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增强生存能力的乳杆菌GG使用班巴拉族花生分离蛋白/海藻酸以菊粉为封装材料通过复合凝聚技术:响应面分析的方法

高市早Kaewnopparat1,2*,Kanyanat Kaewiad1,2,Nattha Kaewnopparat1,2和Damrongsak Faroongsarng1,2

1药物输送系统卓越中心,医药科学教师,王子Songkla大学的帽子,宋卡、90112年,泰国

2药品技术、医药科学院王子Songkla大学的帽子,宋卡、90112年,泰国

*通讯作者:
高市早Kaewnopparat
药品技术
制药科学教师
王子Songkla大学的帽子Yai
泰国宋卡、90112
电子邮件:
sanae.k@psu.ac.th

收到日期:05/03/2019;接受日期:14/03/2019;发表日期:22/03/2019

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文摘

微型胶囊被广泛用于稳定允许其全部功能的益生菌。这项研究的目的是确定最优组合的班巴拉族花生分离蛋白(BGPI) /海藻酸和菊粉作为封装代理益生菌;L c t o b c生病u r h m n o年代年代GG成立使用响应面方法(RSM)。益生菌细胞被封装在不同的比率根据RSM BGPI / alginate-inulin墙复杂凝聚技术。发现最优浓度水平的1:1重量比BGPI /海藻酸的解决方案是2.14%与3.23% w / w / v v菊粉。制定了封装效率为96.64%,存活率高达95.76%和94.48%后冷冻干燥过程和后分别暴露在酸性条件。不仅造成的预测模型的有效性确认但胶囊也提高了细胞的存活率在模拟胃液体(山东)4.88∼日志CFU /毫升3 h后与自由细胞和展示了细胞内释放8.53日志CFU / ml 4 h。裹入细胞的存活率储存在4°C和30°C为6个月(7.82日志×FU /毫升和8日志CFU /毫升,分别)优于那些免费的细胞在相同的条件下,日志CFU /毫升(4.10和< 1日志分别CFU /毫升)。封装的益生菌在BGPI / alginate-inulin胶囊为改善细胞的可行性提供了机会在冷冻干燥过程中,接触到胃的酸性介质和存储。

关键字

乳杆菌GG,复杂的凝聚,班巴拉族花生分离蛋白,胃肠道,冷冻干燥

介绍

益生菌发挥重要作用在食品和制药行业作为他们的目标是增加营养和治疗值(1]。人类健康与摄入益生菌的优势包括控制肠道感染,降低血清胆固醇含量,抑制癌症,改善消化,减少乳糖吸收不良的症状和刺激胃肠免疫(2- - - - - -4]。益生菌的积极健康的影响,反过来,刺激需求近年来功能性益生菌的食品。建议含益生菌的食物应该包含至少106活微生物每克或毫升在消费的时候5,6]。然而,可用"益生菌"产品经常提供较低的细胞群,因为细胞遇到恶劣的条件在生产过程中,存储和通过人类胃肠道(7]。维护的可行性带来有利影响这些细菌在足够高的水平,提供了一个重大的挑战,制定药品和食品行业的科学家(8]。作为回应,益生菌细胞经常被屏蔽微型胶囊对环境条件的各种聚合物的使用的技术包括挤压、乳化和喷雾干燥9,10]。特别是复杂的凝聚,技术容易实现以来吸引了广泛关注和相对较低的成本(11]。复杂的凝聚涉及两个或两个以上的生物聚合物的降水方案,例如蛋白质和多糖具有相反电荷的离子,导致相分离。随后沉积形成的团聚体周围发生合并,固体颗粒或液滴的表面形成一个层或涂层(12]。例如,乳清分离蛋白和ҡ-carrageenan阴离子多糖,被成功用于封装乳杆菌和获得的微胶囊适合干燥使用各种技术(13]。

品种的天然聚合物如海藻酸、果胶、卡拉胶、阿拉伯胶、明胶作为封装材料(14,15]。海藻酸钠在食品工业广泛使用的益生菌和益生元的载体,因为聚合物的生物相容性,可控生物降解性、范围的物化性能和低成本16- - - - - -18]。最近,蛋白质包括乳清蛋白、豌豆蛋白、明胶、酪蛋白收到越来越多的关注作为益生菌的潜在替代封装材料(16,19,20.]。封装各种实体的兴趣豆类蛋白质食品行业源于他们的食物功能和低成本21]。豆类蛋白质来自豌豆、鹰嘴豆和大豆曾被结合多糖来封装和保护益生菌细胞免受有害环境中遇到生产和口服后(22,23]。

班巴拉族花生豆类或豇豆属subterrnanea(豆科)在泰国南部,非洲大陆,巴西,以及西方Java (24,25]。最近,班巴拉族花生牛奶和蛋白质分离从豆类也可以使用与乳酸菌益生菌产品的优势,不仅增加营养的豆类的经济价值,也提高益生菌从有害环境的生存能力26,27]。益生元是non-digestible食品配料,刺激胃肠道细菌的增长或活动。某些益生元,如菊粉,fructo-oligosaccharides和抗性淀粉也被用作co-encapsulating材料增加暴露在酸性环境下的生存能力的细菌在存储或摄入后(28,29日]。

只有少量的研究集中在豆类蛋白质分离的优点和封装的益生菌的益生元。因此,豆类蛋白和益生元的组合是感兴趣的同时改善保护益生菌和刺激的活动交付和居民在胃肠道细菌。优化组合的封装材料和封装效率最大化的过程是必要的,细胞在冷冻干燥的可行性和胃肠道的酸性条件。经典的单参数变化的实验方法,这是耗时和不包括交互变量或描述了完整的参数对过程的影响。在过去的二十年里,响应面方法(RSM)已经得到了越来越多的接受作为一个有效的统计方法为研究各种因素对过程的影响。几个配方参数同时变化来预测最佳工艺条件基于最小数量的实验(30.]。

本研究的目的是确定最优的组合BGPI /海藻酸和菊糖乳杆菌GG的封装用复凝聚法。优化配方将封装效率最大化,冷冻干燥后封装细胞的存活率,存储和在模拟肠道接触模拟胃液体和液体。

材料和方法

菌株

商业含鼠李糖乳杆菌GG的益生菌菌株(写明ATCC 53013)是购自美国文化集合类型。股票文化保存在德曼,Rogosa,夏普(夫人)肉汤(Difco火花,医学博士,美国有25%的w / v甘油在-80°C。使用之前,冷冻文化被培养在汤夫人激活连续两个孵化项目在厌氧条件下保持厌氧罐包含gas-pak微生物Anaerocult®(默克公司,达姆施塔特,德国)在37°C 48 h。

的制备喂食GG-loaded微胶囊通过复杂的班巴拉族的凝聚和制备花生分离蛋白

成熟的班巴拉族花生种子从本地市场,获得HatYai,泰国宋卡。样本(1公斤)dehulled和地面使用磨床(健康草制品有限公司、有限公司、泰国)获得细粉。班巴拉族花生分离蛋白(BGPI)制备的方法Pastor-Cavada et al。31日)有轻微修改如下。20克的花生粉是悬浮在100毫升的2 g / l氢氧化钠溶液pH值(12)。混合物在室温下搅拌连续2 h (30°C)其次是离心在6000 g×30分钟25°C使用贝克曼模型两代情J-E离心机(贝克曼库尔特公司,富勒顿、钙、美国)。上层清液被收集并调整pH值4.5使用6 M盐酸,根据离心沉淀形成,随后孤立在6000 g×30分钟25°C。由此产生的颗粒与10卷的蒸馏水洗(pH值4.5)其次是离心8000 g×30分钟,使用冷冻干燥机(fd - 300模型Airvac工程企业有限公司,丹迪,澳大利亚)在-40°C的冷凝器温度20 h。干粉末被称为“班巴拉族花生分离蛋白(BGPI)”。BGPI放置在密封的聚乙烯袋,直到使用储存在4°C。

封装程序

益生菌细胞被BGPI封装/海藻酸(混合比1:1重量)和菊粉用复凝聚法。BGPI /海藻酸和菊粉溶液在不同浓度为生成的下面描述的实验设计。封装过程是由添加细胞分散在2毫升菊粉溶液(细胞密度109 - 1010 CFU /毫升)到8毫升BGPI /海藻酸溶液和混合物轻轻搅拌20分钟。随后混合物的pH值调整pH值4.5慢慢添加10% (v / v)乳酸溶液在室温下形成团聚体和左站(30°C)至少30分钟允许完整的相分离。随后,复凝聚相的形式获得的微胶囊是倾注的清晰的浮层。的微胶囊与去离子水清洗三次(pH值4.5)然后冻干条件如前所述。可行的封装细胞的数量冻干过程前后列举计算存活率。

实验设计

期望的结果的反应。,entrapment efficiency (EE, %), viability of probiotic cell in acid solution pH 2.0 (%) and viability of the cells after freeze drying (%) were required. Two main factors includes BGPI/alginate aqueous solution of 1-3% w/v prepared with biopolymer mixing ratio of 1:1 and inulin solution of 1-5% w/v. As shown in表1,13个不同组合准备基于中心复合设计优化过程(CCD)调查两个因素对上述反应的影响。

试验没有。 系数(%) 反应
封装效率(%) 存活率(%)在酸性条件 Frreze-drying后存活率(%)
BGPI /海藻酸 菊粉
实验 预测 实验 预测 实验 预测
1 1 (1) 1 (1) 85.18 86.01 82.45 82.79 83.22 83.9
2 1 (3) 1 (1) 89.5 89.75 87.76 87.77 88.74 88.96
3 1 (1) 1 (5) 89.12 89.41 87.35 87.06 89.35 88.67
4 1 (3) 1 (5) 89.81 89.53 88.98 88.36 89.59 88.46
5 1.4142 (0.58) 0 (3) 87.43 86.68 84.27 84.09 85.49 85.32
6 1.4142 (3.41) 0 (3) 89.35 89.53 88.24 88.65 88.28 88.87
7 0 (2) 1.4142 (0.17) 88.75 88.09 85.18 84.87 87.11 86.37
8 0 (2) 1.4142 (5.38) 90.25 92.32 87.75 90.29 88.2 91.41
9 0 (2) 0 (3) 95.93 96.56 93.27 94.26 94.23 95.62
10 0 (2) 0 (3) 96.9 96.56 94.14 94.26 95.98 95.62
11 0 (2) 0 (3) 95.9 96.56 93.89 94.26 94.34 95.62
12 0 (2) 0 (3) 97.2 96.56 95.24 94.26 96.39 95.62
13 0 (2) 0 (3) 96.85 96.56 94.76 94.26 96.17 95.62

表1:治疗的组合封装代理班巴拉族花生分离蛋白(BGPI) /海藻酸和菊粉中心合成设计与实验值和预测值在封装效率、存活率在暴露于酸经过冷冻干燥过程的条件喂食GG。

模型的统计显著性是由野生和方差分析(方差分析)进行拟合二次多项式模型。实验的设计以及数据的分析和优化过程进行了使用设计专家软件(试用版9.0.3.1;美国明尼阿波利斯stat容易;www.statease.com)。

关于预测模型的准确性,充足的实验数据的回归方程,预测使用R值测定2和绝对平均偏差(AAD)计算:

图像

在y,实验和y分别,卡尔是实验和计算响应和p是实验运行的数量。

枚举的自由细胞和封装细胞

封装的微胶囊被添加到0.1米磷酸缓冲溶液pH值(7.4),混合物在室温下是大力搅拌30分钟,以打破聚合物壁和完全释放细胞进入缓冲区。某些连续稀释了实现与其细胞数量。细菌细胞被镀在琼脂夫人37°C在厌氧条件下48 h,而自由细胞也同样列举。

封装效率测定

封装效率(%)计算如下:

封装效率(%)= (log N / log N0)×100

其中N是细胞的数量(枚举)公布的总团聚体质量和N0最初的细胞的数量添加到聚合物溶液混合用于微型胶囊。

封装矩阵对细胞活力的影响在酸溶液pH值2.0

封装矩阵的保护作用对细胞生存能力在酸溶液由李和Heo[建议的方法32)如下。自由细胞和封装细胞被添加到包含0.2% w / v氯化钠的酸溶液pH值2(盐酸调整0.1 N) 37°C 2 h。孵化后,酸溶液立即倾析和球然后用消毒水洗两次正常生理盐水来缓解酸压力。细菌释放的游离细胞和细胞微胶囊被上述方法枚举。

光和封装细胞的扫描电子显微镜

微胶囊的新鲜样品转移在玻璃幻灯片,然后光显微镜下检查(奥林巴斯、东京、日本)。进一步形态信息获得使用扫描电子显微镜(地产- 5800 lv JEOL,日本)。冻干样品安装在铝存根使用双面胶带和溅射镀黄金,观察在前15千伏。

生存的自由细胞和封装细胞在模拟胃液体

模拟胃液体(山东)准备根据Gbassi描述的方法et al。33与修改)。生理盐溶液的浓度9 g / l制备和pH值调整到2.0 1 M盐酸。然后解决方案是由高压灭菌法灭菌15分钟的121°C。胃蛋白酶(美国Sigma-Aldrich)添加到3.0 g / l的浓度和解决方案是0.22μm无菌过滤膜。免费细胞或封装细胞转移到山东和孵化37°C下轨道在160 rpm摇晃3 h。在孵化后,样品被移除(0)30、60、120和180分钟和可行的细菌是根据上述方法枚举。自由细胞和封装细胞的存活百分比抽样间隔之间的比较。

在模拟肠道流体释放研究

发布概要文件的封装喂食GG BGPI / alginate-inulin研究了微胶囊在模拟肠道流体(SIF)。1 g / l的SIF由胰液素(美国Sigma-Aldrich)和3 g / l胆汁盐(美国Sigma-Aldrich)在12.5 g l - 1 NaHCO3及其与1 M氢氧化钠[pH值调整到7.034]。解决方案是通过0.22μm无菌过滤膜。BGPI / alginate-inulin微胶囊包含喂食GG被添加到锥形塑料管子包含预热SIF和孵化37°C用颤抖的在160 rpm。整除(100μl)的释放介质收集时间间隔0,30岁,60岁,120年,第240分钟,取而代之的是同等体积的新鲜培养基。立即撤回样本化验的可行性喂食GG细菌释放根据上述程序和累计发布是绘制与时间。

在存储封装细胞的生存

自由和封装益生菌细胞(400毫克)冻干形式手工挤进第一明胶胶囊。胶囊是放置在一个密封的琥珀色玻璃瓶含有硅胶干燥剂包装紧密与一团棉花。自由和封装的贮存稳定性喂食GG测试在4°C和30°C每隔一个月6个月免费的可行性的分析和封装细胞根据上述方法。

结果与讨论

发展中国家和检查拟合模型

响应面方法应用于研究墙浓度的影响(BGPI /海藻酸)和菊粉在益生菌细胞,封装效率和存活率在严酷的环境中包括在酸性条件下和经过冷冻干燥。单因素实验只有不到1% w / v墙浓度显示微胶囊不仅有低的产量,而且封装效率低以及低在酸性和after-freezedrying存活率。另一方面,BGPI /海藻酸浓度越高(> 3% w / v)导致微胶囊形态不规则,大粒径和聚集的微胶囊进行进一步的过程是困难的。然后,它是不推荐用于制备和进一步应用的这些probiotic-loaded微胶囊。菊粉的浓度选择从其他研究的结果35,36]。因此,墙上浓度(BGPI /海藻酸)和菊粉应该优化1 - 3%的范围内w w / v / v和1 - 5%。

优化probiotic-loaded团聚体微胶囊,十三个实验在RSM由CCD。益生菌的实验和预测响应封装效率细胞存活率在酸性条件和冷冻干燥了表1。两个独立变量之间的关系和三种反应是由回归方程如下:

封装效率

Y1b = 65.5982 + 19.1932 + 6.8048 - 4.2170 - 0.4533 - ab -2-0.9165 b2

益生菌在酸性条件下的存活率

Y2b = 62.1788 + 18.6950 + 7.2726 - 3.9366 - 0.4595 - ab -2-0.9574 b2

冷冻干燥后存活率的益生菌

Y3b = 61.9174 + 20.2120 + 7.6579 - 4.2550 - 0.6597 - ab -2-0.9676 b2

在Y1Y2和Y3(%)封装效率、细胞的存活率喂食GG在酸性条件和冷冻干燥过程,分别与A和B的浓度水平变量BGPI /海藻酸和菊粉,分别。

回归模型的显著性检验,单个模型系数和缺乏健康进行了方差分析。方差分析和缺乏适合测试的结果与相关系数显示表2。系统,模型的健康一直是由模型的意义(p < 0.05)和缺乏适合的无意义(p > 0.05)。它由系数表示决心,R2衡量响应变量可以占的百分比或解释为独立变量,正如先前的研究[32,37]。适合的模型,Joglekar & 5月(38)表明,R2值应该至少0.80。

它还 平方的总和 自由度 均方 F值 p值
封装 回归 208.26 5 41.65 89.21 0.0001
效率(%) 剩余 3.27 7 0.47 - - - - - - - - - - - -
缺乏合适的 1.82 3 0.61 1.67 0.309
纯粹的错误 1.45 4 0.36 - - - - - - - - - - - -
211.53 12 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
存活率(%)在酸性条件 回归 220.59 5 44.12 88.51 0.0001
剩余 3.49 7 0.5 - - - - - - - - - - - -
缺乏合适的 1.14 3 0.38 0.65 0.6234
纯粹的错误 2.35 4 0.59 - - - - - - - - - - - -
224.08 12 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
冷冻干燥后存活率(%) 回归 231.55 5 46.31 43 0.0001
剩余 7.54 7 1.08 - - - - - - - - - - - -
缺乏合适的 4.51 3 1.5 1.98 0.2588
纯粹的错误 3.03 4 0.76 - - - - - - - - - - - -
239.09 12 - - - - - - - - - - - - - - - - - -

表2:方差分析(方差分析)评价的二阶响应面模型。

配方变量对益生菌的影响细胞封装效率

截留效率提出了相关的响应曲面图图1一个。2(0.9845)高表明足够的二次模型的拟合。系数的大小以及它携带的迹象,即。,positive or negative in polynomial regression made one to draw the significance of the variables. The viability of the encapsulated喂食GG主要是受BGPI /海藻酸(A),而菊粉(B)最低浓度的影响。在交互的情况下,增加浓度的封装效率增加BGPI /海藻酸和菊粉,直到达到了最高。进一步提高BGPI /海藻酸超过2.14% w / v对封装效率只有一个微妙的影响。类似于BGPI /海藻酸浓度的影响,在菊粉浓度提高封装效率增加,但增加的速度是相当微妙的菊粉的浓度高于3.23%时w / v。

microbiology-biotechnology-entrapped

图1:(A)之间的交互响应表面BGPI /海藻酸(BGPI-ALG)和菊粉在封装效率,(B)暴露在酸性条件下,后存活率和(C)冷冻干燥后的存活率。

配方变量影响的可行性喂食GG在酸性条件下

三维响应面有关的情节在酸性条件提出了可行性图1 b有很好的确定系数(R20.9837)的价值。对于这些参数的分析表明,BGPI /海藻酸是最有效的因素的可行性喂食其次是菊粉GG在酸性条件。的图中显示不同浓度的影响BGPI /海藻酸和菊粉的平均值,益生菌在酸性条件下的生存能力。最高的细胞生存能力得到的平均值BGPI /海藻酸和菊粉。

配方变量影响的可行性喂食GG冷冻干燥后

BGPI /海藻酸浓度的影响和菊粉的可行性的平均值喂食GG冷冻干燥后提出了图1 c。很明显,细胞冷冻干燥的可行性喂食GG稳步BGPI /海藻酸的浓度的增加而增加,菊粉平均值,但超出论文浓度下降。确定系数(R2)为0.9685。

预测模型的验证

确定统计模型的有效性,治疗防护材料的最优变量包括BGPI /海藻酸的浓度2.14% (w / v)和菊粉3.23% (w / v)应用。在优化条件下的预测生存率喂食GG的封装效率、存活率在酸性条件下经冷冻干燥过程,为96.64%,分别为94.48%和95.76%。观察到实验的最佳工艺参数条件下的响应值封装效率95.92%,酸性条件后存活率93.69%,存活率96.21%后冷冻干燥过程。这些结果证实了模型的有效性,表明,实验值与预测值很好的协议。计算平均偏差为0.75%,0.84%和0.46%的封装效率,存活率分别在酸性条件和冷冻干燥后的存活率。实验值,意思是三个试验,发现与预测值基本一致,在可接受的范围内,显示所选模型的充分性。

形态学分析

图2一个、复杂的相互作用所产生的凝聚BGPI海藻酸和反对指控,导致裹入菊粉和大分子网络的形成喂食GG细胞。光学显微镜揭示了相当均匀的球形喂食GG包含微胶囊由复杂的凝聚,从124年到352年μm不等。冻干的微胶囊的形态提出了扫描电子显微镜图2 b表明高聚集,导致损失的球形和生产这样的片状结构,各种大小。在高放大(5000 x),图2 c发现有细菌细胞嵌入微胶囊的表面和内部。

microbiology-biotechnology-microscope

图2:(一)新鲜BGPI / alginate-inulin包含光学显微镜图像喂食GG通过使用复杂的凝聚技术,(B)的扫描电子显微镜图像冻干微胶囊和(C)裹入细胞微胶囊的表面和内部。

Microencapsulated的生存喂食GG细胞在模拟胃液体

在酸性环境中某些细菌的操作一种防御机制,一个质子泵或质子/阳离子交换系统的质膜补偿质子维持细胞质的涌入附近中性pH然而,pH值在高酸性的条件下细胞的调控机制无法函数充分和由此产生的细胞内酸化导致丧失生存能力。当自由喂食GG细胞和细胞封装在BGPI /海藻酸和菊粉的复凝聚在优化配方条件下暴露在模拟胃液体(山东,pH值2.0)37°C, non-encapsulated细胞的数量减少的主要测定治疗后3 h(日志减少5.98日志CFU /毫升)。相比之下,一个相当轻微的失去生存能力造成日志CFU /毫升(1.05)封装细胞所示图3,符合功能和马歇尔的工作(39],李和Heo [32和华等。40]。目前发现突出的显著的有害影响胃环境保护益生菌细胞和开发复杂的效率coacervation-based微型胶囊技术在保护细胞免受敌对,外部环境。喂食GG似乎有效地封闭的团聚体之间的相互作用产生的BGPI /海藻酸和菊粉。在山东的酸环境得组织的蛋白质(BGPI)使质子化和分离多糖(海藻酸)的羧基组减少,因此,细胞可能位于一个紧凑的聚合物基体提供一个高度有效的抵御极端山东的pH值。此外,菊粉的存在的生命起源以前的微胶囊矩阵可以提高益生菌细胞的保护身体的毛孔阻塞矩阵,从而阻碍扩散的山东胶囊。菊粉的保护作用向alginate-encapsulated益生菌暴露于胃条件被报道之前(41]。

microbiology-biotechnology-exposure

图3:生存的自由细胞和封装喂食GG BGPI / alginate-inulin在暴露在模拟胃液体(山东)3小时。

释放封装的特征喂食GG在模拟肠道流体

高效的交付和释放封装益生菌细胞在小肠和结肠对增长和殖民带来健康的功能至关重要。发布概要文件的封装喂食GG在模拟肠道流体(SIF, pH值6.8,37°C)包含胰液素,4 h时间显示图4

microbiology-biotechnology-cells

图4:释放细胞和自由喂食GG BGPI / alginate-inulin微胶囊在暴露于模拟肠道流体(SIF) 4小时。

可行的细胞的数量以30分钟总计约6.68日志CFU /毫升和数量逐渐增加,达到大约8.53日志CFU /毫升4 h。细胞释放机制也可能被解释成swellingerosion BGPI-alginate网络在SIF,加速了钠离子(Na+在释放介质,这可能破坏protein-alginate网络行动。Smidsrod和Skjakbraek42)表明,钠离子的存在导致海藻酸水凝胶的快速分解,通过Ca交联2+通过离子交换的过程。此外,胰液素存在于SIF可能消化BGPI并加速分解的微胶囊。免费的喂食GG细胞显示减少可行性从9.49日志CFU /毫升7.34日志CFU /毫升4 h后,可能由于细胞壁完整性的损失由于暴露于胆汁盐的SIF释放介质。总裁et al。23之前报道,封装益生菌细胞存活率高于自由SIF细胞含有胆汁盐。

贮存稳定性的自由和封装喂食GG

自由和封装的存活率喂食GG BGPI / alginate-inulin细胞微胶囊在6个月存储在4°C和30°C分别显示在图5 a和5 b。在4°C存储温度(图5一个),自由细胞的存活数从9.10下降到4.10日志存储6个月后CFU /毫升。另一方面,有轻微的降低封装细胞从9.55到7.82日志CFU /毫升在相同条件下。根据所示的结果图5 b包含免费的细菌,在对照组,细胞计数降低在存储期间,减少4.26日志CFU /毫升30°C存储4个月后,并没有计算后6个月。BGPI / alginate-inulin,封装细菌显示只有一个~ 3日志6个月后,细胞数量减少。高减少自由细胞中储存的影响可能是由于在冷冻干燥过程中冰晶的形成与膜的破裂结构性破坏。细胞生理状态的变化会导致存储期间增加脂肪酸氧化率。在封装的情况下细胞,即封装材料。,BGPI, alginate and inulin may protect the cell from the harmful effect of ice crystals during freezing. Furthermore, encapsulated wall forms a barrier against oxygen whereas sulfur-containing amino acids present in BGPI could contribute to the maintenance of low redox potentials and act as oxygen scavengers leading to the improved cell survival during storage. Hugo et al. [43)也报道,益生菌细胞的存活率封装在大豆分离蛋白与氯化钙矩阵存储期间高于自由细胞。因此,这些结果表明BGPI / alginate-inulin微胶囊承诺在存储系统提高益生菌细胞的可行性。

microbiology-biotechnology-complex

图5:细胞生存能力喂食滞留在BGPI GG / alginate-inulin通过复合凝聚微胶囊技术为6个月(A) 4°C和(B) 30°C。

结论

益生菌喂食GG成功封装在BGPI / alginate-inulin使用复杂的凝聚技术。验证实验表明,RSM发展中一个模型是可靠的,优化的因素和交互作用的分析。最优占2.14% (w / v) BGPI /海藻酸co-solution (1:1 w / w)和3.23% (w / v)菊粉的解决方案。微胶囊制备的最优条件下产生cellencapsulation效率更高的胶囊,优秀的封装保护细胞的冷冻干燥过程的有害影响,胃条件和储存条件而未受保护的自由细胞。微胶囊也有效地发布了益生菌细胞在模拟肠道流体。因此,生产益生菌微胶囊的组合BGPI /海藻酸和菊粉壁矩阵复凝聚技术潜在的应用在药物和功能性食品行业。

确认

这项研究的部分支持由高等教育研究推广和泰国国家研究型大学项目,高等教育委员会办公室和制药科学教师,王子Songkla大学的帽子,泰国宋卡。我们表达我们的感谢艾伦·库姆斯博士的建议和纠正英语。

的利益冲突

所有作者没有利益冲突声明。

引用