від конкретного застосування та бажаних ефектів. Якщо ви шукаєте підтримку імунітету, наприклад, екстракт з міцелію може бути хорошим варіантом завдяки високому вмісту полісахаридів. Якщо ви шукаєте підтримку когнітивних функцій, екстракт з плодових тіл може бути кращим вибором завдяки високому вмісту тритерпеноїдів. Також варто зазначити, що високоякісні екстракти як з міцелію, так і з плодових тіл можуть бути ефективними та корисними для різноманітних цілей.

Який найкращий метод екстракції бета-глюканів з їжовика гребінчастого?

Ультразвукова екстракція холодною водою є найкращою технікою для вивільнення водорозчинних сполук з грибів, таких як плодове тіло їжовика гребінчастого. Ультразвукова екстракція холодною водою перфорує та руйнує жорсткі клітинні стінки грибів, щоб вивільнити біоактивні сполуки, такі як β-глюкани, з клітинної матриці. Оскільки ультразвукова обробка є м’яким процесом, вона не пошкоджує фітохімічні речовини та запобігає деградації всіх біоактивних сполук, що сприяють здоров’ю, включаючи бета-глюкани.

Які переваги екстракту грибів?

Процес екстракції, наприклад, ультразвукова екстракція, вивільняє біоактивні сполуки, такі як бета-глюкани, з клітинної матриці. Тому екстракти грибів містять вищі кількості біоактивних сполук порівняно з подрібненим грибним порошком. Основна фракція β-глюканів, які є полімерами з високою молекулярною масою, розчинна у воді. Ось чому ультразвукова екстракція холодною водою є не лише здоровим та екологічно безпечним способом екстракції, але й ефективно вивільняє β-глюкани з клітин грибів у воду. Завдяки екстракту стає можливим виробництво терапевтичних засобів та дієтичних добавок, що містять послідовну кількість біоактивних молекул у кожній дозі.

Біоактивні сполуки в їжовику гребінчастому

Дуже важливими та добре вивченими біоактивними метаболітами також є еринацини (A–I), група цитинових дитерпеноїдів, екстрагованих з міцелію Hericium erinaceus, або їжовика гребінчастого, або ямабушітакі, та геріценони (C–H), похідні бензилового спирту, екстраговані з плодового тіла. Обидві групи сполук можуть легко проходити через гематоенцефалічний бар’єр і продемонстрували нейротропні та нейропротекторні ефекти. Повідомляється, що вони індукують синтез фактора росту нервів (NGF) як in vitro, так і in vivo. Однак цей лікарський гриб також має антиоксидантні, протизапальні, протиракові, імуностимулюючі, протидіабетичні, антимікробні, гіполіпідемічні та антигіперглікемічні властивості, хоча його найчастіше використовують для лікування нейродегенеративних захворювань та когнітивних порушень.
Еринацин A, основний представник групи еринацинів, довів свою ефективну захисну дію проти хвороби Паркінсона. У мишачій моделі хвороби Паркінсона, індукованій 1-метил-4-феніл-1,2,3,6-тетрагідропіридином (MPTP), еринацин A спричинив зменшення MPTP-індукованої втрати дофамінергічних клітин, апоптичної загибелі клітин, індукованої оксидативним стресом, та рівнів глутатіону, нітротирозину та 4-гідрокси-2-ноненалу (4-HNE); він також скасував MPTP-асоційовані моторні дефіцити та зменшив порушення індукованої 1-метил-4-фенілпіридинієм (MPP) цитотоксичності та апоптозу нейронних клітин через підтримувану активацію стресом ендоплазматичного ретикулуму (ER) шляхів IRE1α/TRAF2, JNK1/2 та p38 MAPK, експресію гомологічного білка C/EBP (CHOP), IKB-β та NF-κB, а також Fas і Bax. Цей метаболіт також виявився ефективним проти ішемічного інсульту, як повідомлялося в дослідженні на щурах, у якому спостерігалося зменшення апоптозу нейронів, а також розміру порожнини інсульту в мозку шляхом націлювання на шляхи iNOS/реактивних азотних сполук (RNS) та p38 мітоген-активованої протеїнкінази (MAPK)/CCAAT-підсилювального зв’язувального білка гомологічного білка (CHOP).
Повідомлялося також, що еринацин A має значну протипухлинну активність у клітинах раку шлунка людини TSGH 9201, у яких він індукуюв значний апоптоз, пов’язаний зі збільшенням фосфорилювання фокальної адгезійної кінази/протеїнкінази FAK/Akt/p70S6K та серин/треонінкінази PAK-1. Це також призвело до підвищеної цитотоксичності та генерації АФК, зменшеної інвазивності та активації каспаз, а також експресії рецептора некрозу пухлин TRAIL. Сильну протипухлинну дію цього метаболіту пізніше підтвердило недавнє дослідження як in vitro на двох лініях клітин раку товстої кишки людини (DLD-1 та HCT-116), так і in vivo на мишачій моделі, яке додатково уточнило його механізми. Ефекти лікування включали стимуляцію екстринсичних шляхів активації апоптозу (TNFR, Fas, FasL, каспази), пригнічення експресії антиапоптичних молекул Bcl-2 та Bcl-XL, а також фосфорилювання Jun N-кінцевої кінази JNK1/2, чутливої до стресових стимулів, NF-κB p50 та p330. Також було продемонстровано, що апрегуляція молекул рецепторів смерті через шлях JNK MAPK/p300/NF-κB опосередковується модифікацією гістону H3K9K14ac; результати аналізу in vivo, по суті, виявили підвищені рівні гістону H3K9K14ac, а також ацетилювання гістонів на промоторах Fas, FasL та TNFR.
Інший еринацин, еринацин C, відомий своїми антинейрозапальними та нейропротекторними діями, які можуть бути досягнуті через механізм інгібування IκB, p-IκBα (залученого у висхідний каскад трансдукції сигналу NF-κB) та експресії білка індуцибельної синтази оксиду азоту (iNOS), а також активації стрес-захисного шляху Nrf2/HO-1. Лікування людських мікрогліальних клітин BV2 із LPS-індукованим запаленням призвело до зниження рівнів оксиду азоту (NO), IL-6, TNF-α та iNOS, інгібування експресії NF-κB та фосфорилювання білків IκBα (p-IκBα), а також інгібування Kelch-подібного ECH-асоційованого білка 1 (Keap1) та підвищення ядерного транскрипційного фактора еритроїдного 2-пов’язаного фактора (Nrf2) та експресії білка гемоксигенази-1 (HO-1).
(уривок із Venturella et al., 2021)