· 11 min čtení
Podstata extrakce vitálních hub
Proč se houba nedá jen tak sníst — a co se s ní musí stát, aby z ní tělo něco mělo.
Je vaření a extrakce tak jiná?
Možná se to zdá jako banální otázka. Vaříme odjakživa. Extrahujeme odjakživa?
Tepelná úprava totiž není jen o tom, že jídlo „nějak připravíme". Představme si potravinu jako zámek se složitým mechanismem — tělo potřebuje ten zámek otevřít, aby se dostalo k živinám uvnitř. Vaření funguje jako univerzální klíč. Rozloží složité molekuly, změkčí tvrdé tkáně a zpřístupní to, co by jinak zůstalo zamčené. Tělo pak nemusí vynaložit tolik energie na trávení a živiny vstřebá snáz.
Extrakce od vaření ve skutečnosti tak jiná není — základní procesy jsou stejné: čas, teplo, chemie (voda, sůl…). Extrakce je jen vyšší stupeň vaření, kde přesněji kontrolujeme proces, abychom dosáhli přesnějšího výsledku: konkrétního složení a vstřebatelnosti.
V jakých formách se vitální houby prodávají
celá houba, jen usušená
rozemletá sušená plodnice
nesušený extrakt — vodní, alkoholový, nebo kombinovaný (dual, triple)
extrakt zbavený rozpouštědla — lyofilizací nebo teplem
Co která forma vlastně znamená? Proč by mě to mělo zajímat? Co si od které formy slibovat?
V tomhle článku se to pokusím vysvětlit co nejpřirozenější cestou, i když se nevyhneme trochu techničtějším detailům. O světě biomolekul něco vím — dřív jsem se věnoval výzkumu kolagenu: má disertační práce · vědecký článek.
Makro, mikro, nano
Představme si tělo jako jednu velkou továrnu, kde oddělení představují jednotlivé orgány — mozek, játra, ledviny. Pohybujeme se v centimetrové úrovni.
Každé oddělení se skládá z ohromného množství buněk specializovaných na různé úkoly: imunitní, nervové, střevní, jaterní. Tady už jsme v mikrometrové úrovni (mikrometr je tisícina milimetru).
Každá z těch buněk má v sobě organely, které jsou složené z biomolekul. A tady jsme v nanometrové úrovni (nanometr je miliontina milimetru).
Všechno do sebe zapadá
Představme si biomolekuly jako ozubená kola. Když se najde to správné kolečko, které perfektně zapadá, kolečka se začnou točit, biologický proces se rozběhne a je pro tělo hodnotný. Spustí další procesy v těle.
Černé ozubené kolo je proces v těle. Vlevo — molekuly před extrakcí jsou propojené a příliš velké, trávicí trakt je nevstřebá. Vpravo — různě silné extrakce, od zelené (optimální, mechanismy do sebe zapadají) po červenou (příliš silná extrakce, nic se nehýbe).
Molekuly jako ozubená kolečka — vlevo před extrakcí, vpravo různě silné extrakceBiomolekuly z hub
Houby i rostliny mají v sobě spoustu biomolekul, které zapadají do lidských fyziologických procesů. Háček je v tom, že jsou v houbě pevně ukotvené. Ze surových hub proto vstřebáme jen málo — je potřeba extrakce, aby látky prošly trávicím traktem.
Extrakce ale musí být přiměřená, jinak se kolečka rozpadají — degradují.
A co léčiva?
Léčiva jsou také biomolekuly, jen navržené člověkem.
Ideální lék je silný, zabírá rychle a nemá vedlejší účinky. Jenže tyhle požadavky jsou ve vzájemném rozporu — dá se to přirovnat k rčení „když se kácí les, létají třísky". Pokud se dělá silný, rychlý zásah, kolem se spousta věcí rozbije. Na silný lék přijde razantní odpověď a nechá po sobě spoušť. Dobrým příkladem jsou kortikoidy: silný účinek, ale i řada vedlejších účinků.
Houbové produkty stojí na opačném konci téhle škály — pracují pomalu a v malých dávkách. Neznamená to ale, že jsou automaticky „bez rizika": i přírodní látka může interagovat s léky a i u ní platí doporučené dávkování.
Životní cyklus hub — od výtrusu přes mycelium po plodniciŽivotní cyklus hub
Houby se rozmnožují výtrusy, které uvolňují plodnice, když dozrají. Výtrus začne růst, jakmile se uchytí v substrátu. Vitální houby jsou chorošovité — substrát je pro ně dřevo. Houba se pak nějaký čas ve dřevě množí a dřevo pojídá.
Některé choroše napadají mrtvé nebo umírající stromy, jiné jsou parazity na živých stromech a postupně je zabíjejí. Zdálo by se, že jsou takové houby zlé — není tomu tak. V měřítku celého lesa jsou nesmírně důležité: živí se biomasou a rozkládají ji na molekulární úrovni. Poskytují tak předtrávenou hmotu ostatním formám života. Málokterý organismus dokáže rozložit tvrdé dřevo dubu nebo buku — žížala si s tím určitě neporadí.
Až když je mycelium silné a vypořádané s ostatní konkurencí, začne se množit tvorbou plodnice. U spousty chorošů se tak děje mimo letní období, kdy by se plodnice rychle vysušila — houby jsou porézní a rychle ztrácejí vodu.
Plodnice postupně roste, dozrává, uvolňuje výtrusy a celý cyklus se opakuje. Vitální houby se obvykle sklízejí těsně po uvolnění výtrusů, v té době jsou nejsilnější.
Výtrusy a plodnice jsou tradiční formou využívanou v tradiční čínské medicíně. Mycelium je forma novější a má především ekonomickou podstatu: 95 % biomasy je právě mycelium, takže ho je zhruba dvacetkrát víc než plodnic. Téhle formě se nevěnuji, takže k ní nemám co dodat.
Látky z hub zajímavé pro lidi
β-glukany jsou polysacharidy; některé jsou obsažené v buněčné stěně buněk hub, jiné i jinde. Poly- znamená mnoho — molekula je složená z mnoha opakujících se jednotek glukanu, druhu cukru. Na obrázku představují β-glukany „řetízky". Vlnky jsou chitin, tuhý materiál, který všichni známe z krovek brouků.
Triterpenoidy jsou malé molekuly se signální funkcí. Jsou podobné lidským hormonům a mají efekt i ve velmi malých množstvích. Patří mezi lipidy, jsou hydrofobní — odpuzují se s vodou, a proto se extrahují v alkoholu.
Výskyt β-glukanů a triterpenoidů v buňce houbyKromě nich houba obsahuje vitamíny, mastné kyseliny, bílkoviny a aminokyseliny, minerální prvky a řadu dalších látek.
Jak tyhle látky vstřebáváme?
Z celých plodnic špatně. Chorošovité houby jsou tuhé, rigidní, plné celulózy a chitinu v buněčných stěnách — a navíc často hořké. Žvýkali jste někdy kůži ze slaniny? Je to podobné.
Naše tělo přijímá živiny v tenkém střevě, přes jehož stěnu projdou jen molekuly podstatně menší než 1 µm. Zuby a enzymy v ústech udělají první práci, výsledkem jsou ale převážně milimetrové kousky, které rozeznáte pouhým okem.
Druhou frontou je žaludek — obsahuje koncentrovanou kyselinu chlorovodíkovou, pH se pohybuje mezi 1 a 2,5. Záleží, kolik jste toho právě snědli: nalačno se pH blíží 1, po jídle je mnohem vyšší. Silnější kyselina s pH 1 bude pro rozpuštění surových plodnic účinnější — proto se také doporučuje konzumovat surové plodnice a většinu houbových produktů nalačno.
Pořád jsou to ale mizivá čísla. Jen malé procento houby se takhle rozpustí a většina skončí v exkrementech.
Extrakce jako řešení
Základním úkolem extrakce přírodních látek je rozklad přírodního materiálu na biologicky cenné látky, které bychom konzumací v původní formě jinak nevstřebali — nebo jen ve velmi nízkém množství. Takové předtrávení.
Stavebním prvkem každé extrakce je rozpouštědlo: nejčastěji voda, často alkohol, případně jiné tekutiny. U procesu se řídí teplota, míchání a podobně, aby se dosáhlo vyšších výtěžků.
Základní extrakcí je čaj. Rozpouštědlem je voda o teplotě 70–100 °C; některé čaje se luhují minutu, jiné dvacet. Proč jsou podmínky pro různé rostliny jiné? Protože každá rostlina i houba má v sobě jiné látky, které se vyskytují v různých částech a jsou tam různě ukotvené.
V našem případě jsou β-glukany ukotvené v buněčné stěně houby a triterpeny uvnitř buňky.
Pokud se biomolekula vystaví příliš tvrdým podmínkám, začne se rozpadat na kousíčky a často tak ztratí svou funkci.
Rozbitné biomolekuly — stabilní řetězec
Na animaci je stabilní simulovaný β-glukanový polymer. Rozpouštědlo, teplota a další podmínky jsou takové, že se v nich řetězec netrhá. To, že se vrtí, způsobuje Brownův pohyb.
Stabilní simulovaný β-glukanový řetězec — vrtí se vlivem Brownova pohybu
Nestabilní simulovaný β-glukanový řetězec — trhá seA nestabilní řetězec
Tady jsou podmínky takové, že se řetězec trhá. Chemicky zůstává stejný, ale biologická funkce se dosti dramaticky mění.
V tomhle směru jsem v minulosti vydal vědecký článek o kolagenu, takže tématice rozumím. Kolagen, když se rozpadne na želatinu, už neplní svoji biologickou funkci.
A tady je kámen úrazu pro spoustu produktů z vitálních hub. Když se houby co nejvíc rozsekají a rozvaří, optimalizuje se sice výtěžek — ale už se příliš nehlídá, jestli biomolekuly zůstaly celé.
Druhy extrakcí
Každá houba obsahuje spoustu látek — u reishi jich byly popsány desítky. Spoustu dalších ještě nikdo nepopsal a neznáme ani jejich skutečné množství v houbě, protože neexistuje analytická metoda, která by to změřila přímo v plodnici. Známe jen relativní zastoupení v extraktech.
Představme si, že tohle spektrum známe a budeme ho modelovat jako gaussovskou křivku (tmavě modrá).
- Extrakce horkou vodou zachytí jen část látek — ty dobře rozpustné ve vodě (světle modrá).
- Extrakce v alkoholu zachytí část látek rozpustných v alkoholu (žlutá).
- Když ty dva roztoky smícháme, dostaneme dual extract — kombinaci obou spekter, bohatší než jednotlivé složky (zelená).
- Stejný princip jde aplikovat i na triple extract a „multi extract" (červená).
Spektrum extrahovaných látek pro různé druhy extrakce vitálních hubExtrakce horkou vodou
Cukry jako β-glukany, chitin a celulóza jsou tepelně i chemicky poměrně odolné a dobře se rozpouštějí ve vodě. Používá se u nich extrakce horkou vodou — 70–100 °C, několik hodin.
Takto připravený extrakt je použitelný jen několik dní, protože v něm začnou růst mikroorganismy. Hodí se tedy jako čaj pro domácí použití, nebo se dá usušit — to má ale své limity, viz kapitola o sušení.
Extrakce alkoholem
Naopak triterpeny jsou citlivé na teplotu a ve vodě prakticky nerozpustné. Tradičně se extrahují nejméně dva týdny v alkoholu, obvykle čtyřicetiprocentním.
Alkoholový extrakt má tu výhodu, že brání růstu mikroorganismů. Ve vhodné koncentraci jsou v něm biomolekuly stabilní, a extrakt tak vydrží použitelný i několik let.
Extrakce glycerinem
Glycerin je sám rostlinným extraktem, obsahuje větší molekuly a je viskóznější než ethanol.
Má horší extrakční vlastnosti než alkohol: získaných látek je méně a v menším množství, pomaleji se vstřebávají a tinktury z něj se rychleji kazí. Má ale lepší chuť a hodí se pro lidi s přecitlivělostí na alkohol.
Je ale dobré si uvědomit, že v leckteré potravině je alkohol přirozeně obsažen — kysané zelí, starší banán. V denní dávce alkoholového extraktu ho bude podobné množství.
Podrobně: proč alkohol, a ne glycerin →
Kombinovaná extrakce
Dual extract (lihovodný extrakt)
Dual extract není nic jiného než kombinace extrakce horkou vodou a extrakce alkoholem. Obě extrakce se provedou zvlášť a nakonec se spojí do jedné. Tímhle způsobem získáme širší spektrum látek z houby.
Navíc pokud je výsledná koncentrace alkoholu v tinktuře alespoň 20 %, tinktura se nekazí.
Triple (a vyšší) extrakt
Je podobný jako dual extrakt, jen má víc složek. Ve výsledné směsi je nutné zachovat pravidlo 20 % alkoholu, aby se nekazila.
Rovnováha mezi výtěžkem extrakce a degradací molekulRovnováha mezi výtěžkem a degradací
Ať je metoda extrakce jakákoli, obecně by se měl hledat balanc mezi výtěžkem a rozbíjením biomolekul.
S intenzivnějším zpracováním sice rostou výtěžky, ale zároveň tím zatěžujeme cílové molekuly — a občas se nám rozštípnou. V příkladu na obrázku je vhodné zastavit extrakci někde mezi časem 5 a 7, tak abychom vytěžili dostatečné množství a zároveň molekuly příliš nepoškodili.
40 % betaglukanů, 20 % triterpenů?
Spousta firem se ohání koncentrací 40 % betaglukanů nebo 20 % triterpenů. Realistický výtěžek skutečných molekul je přitom v jednotkách procent — na padesátigramové balení by tedy museli použít 1,2 kg houby. Tady něco nesedí: kilogram houby stojí i tisícikoruny a produkt stojí pět stovek.
Kde tedy ta čísla berou? Je to o zvolené metodě měření. Namísto specifické metody pro betaglukany použijí obecnou metodu na polysacharidy — takže změří, že je v produktu spousta celulózy a trošku betaglukanů (1 · 2 · 3).
Je rovněž pravděpodobné, že kdo chce maximalizovat výtěžek betaglukanů — které se získávají za vysokých teplot a dlouhým varem — bude muset použít vícestupňovou kombinovanou extrakci, aby citlivější molekuly zůstaly zachovány.
Celý rozbor: co procento betaglukanů na etiketě doopravdy znamená →
Ultrasound Assisted Extraction (UAE)
Jedna nejmenovaná severská firma například začala používat ultrazvukem podporovanou extrakci (UAE), kterou velmi rychle extrahuje vitální houby za vysoké teploty ve směsi vody a alkoholu. Jistě, mají velké výtěžky — ale co tam z biomolekul vlastně zbylo?
Ověřit to je na dlouhé roky vědecké práce. Z mé zkušenosti s kolagenem to nemůže dopadnout dobře.
Spolehlivost různých vědeckých článků na tohle téma navíc není nijak valná — narazil jsem na práci zkoumající efekt UAE na extrakt z reishi, kde je spousta grafů, ale kompletně tam chybí metodika měření.
Sušení
Povařili jsme houby přiměřený čas a máme je v roztoku. Takhle vydrží v lednici maximálně týden, jinak se zkazí. Je několik možností, jak to vyřešit.
Srovnání tinktury, sušeného extraktu a sušené houby z pohledu bioaktivityPřidá se stabilizátor, obvykle alkohol — ideálně macerovaný s houbami, čímž vzniká dual extrakt. Nejširší spektrum látek, nekazí se, nejlépe vstřebatelná.
Lyofilizace je sušení mrazem za silného vakua. Biomolekuly se nezpečou a velké procento z nich se v žaludku rozpustí. Velmi nákladná metoda — pořizovací cenou i spotřebou energie.
Levnější metoda, ale dochází k nevratnému zpečení biomolekul a mnohem nižší vstřebatelnosti. Poznáte to tak, že prášek je tmavý, často zpečený.
Při přímé konzumaci se v žaludku rozpustí jen malé množství látek. Je třeba konzumovat větší množství a spíš dlouhodobě. Předávkovat se takhle je velmi těžké.
Závěr
Vitální houby zpracováváme a extrahujeme proto, abychom z nich získali širší spektrum látek v lépe vstřebatelné formě. Neexistují pro to žádné standardy a každá firma produkuje dost jiné produkty.
K ladění extrakčních procesů lze přistupovat exaktními laboratorními technikami — je jich ale potřeba používat hodně a pro každou molekulu zvlášť, což je extrémně nákladné časově i finančně. Během vývoje je nutné udělat řadu rozhodnutí, na které věda jednoznačnou odpověď nedává. V přírodních materiálech totiž vše souvisí se vším.
Tenhle text popisuje, jak se vitální houby zpracovávají obecně — není to popis účinků žádného konkrétního přípravku.
Takhle to dělám já.
Dvojitý extrakt, šest týdnů macerace, houby z českého lesa.
