Znanje • Ekstrakcijske metode • GoMushroom

Trojna ekstrakcija medicinskih gob: alkohol, voda in tlak v enem postopku

Medicinske gobe vsebujejo spojine z različnimi kemijskimi lastnostmi. Trojna ekstrakcija združuje alkohol, vročo vodo in tlak — da iz iste surovine zajamemo širši spekter.

Avtor: Rok Golob Tema: Ekstrakcijske metode

Uvod

Pri medicinskih gobah ni dovolj vprašanje, katera goba je v izdelku. Enako pomembno je, kaj je iz te gobe dejansko prišlo v ekstrakt.

Medicinske gobe vsebujejo spojine z različnimi kemijskimi lastnostmi. Nekatere se bolje raztapljajo v vodi, druge v alkoholu, tretje pa so ujete v trši gobni matriki. Zato pri kakovostni ekstrakciji ni pomembna samo izbira surovine, temveč tudi zaporedje postopkov.

Trojna ekstrakcija je pristop, pri katerem isto surovino obdelamo v več zaporednih procesnih fazah. Cilj ni samo več ekstrakta, temveč širši in bolj premišljen zajem spojin iz iste gobe.

Kaj je trojna ekstrakcija?

Trojna ekstrakcija je postopek, pri katerem isto surovino obdelamo v treh zaporednih ekstrakcijskih fazah. Pri medicinskih gobah to običajno pomeni alkoholno ekstrakcijo, vročevodno ekstrakcijo in tlačno vodno ekstrakcijo.

Vsaka faza cilja na nekoliko drugačne skupine spojin in uporablja drugačne pogoje ekstrakcije. Alkoholna faza je pomembna za manj polarne spojine, vročevodna faza za polisaharide, beta-glukane in druge vodotopne frakcije, tlačna vodna faza pa za dodatno obdelavo težje dostopne gobne matrike.

Namen trojne ekstrakcije ni samo pridobiti več ekstrakta, temveč iz iste surovine pridobiti širši in bolj uravnotežen spekter spojin.

Zakaj se uporablja trojna ekstrakcija?

Trojna ekstrakcija se uporablja zato, ker različne skupine spojin zahtevajo različne pogoje ekstrakcije.

Pri medicinskih gobah se pogosto srečamo z več skupinami spojin:

  • vodotopni polisaharidi,
  • beta-glukani,
  • heteropolisaharidi,
  • polisaharidno-proteinski kompleksi,
  • glikoproteinske frakcije,
  • manj polarni triterpeni,
  • steroli,
  • fenolne spojine,
  • pigmenti in druge kompleksne komponente.

Voda, etanol, temperatura, tlak in čas ne delujejo na enak način. Zato je pri zahtevnejših gobah en sam postopek pogosto kompromis.

Če uporabimo samo vodo, dobimo predvsem vodotopni del. Če uporabimo samo alkohol, dobimo predvsem alkoholno topni del. Pri medicinskih gobah pa nas pogosto zanima širši spekter spojin: tako manj polarne frakcije kot tudi kompleksne vodotopne makromolekule.

Zato namen trojne ekstrakcije ni samo "več beta-glukanov" ali "več ekstrakta", ampak širši kemijski profil: alkoholno topne spojine, klasične vodotopne polisaharide in dodatne kompleksne vodotopne frakcije, kot so polisaharidno-proteinski kompleksi in glikoproteinske frakcije.

Zakaj eno topilo ni dovolj

Osnovno pravilo ekstrakcije je preprosto: snovi se bolje raztapljajo v topilih, ki so jim kemijsko podobna.

Voda je polarno topilo in dobro raztaplja polarne spojine, kot so polisaharidi in beta-glukani. Etanol je manj polaren, zato bolje zajame spojine, ki se v vodi slabše raztapljajo — na primer triterpene, sterole in nekatere fenolne spojine.

Pri gobah, kot je reishi, se pogosto izpostavljata prav dve zelo različni skupini spojin: polisaharidi in triterpenoidi [2,3]. To lepo pokaže, zakaj en sam ekstrakcijski pogoj ne more biti idealen za vse.

Če te zanima širša razlaga osnov ekstrakcije, preberi tudi članek Kaj je ekstrakcija?

Problem je tudi v sami gobi

Druga ovira ni samo topnost, temveč struktura gobe.

Celična stena gob je mehansko stabilna mreža, sestavljena predvsem iz hitina, beta-glukanov, proteinov in drugih strukturnih komponent. Glukani in hitin so pomembni gradniki gobne celične stene in pomembno prispevajo k njeni mehanski stabilnosti [1].

Ta struktura omejuje prehod topila v notranjost materiala in vpliva na to, koliko spojin lahko dejansko preide v ekstrakt.

Mletje poveča površino, vendar samo po sebi ne odpravi te ovire. Zato so pomembni tudi temperatura, ustrezno topilo, čas in po potrebi dodatni fizikalni postopki, kot je ultrazvočno podprta ekstrakcija.

Struktura celične stene gob: hitin, beta-glukani in prehod učinkovin skozi celično mrežo

Celična stena gob kot omejitev ekstrakcije. Hitinska struktura in mreža beta-glukanov otežujeta prehod topila do učinkovin v notranjost celice, zato izbira topila in metoda ekstrakcije odločilno vplivata na končni ekstrakt.

Kaj ekstrahiramo iz posameznih gob

Reishi (Ganoderma lucidum)

Pri reishiju sta posebej pomembni dve skupini spojin: vodotopni polisaharidi, med njimi beta-glukani, in manj polarni triterpeni. Raziskave reishija pogosto izpostavljajo prav polisaharide in triterpenoide kot pomembni skupini spojin [2,3].

Pri reishiju je večstopenjska ekstrakcija smiselna, ker ena sama faza ne pokrije celotnega spektra. Alkoholna faza je pomembna za manj polarne spojine, vročevodna faza pa za polisaharidni in širši vodotopni del.

Pri trši in bolj kompleksni surovini ima dodatna tlačna vodna ekstrakcija tehnološki smisel, ker omogoča intenzivnejšo obdelavo preostale gobne matrike in lahko prispeva k širšemu vodotopnemu profilu ekstrakta.

Chaga (Inonotus obliquus)

Chaga vsebuje polisaharide, fenolne spojine, melanin in druge kompleksne komponente. Del spojin je dobro dostopen z vodo, del pa zahteva alkoholno oziroma hidroetanolno fazo.

Zaradi trde strukture in kompleksne matrike je dodatna intenzivnejša obdelava pri chagi pogosto smiselna.

Pri chagi cilj ni samo pridobiti en tip spojin, temveč čim bolje izkoristiti kompleksno surovino, ki vsebuje tako vodotopne kot manj polarne komponente.

Resasti bradovec (Hericium erinaceus)

Pri bradovcu je situacija nekoliko drugačna kot pri trših gobah, kot sta reishi in chaga. Če je surovina kakovostna in sta alkoholna ter vročevodna ekstrakcija izvedeni učinkovito, je lahko prehod vodotopnih frakcij v ekstrakt že po drugi fazi zelo visok.

Med razvojem lastnih ekstrakcijskih postopkov smo opazili, da lahko ultrazvočno podprta alkoholna ekstrakcija vpliva tudi na naslednjo vročevodno fazo. Verjetno zaradi učinkovitejše predhodne obdelave gobne matrike je bil prehod vodotopnih frakcij v vročevodni ekstrakt pogosto zelo učinkovit.

Raziskave ultrazvočno podprte ekstrakcije pri gobah kažejo, da lahko ultrazvok vpliva na učinkovitost ekstrakcije in prenos spojin iz gobnega materiala v topilo [4,5].

Pri bradovcu tlačne vodne ekstrakcije ne razumemo samo kot korak za povečanje skupne količine polisaharidov. Njena dodatna vrednost je predvsem v širjenju vodotopnega profila ekstrakta.

Pri intenzivnejši vodni obdelavi lahko v ekstrakt prehajajo tudi težje dostopne makromolekularne frakcije, kot so heteropolisaharidi, polisaharidno-proteinski kompleksi, glikoproteinske frakcije in druge kompleksne vodotopne spojine.

To je pomembno, ker kakovosti vodnega ekstrakta ne moremo razumeti samo skozi količino beta-glukanov ali skupnih polisaharidov. Pomembni so tudi struktura, molekulska masa, razvejanost, topnost in povezava polisaharidnega dela s proteinskim delom.

Zato ima tlačna vodna ekstrakcija pri bradovcu smisel predvsem kot dodatna procesna stopnja za širši kemijski profil ekstrakta, ne zgolj kot način za pridobivanje "še več" iste frakcije.

V praksi pa mora biti takšna faza vedno uravnotežena s stabilnostjo končne formulacije, saj lahko visok delež vodotopnih makromolekul vpliva na gostoto, filtracijo in uporabnost tekočega izdelka.

Kako deluje večstopenjska ekstrakcija

Večstopenjska ekstrakcija pomeni, da isto surovino obdelamo v več zaporednih fazah. Vsaka faza ima svoj namen.

Shema trojne ekstrakcije medicinskih gob: etanolna ekstrakcija, vročevodna ekstrakcija in tlačna vodna ekstrakcija

Trojna ekstrakcija medicinskih gob. Poenostavljen prikaz večstopenjske ekstrakcije: etanolna ekstrakcija, vročevodna ekstrakcija in tlačna vodna ekstrakcija omogočajo ciljno ekstrakcijo različnih skupin spojin ter njihovo združevanje v končno formulacijo.

Faza Namen Tipični pogoji
Alkoholna ekstrakcija triterpeni, fenoli, steroli in manj polarne spojine ~75–88 % etanol, pogosto ultrazvočno podprto
Vročevodna ekstrakcija polisaharidi, beta-glukani in druge vodotopne spojine ~80–90 °C
Tlačna vodna ekstrakcija dodatno sproščanje težje dostopnih vodotopnih frakcij iz gobne matrike ~110–130 °C pod tlakom

Ti razponi niso univerzalni recept, temveč okvirni pogoji, ki se prilagodijo vrsti gobe, kakovosti surovine, ciljnim spojinam in končni formulaciji.

Zakaj ime "trojna ekstrakcija" ni vedno enoznačno

Pri poimenovanju ekstrakcijskih postopkov lahko hitro pride do zmede.

Izraz dvojna ekstrakcija se pri medicinskih gobah običajno uporablja za postopek, kjer sodelujeta dva različna tipa topil: alkohol in voda. Alkoholna faza je namenjena manj polarnim spojinam, vodna faza pa polisaharidom, beta-glukanom in drugim vodotopnim frakcijam.

Pri izrazu trojna ekstrakcija pa ni nujno, da govorimo o treh popolnoma različnih topilih. V našem primeru gre za tri procesne stopnje:

  1. alkoholna ekstrakcija,
  2. vročevodna ekstrakcija,
  3. tlačna vodna ekstrakcija.

Zato je GoMushroom trojna ekstrakcija v osnovi še vedno kombinacija alkoholne in vodne ekstrakcije, vendar je vodni del razdeljen na dve ločeni procesni stopnji: klasično vročevodno in dodatno tlačno vodno ekstrakcijo.

Razlika torej ni samo v številu topil, temveč v načinu obdelave iste surovine. Dvojna ekstrakcija pomeni dve glavni topilni fazi, trojna ekstrakcija pa pri nas pomeni tri zaporedne procesne korake, kjer zadnja faza omogoča dodatno obdelavo preostale gobne matrike.

Kaj pomeni tlačna vodna ekstrakcija?

Tlačna vodna ekstrakcija pomeni, da vodo uporabimo pri temperaturah nad običajnim vreliščem, pri čemer tlak prepreči intenzivno vrenje in omogoči ekstrakcijo pri višjih temperaturah.

Pri gobah se tak pristop uporablja kot dodatna vodna faza, kadar želimo intenzivneje obdelati preostalo gobno matriko. V znanstveni literaturi je tak pristop opisan kot pressurized hot water extraction oziroma PHWE.

V raziskavi na suhi sivi bukovki (Pleurotus sajor-caju) so preučevali tlačno vročevodno ekstrakcijo pri 100–140 °C, 0,4–1,0 MPa in 20–60 minutah. Avtorji so spremljali izplen surovih polisaharidov, beta-glukanov in fenolnih spojin ter pokazali, da temperatura, tlak in čas pomembno vplivajo na rezultat ekstrakcije [6].

Tlačna vodna ekstrakcija tako lahko prispeva k večjemu izkoristku vodotopnih polisaharidnih in polisaharidno-proteinskih frakcij.

Zakaj pri vodni fazi niso pomembni samo beta-glukani

Beta-glukani so ena najbolj poznanih in pogosto omenjenih frakcij medicinskih gob. Vendar vodni ekstrakt gobe ni sestavljen samo iz beta-glukanov.

Pri intenzivnejši vročevodni in tlačno-vodni ekstrakciji lahko v ekstrakt prehajajo tudi druge vodotopne makromolekularne frakcije, kot so različni polisaharidi, heteropolisaharidi, polisaharidno-proteinski kompleksi in glikoproteinske frakcije.

To je pomembno, ker biološki profil gobjih polisaharidov ni odvisen samo od njihove količine. Pregledni članki o gobjih polisaharidih poudarjajo, da so njihove lastnosti povezane tudi z molekulsko maso, monosaharidno sestavo, tipom glikozidnih vezi, stopnjo razvejanosti, prostorsko obliko in topnostjo [7,8].

Polisaharidno-proteinski kompleksi so posebej zanimivi, ker ne predstavljajo samo "sladkorne verige", temveč kompleksnejše makromolekule, kjer je polisaharidni del povezan s proteinskim delom. V literaturi se takšni kompleksi iz užitnih in medicinskih gob opisujejo kot pomemben razred bioaktivnih spojin [9].

Zato cilj kompleksne vodne ekstrakcije ni nujno izolirati samo eno skupino spojin, ampak zajeti širši spekter naravno prisotnih vodotopnih frakcij iz gobe. Pri GoMushroom zadnjo, tlačno vodno fazo razumemo tudi v tem kontekstu: kot dodatno procesno možnost za pridobivanje širšega vodotopnega profila, kadar ima to pri določeni surovini tehnološki in formulacijski smisel.

Primer trojne ekstrakcije v praksi

Poenostavljen primer postopka pri zahtevnejši gobi, kot je reishi:

  1. Najprej se izvede alkoholna ekstrakcija za manj polarne spojine.
  2. Nato sledi vročevodna ekstrakcija za polisaharide, beta-glukane in druge vodotopne frakcije.
  3. Preostala gobna matrika se dodatno obdela s tlačno vodno ekstrakcijo.
  4. Posamezne frakcije se filtrirajo, koncentrirajo in združijo.
  5. Na koncu se pripravi stabilna tekoča formulacija.

To ni univerzalen recept, temveč logika postopka. Dejanski pogoji so odvisni od vrste gobe, kakovosti surovine in cilja končnega izdelka.

Dvojna vs. trojna ekstrakcija

Lastnost Dvojna ekstrakcija GoMushroom trojna ekstrakcija
Število tipov topil 2: alkohol + voda 2: alkohol + voda
Število procesnih stopenj 2 3
Alkoholna faza Da Da
Vročevodna faza Da Da
Tlačna vodna faza Ne Da
Zajem manj polarnih spojin Da Da
Zajem vodotopnih frakcij Da Da
Dodatna obdelava gobne matrike Ne Da
Namen zajem alkoholno topnih in vodotopnih spojin širši zajem + dodatna obdelava gobne matrike
Kompleksnost postopka Nižja Višja
Smiselnost uporabe pri mnogih gobah dovolj predvsem pri zahtevnejših surovinah ali kadar želimo širši vodotopni profil

Razlika med dvojno in trojno ekstrakcijo torej ni samo v imenu. Dvojna ekstrakcija običajno pomeni dve glavni topilni fazi. GoMushroom trojna ekstrakcija pa pomeni tri procesne stopnje, pri čemer zadnja faza ni tretje topilo, ampak dodatna tlačna vodna obdelava.

Prednosti trojne ekstrakcije

Glavna prednost trojne ekstrakcije je širši zajem spojin iz iste surovine.

Pri dobro zasnovanem postopku lahko trojna ekstrakcija omogoči:

  • boljšo uporabo iste gobne surovine,
  • kombinacijo alkoholno topnih in vodotopnih frakcij,
  • dodatno obdelavo težje dostopne matrike,
  • širši vodotopni profil ekstrakta,
  • vključevanje težje dostopnih polisaharidnih in polisaharidno-proteinskih frakcij,
  • bolj premišljen končni ekstrakt,
  • večjo procesno kontrolo.

To je posebej pomembno pri gobah, kjer so relevantne spojine razporejene med več kemijsko različnih skupin in kjer samo ena številka — na primer skupna količina beta-glukanov — ne opiše celotnega profila ekstrakta.

Slabosti trojne ekstrakcije

Trojna ekstrakcija ni vedno najpreprostejša izbira.

  • več procesnih korakov,
  • več filtracij,
  • več koncentriranja,
  • višja poraba energije,
  • daljši čas izdelave,
  • večja zahtevnost opreme,
  • višji proizvodni strošek.

Poleg tega mora biti dodatna faza formulacijsko smiselna. Če v tekoči ekstrakt prenesemo zelo veliko vodotopnih makromolekul, lahko to vpliva na gostoto, filtrabilnost, stabilnost in uporabnost izdelka.

Več ni vedno bolje

Več ekstrakcijskih faz ne pomeni samodejno boljšega izdelka.

Če dodatna faza ne prinese uporabnega ali formulacijsko smiselnega prispevka, ni tehnološko upravičena. Pri tekočih ekstraktih ni pomembno samo, koliko snovi lahko ekstrahiramo, ampak tudi, ali jih lahko vključimo v stabilen, uporaben in smiseln končni izdelek.

Tudi pri tlačni vodni ekstrakciji višja temperatura in daljši čas ne pomenita nujno boljšega rezultata. Raziskava na sivi bukovki je pokazala, da lahko intenzivnejši pogoji različno vplivajo na posamezne skupine spojin, vključno z beta-glukani in fenolnimi spojinami [6]. Zato tlačna ekstrakcija ni samo vprašanje "višje temperature", temveč pravilnega ravnovesja med temperaturo, tlakom, časom in ciljem ekstrakcije.

Dober ekstrakt ni rezultat najdaljšega postopka, temveč pravilne izbire postopka.

GoMushroom pristop

Pri GoMushroom ekstrakcije ne obravnavamo kot enega recepta za vse gobe.

Vsaka surovina ima drugačno strukturo, drugačno kemijsko sestavo in drugačen odziv na topilo, temperaturo ter ultrazvok. Zato se odločitev med dvojno in trojno ekstrakcijo sprejme glede na surovino, izplen, stabilnost končne formulacije in želeni kemijski profil ekstrakta.

Trojna ekstrakcija je orodje, ne marketinška oznaka. Uporabi se tam, kjer ima tehnološki in vsebinski smisel.

Iz lastnih meritev vemo, da tlačna vodna faza pri zahtevnejših gobah, kot je reishi, prispeva dodatnih 15 % suhe ekstrahabilne snovi glede na skupni izplen trojne ekstrakcije. To je merljiv, ne zgolj teoretičen prispevek — in eden od razlogov, zakaj se pri zahtevnih surovinah tretja faza izplača.

Pomembno je tudi, da pri ekstrakciji ne gledamo samo ene številke na papirju. Beta-glukani so pomembni, vendar niso celoten profil vodnega ekstrakta. Pri kompleksni gobni surovini nas zanima širši kemijski profil: beta-glukani, drugi polisaharidi, heteropolisaharidi, polisaharidno-proteinski kompleksi, glikoproteinske frakcije in manjše vodotopne spojine.

Ali je trojna ekstrakcija vedno potrebna?

Ne v enakem smislu za vsako gobo.

Trojna ekstrakcija ni univerzalen recept, ki bi ga bilo mogoče enako uporabiti pri vseh gobah. Njena smiselnost je odvisna od vrste surovine, kakovosti materiala, učinkovitosti prvih dveh ekstrakcij, želenega kemijskega profila in ciljne formulacije.

Pri reishiju in chagi je dodatna tlačna vodna ekstrakcija pogosto smiselna, ker gre za trši in bolj kompleksen material.

Pri bradovcu pa alkoholna in vročevodna ekstrakcija pogosto že omogočita zelo učinkovit prehod vodotopnih frakcij v ekstrakt. Tlačna vodna ekstrakcija zato pri tej gobi ni namenjena samo povečevanju skupnega izplena polisaharidov, ampak predvsem dodatnemu širjenju vodotopnega profila — na primer z vključevanjem težje dostopnih polisaharidnih, polisaharidno-proteinskih in glikoproteinskih frakcij.

Hkrati mora biti takšna dodatna faza tehnološko smiselna. Pri tekoči formulaciji je treba upoštevati gostoto, stabilnost, filtrabilnost in uporabnost končnega izdelka. Zato trojna ekstrakcija ni slepo dodajanje korakov, ampak premišljena procesna odločitev.

Zakaj večina proizvajalcev ne uporablja trojne ekstrakcije

Trojna ekstrakcija je počasnejša, dražja in tehnično zahtevnejša.

Zahteva več ločenih ekstrakcijskih faz, več filtracij, več koncentriranja, več nadzora nad topili, več energije, več časa in večjo procesno disciplino.

Zato je v industriji pogosto lažje uporabiti enostavnejši postopek, ki je cenejši in hitrejši. Vendar tak postopek ne zajame nujno enake širine spojin.

Pri kakovostnem ekstraktu je zato pomembno razumeti, da razlika ni samo v imenu postopka, ampak v njegovi dejanski izvedbi.

Zakaj je koncentriranje ključen korak

Po ekstrakciji so pridobljene tekočine relativno razredčene. Če jih ne koncentriramo, bi bil končni izdelek šibek in nepraktičen za uporabo.

Koncentriranje se običajno izvaja pod znižanim tlakom, kjer topila izhlapevajo pri nižjih temperaturah. Tako se zmanjša toplotna obremenitev ekstrakta.

Pomembno je razumeti, da cilj ni nujno suh prah. Pri tekočih ekstraktih je cilj koncentriran ekstrakt, ki ga je mogoče vključiti v stabilno končno formulacijo.

Ta korak je enako pomemben kot sama ekstrakcija, saj določa, ali bo ekstrakt dovolj koncentriran, stabilen in praktičen za uporabo. Več o tem postopku je razloženo v članku Vakuumsko koncentriranje.

Rotavapor
Rotavapor za vakuumsko koncentriranje ekstrakta medicinskih gob

Rotacijski uparjalnik (rotavapor) omogoča odstranjevanje topil pri znižanem tlaku in nizkih temperaturah. Po odstranitvi topila ne dobimo prahu — dobimo koncentrat.

Oleoresin koncentrat reishija
Oleoresin koncentrat reishija: koncentrirane alkoholno topne snovi po vakuumskem odstranitvi etanola

Oleoresin koncentrat reishija — koncentrirane alkoholno topne snovi (triterpeni, steroli, fenoli) po vakuumskem odstranjevanju etanola. Gosta, smolnata frakcija, ki nastane po alkoholni ekstrakcijski fazi.

Zaključek

Medicinske gobe vsebujejo različne skupine spojin, ki zahtevajo različne pogoje ekstrakcije. Zato en sam postopek praviloma ne zadošča, če želimo zajeti širši spekter naravno prisotnih molekul.

Trojna ekstrakcija ni najlažja pot. Njena prednost je v tem, da omogoča bolj temeljito in premišljeno obdelavo zahtevnih surovin, kot sta reishi in chaga, ter širši vodotopni profil pri gobah, kjer ima dodatna tlačna faza tehnološki in formulacijski smisel.

Pri kakovostni surovini in dobro izvedeni ekstrakciji pa je treba znati oceniti, kaj dodatna faza dejansko prinese: več izplena, širši kemijski profil, boljšo uporabo surovine ali pa predvsem večjo procesno zahtevnost.

Dober ekstrakt ni rezultat najdaljšega postopka, temveč pravilne izbire postopka. Pri medicinskih gobah je ekstrakcija most med surovino in končnim izdelkom — in prav ta most pogosto določa razliko med povprečnim in resno zasnovanim ekstraktom.

Pogosta vprašanja

Kaj je trojna ekstrakcija?

Trojna ekstrakcija je postopek, pri katerem se ista surovina obdela v treh zaporednih ekstrakcijskih fazah. Pri medicinskih gobah to običajno pomeni alkoholno ekstrakcijo, vročevodno ekstrakcijo in tlačno vodno ekstrakcijo.

Je trojna ekstrakcija enaka dvojni ekstrakciji?

Ne povsem. Dvojna ekstrakcija običajno pomeni dve glavni topilni fazi: alkohol in vodo. GoMushroom trojna ekstrakcija uporablja prav tako alkohol in vodo, vendar ima tri procesne stopnje: alkoholno, vročevodno in tlačno vodno ekstrakcijo.

Ali trojna ekstrakcija pomeni tri različna topila?

Ne nujno. V našem primeru ne gre za tri različna topila, ampak za tri procesne stopnje. Vodni del je razdeljen na klasično vročevodno ekstrakcijo in dodatno tlačno vodno ekstrakcijo.

Kakšna je razlika med dvojno in trojno ekstrakcijo?

Dvojna ekstrakcija zajema alkoholno in vročevodno fazo. Trojna ekstrakcija doda še tretjo procesno stopnjo, pri kateri se preostala gobna matrika obdela z vodo pri višji temperaturi in tlaku.

Zakaj se pri ekstrakciji gob uporablja alkohol?

Ker alkohol bolje ekstrahira manj polarne spojine, kot so triterpeni, steroli in nekatere fenolne spojine, ki se v vodi slabše topijo.

Zakaj je vroča voda pomembna?

Vroča voda je ključna za ekstrakcijo polisaharidov, beta-glukanov in drugih vodotopnih frakcij. Temperatura izboljša prehod spojin iz gobne matrike v ekstrakt.

Zakaj se uporablja tlak?

Tlak omogoča vodno ekstrakcijo pri višjih temperaturah. S tem lahko dodatno obdelamo tršo gobno matriko in sprostimo del spojin, ki so pri klasični vročevodni ekstrakciji slabše dostopne.

Ali je trojna ekstrakcija vedno boljša?

Ne vedno. Več faz pomeni širši in bolj kompleksen proces, ne pa samodejno boljšega izdelka. Pomembno je, ali dodatna faza dejansko prispeva k uporabnemu, stabilnemu in kemijsko širšemu ekstraktu.

Pri katerih gobah je trojna ekstrakcija najbolj smiselna?

Najbolj smiselna je pri trših in kemijsko kompleksnih gobah, kot sta reishi in chaga. Pri bradovcu ima tlačna faza smisel predvsem kot dodatna procesna stopnja za širši vodotopni profil, ne samo za povečanje količine polisaharidov.

Zakaj niso pomembni samo beta-glukani?

Beta-glukani so pomembna frakcija medicinskih gob, vendar niso edina vodotopna frakcija. V ekstraktu so lahko prisotni tudi drugi polisaharidi, heteropolisaharidi, polisaharidno-proteinski kompleksi, glikoproteinske frakcije in manjše vodotopne spojine. Kakovosti vodnega ekstrakta ne moremo vedno razumeti samo skozi eno številko.

Zakaj je koncentriranje pomembno?

Ker so ekstrakti po ekstrakciji pogosto preveč razredčeni. Koncentriranje omogoči pripravo bolj uporabnega tekočega ekstrakta, ki ga je mogoče vključiti v končno formulacijo.

Povezani članki

O avtorju

Rok Golob že skoraj 20 let deluje v GMP laboratorijskem okolju, kjer je skozi leta pridobil veliko praktičnega znanja s področja laboratorijske analitike, procesnega nadzora in dela v reguliranih procesih.

Ob tem razvija GoMushroom — projekt, osredotočen na nadzorovano pridelavo, večstopenjsko ekstrakcijo in formulacije funkcionalnih gob ter rastlinskih ekstraktov.

Pri svojem delu daje poudarek procesni transparentnosti, neposredni ekstrakciji iz surovega rastlinskega materiala ter natančnemu nadzoru celotnega proizvodnega postopka.

Reference

  1. Gow, N. A. R., Latgé, J.-P., Munro, C. A. (2017). The Fungal Cell Wall: Structure, Biosynthesis, and Function. Microbiology Spectrum.
  2. Zhong, Y. et al. (2024). A Review of Ganoderma lucidum Polysaccharide: Preparations, Structures, Physicochemical Properties and Application. Foods, 13(17), 2665.
  3. Galappaththi, M. C. A. et al. (2023). A Review of Ganoderma Triterpenoids and Their Bioactivities. Biomolecules, 13(1), 24.
  4. Sun, M. et al. (2024). Drying, extraction of bioactive compounds, and post-harvest processing of edible mushrooms. Food Chemistry Advances.
  5. Zheng, S., Zhang, W., Liu, S. (2020). Optimization of ultrasonic-assisted extraction of polysaccharides and triterpenoids from the medicinal mushroom Ganoderma lucidum and evaluation of their in vitro antioxidant capacities. PLOS ONE.
  6. Sakdasri, W., Arnutpongchai, P., Phonsavat, S., Bumrungthaichaichan, E., Sawangkeaw, R. (2022). Pressurized hot water extraction of crude polysaccharides, β-glucan, and phenolic compounds from dried gray oyster mushroom. LWT, 168, 113895.
  7. Wang, Q. et al. (2017). Bioactive Mushroom Polysaccharides: A Review on Monosaccharide Composition, Biosynthesis and Regulation. Molecules, 22(6), 955.
  8. Yin, Z. et al. (2021). Immunomodulatory effects of polysaccharides from edible fungus: A review. Food Science and Human Wellness.
  9. Wu, J. (2015). Polysaccharide-Protein Complexes from Edible Fungi and Applications. In: Polysaccharides: Bioactivity and Biotechnology. Springer.