动物双歧杆菌RH对消化道的耐受性及其微胶囊制备的研究

采用耐胃酸、耐胆盐、模拟胃液和模拟肠液的独立影响实验和连续模拟消化道实验考察动物双歧杆菌对消化道环境的耐受性,结果表明:动物双歧杆菌RH经各独立实验后活菌数仍保持在10~7 CFU/mL,经连续模拟消化道实验后活菌数为10~6 CFU/mL。采用单因素试验和正交试验对动物双歧杆菌RH微胶囊壁材进行优化,结果表明:动物双歧杆菌RH最佳冻干保护剂各组成质量分数分别为甘油10%、海藻酸钠0.5%、乳清蛋白1.5%、阿拉伯胶1.25%和大豆卵磷脂1.25%,该条件下制备的冻干微胶囊活菌数为1.80×10~(12) CFU/g,平均包埋效率为96.04%。结论:动物双歧杆菌RH对人工模拟消化道具有较好的耐受性,经壁材优化后制备的冻干微胶囊有较高的活菌数和较好的肠溶性。本研究为动物双歧杆菌RH益生菌产品的开发提供理论基础和技术支撑。     

双歧杆菌微胶囊的制备及其理化性能

为了更好地发挥双歧杆菌的对人体健康的保健作用,以双歧杆菌和低聚果糖的混合溶液为芯材,海藻酸钠与乳清蛋白为壁材,采用内源乳化法制备双歧杆菌微胶囊。将湿胶囊的包埋率作为评价指标,通过单因素和响应面试验确定双歧杆菌微胶囊制备的最优条件。结果表明,当海藻酸钠质量分数为2%,乳清蛋白和海藻酸钠质量比为2∶1,碳酸钙和海藻酸钠质量比为1∶2,水相与油相体积比为2∶5,冰醋酸为400μL时,双歧杆菌湿润微胶囊包埋率可达到81. 15%;将最佳工艺条件下得到的湿胶囊冷冻干燥制成干胶囊,进行耐胃酸、胆盐、肠道释放性和消化道体系实验,以游离菌作为对照组,结果发现干胶囊在经过模拟消化液实验后,每毫升活菌数均高于游离菌,同时具有良好的肠道释放性。由此表明,经过优化工艺条件制备的双歧杆菌微胶囊理化性能要优于游离菌。     

海藻酸钠和乳清蛋白作为益生菌包埋壁材的比较

利用海藻酸钠和乳清蛋白分别制备包埋有两歧双歧杆菌的微胶囊,测定了不同微胶囊的粒径、包埋效率、缓冲能力和外观形态,同时还考察了不同微胶囊对两歧双歧杆菌保护效果的影响。结果表明：乳清蛋白微胶囊的粒径和包埋效率均要高于海藻酸钠微胶囊,分别为202.5 μm,87.8%和118.3 μm,48.1%;虽然在高胆盐环境中两种微胶囊对两歧双歧杆菌的保护效果没有显著差别,但在低酸环境、模拟胃液和常温贮藏期中,相比于海藻酸钠微胶囊,乳清蛋白微胶囊将两歧双歧杆菌的存活量分别提高了大约5、2、0.5（lg（CFU/mL））。乳清蛋白微胶囊在pH值偏中性的环境中具有较高的缓冲能力;在外观形态上,由高浓度乳清蛋白溶液制备而来的微胶囊具有较好的呈球性和致密度,这些可能是乳清蛋白微胶囊具有较高保护效果的原因。     

海洋寡糖益生菌微胶囊的制备和体外评估及其对动物肠道菌群的调节作用

为解决益生菌不耐低pH值、不耐氧的缺点,采用微胶囊包埋技术,以海藻酸钠为壁材用乳化法制备长双歧杆菌藻酸盐微胶囊。将基础藻酸盐微胶囊外包壳寡糖（chitosan oligosaccharides,COS）或在藻酸盐壁材中添加藻酸盐寡糖（alginate oligosaccharides,AOS）分别制备两种海洋寡糖微胶囊：COS-微胶囊和AOS-COS-微胶囊。体外实验表明：两种海洋寡糖微胶囊均可以显著提高长双歧杆菌在模拟消化液处理后或在4 ℃贮藏期内的存活率。AOS-COS-微胶囊在模拟胃液处理后仍能保持106 CFU/g以上的活菌数。在连续的模拟消化液处理后,AOS-COS-微胶囊中的活菌量达到基础微胶囊中的约1 000 倍。两种海洋寡糖微胶囊在4 ℃贮藏28 d后仍均能保持108 CFU/g以上的活菌数。体内实验表明：相比较未包埋的长双歧杆菌或基础微胶囊,海洋寡糖微胶囊可以显著提高动物肠道菌群中益生菌的含量,同时降低条件致病菌的含量,具有最佳的调节肠道菌群效果。因此,海洋寡糖益生菌微胶囊产品将是一种有巨大应用前景的新型功能性益生菌食品。     

内源乳化法制备干酪乳杆菌微胶囊

为提高益生菌干酪乳杆菌KLDS 1.0301对不利环境的抗性,采用内源乳化法,将菌株包埋在海藻酸钠和浓缩乳清蛋白中制成微胶囊制剂。通过响应面实验对微胶囊包埋工艺参数进行优化,并通过人工胃肠液对微胶囊的耐受性进行分析。结果表明,微胶囊的最佳制备工艺:海藻酸钠1.93%,海藻酸钠与浓缩乳清蛋白80的质量比1∶1,水油体积比1∶2.7,碳酸钙与海藻酸钠质量比1∶2.18,包埋率为93.51%。干酪乳杆菌微胶囊在模拟人工胃液中处理3 h后活菌数下降2个对数值,而未经包埋的干酪乳杆菌在相同条件下活菌数下降4个对数值。干酪乳杆菌微胶囊在人工肠液中处理60 min后,活菌数基本保持不变,表明了干酪乳杆菌微胶囊具有较好的肠溶性。将包埋的微胶囊与嗜热链球菌KLDS 3.0501和保加利亚亚种ATCC 11842在乳清粉底料中进行混合发酵,发现包埋的干酪乳杆菌在发酵期间同样能够良好产酸,并对产酸量几乎没有影响。     

两歧双歧杆菌微胶囊化及其性质研究

以明胶、果胶、海藻酸钠、氯化钙和壳聚糖为壁材,采用乳化法双层包埋制备双歧杆菌微胶囊。制备的微胶囊粒径在10～30μm。检测结果表明,微胶囊内活菌数可达到109 CFU/g以上,菌体包埋率可达到82.24%。经模拟胃酸、胆汁酸处理后活菌数仍在108 CFU/g以上,对酸有很高的耐受力;经人工肠液处理15min,微胶囊几乎全部崩解,肠溶释放率可达到95.81%。通过经典的加速实验证明微胶囊的活菌贮藏稳定性较好,室温下贮藏1年其活菌数仍可以保持在108CFU/g以上。     

明胶复合凹土制备双歧杆菌微囊的研究

为了解决双歧杆菌提高双歧杆菌不耐氧、不耐酸、活性保护较难的限制,提高双歧杆菌到达肠道的活菌数,以海藻酸钠/明胶/凹土复合材料为壁材,采用挤压法制备双歧杆菌微囊。结果表明,最佳p H为5.8,Ca Cl_2浓度为1%,海藻酸钠浓度为2%,明胶浓度为1.2%,凹土浓度为0.15%,包埋率达到95.1%,肠道中释放达到2.38×1010 cfu/g。     

低聚木糖复配冻干保护剂的优化及其对双歧杆菌微胶囊性能的影响

为提高双歧杆菌在微胶囊制备过程中以及人体胃肠系统中的存活率,本文通过单因素和正交试验确定了低聚木糖复配冻干保护剂的最佳比例,同时考察了保护剂的加入对微胶囊性能的影响。结果表明,保护剂最佳配比为低聚木糖4.0%、甘油2.0%、谷氨酸钠1.0%,由此制备的双歧杆菌微胶囊包埋率和冻干存活率分别为81.5%±0.7%与88.1%±0.3%,与未添加组相比,其最终活菌负载率提高了约21.6%;添加复配保护剂的微胶囊表面更加平整致密,经模拟胃液处理2 h,双歧杆菌存活率为65.9%,相对于对照组提高了约15.3%;在人工肠液中,添加入保护剂的微胶囊的活菌释放量明显高于未添加保护剂组;在4 ℃和25 ℃贮存35 d后,添加复配保护剂的微胶囊活菌量分别为8.1 lg CFU/g和7.0 lg CFU/g,显著高于未添加保护剂的微胶囊(P<0.05)。因此,添加低聚木糖复配的冻干保护剂可以有效提高双歧杆菌微胶囊对不良环境的抗性。     

海藻酸钠-乳清蛋白复合益生菌微胶囊的构建及性能评价

将两歧双歧杆菌包埋在海藻酸钠和乳清蛋白中制成微胶囊,探索影响制备益生菌微胶囊的因素,通过正交实验确定最佳的工艺参数及条件,并对益生菌微胶囊的耐酸、肠溶性等特性展开研究。制备微胶囊的最佳工艺参数:海藻酸钠浓度为3%,乳清蛋白浓度为10%,氯化钙浓度为2%,搅拌速度800r/min。此条件下包埋率达到(78.0±2.0)%。经人工胃液处理后菌体存活率≥70%,在模拟肠液中60min后能够完全释放出来,可显著提高两歧双歧杆菌在模拟消化液处理后或在4℃储藏期内的存活率。本研究为益生菌微胶囊的进一步开发利用奠定基础。     

双歧杆菌混凝胶微囊制备及其胃肠释放特性研究

为克服双歧杆菌不耐酸、不耐氧的缺点,本试验建立制备双歧杆菌微胶囊的方法。以海藻酸钠和氯化钙形成海藻酸钙水凝胶,再与壳聚糖复合形成聚电解质膜,通过单因素及Box-Behnken响应面试验优化制备双歧杆菌混凝胶微囊工艺,使用扫描电镜观察胶囊结构,并采用模拟胃液及肠液的独立影响实验和模拟连续消化道实验考察胶囊中双歧杆菌的释放特性及存活率,探究其稳定性。结果表明:离心菌体与1.5%海藻酸钠均匀混合,注射到1.2%氯化钙溶液中,再与0.5%壳聚糖固定化35 min最佳。此条件下胶囊形状完整,扫描电镜图显示微胶囊结构致密、具有较好的包埋性,胃肠释放实验证明胶囊具有肠溶胃不溶和缓释的载体特性,胶囊中的双歧杆菌在肠液中的存活率平均值为72.3%,经模拟消化道处理后的存活率为49.8%。此结果为双歧杆菌微胶囊化提供参考。     

长双歧杆菌BBMN68寡糖利用预测与验证

长双歧杆菌BBMN68是来源于中国广西巴马长寿老人肠道的益生菌。本研究利用生物信息学技术分析该菌株寡糖糖苷水解酶基因,并利用生长试验及RT-PCR方法验证菌株对寡糖的利用。结果显示,该菌株具有多种糖苷水解酶基因,具有分解含半乳糖、葡萄糖、N-乙酰葡萄糖胺、N-乙酰半乳糖胺、果糖、甘露糖、阿拉伯糖和木糖单体的寡糖的潜质。生长试验表明,菌株可在低聚木糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、低聚麦芽糖、低聚果糖中良好生长。RT-PCR试验结果表明,不同条件下,寡糖转运系统基因BBMN68_74,BBMN68_75,BBMN68_217与BBMN68_925等16个基因可被不同程度地诱导表达。     

植物乳杆菌NCU116微胶囊制备工艺的优化设计

利用乳清蛋白中的β-乳球蛋白在低pH值及胃蛋白酶存在的情况下,依然能够保持结构完整的特性,本实验以脱脂乳作为壁材的成分之一,对植物乳杆菌NCU116微胶囊的制备工艺条件进行研究。在单因素试验的基础上,应用响应面分析法优化植物乳杆菌微胶囊制备条件。以经过人工胃液处理后微胶囊中包埋的活菌数为响应值,优化后的最佳工艺条件为：海藻酸钠质量浓度2.68g/100mL,氯化钙浓度0.20mol/L,脱脂乳质量浓度4.17g/100mL。以该工艺条件制备的植物乳杆菌NCU116微胶囊粒径为1.12mm,包封率在73.49%左右。经过人工胃液处理3h后,微胶囊中的活菌数可达8.79×109CFU/g,与理论预测值(8.85×109CFU/g)较为接近。表明实验所制备的微胶囊具有较好的耐酸性。     

Optimization of Incorporated Prebiotics as Coating Materials for Probiotic Microencapsulation

ABSTRACT: The purpose of this research was to improve probiotic microencapsulation using prebiotics and modern optimization techniques to determine optimal processing conditions, performance, and survival rates. Prebiotics (fructooligosaccharides or isomaltooligosaccharides), growth promoter (peptide), and sodium algi-nate were incorporated as coating materials to microencapsulate 4 probiotics ( Lactobacillus acidophilus, Lacto-bacillus casei, Bifidobacterium bifidum , and Bifidobacterium longum ). The proportion of the prebiotics, peptide, and sodium alginate was optimized using response surface methodology (RSM) to 1st construct a surface model, with sequential quadratic programming (SQP) subsequently adopted to optimize the model and evaluate the survival of microencapsulated probiotics under simulated gastric fluid test. Optimization results indicated that 1% sodium alginate mixed with 1% peptide and 3% fructooligosaccharides as coating materials would produce the highest survival in terms of probiotic count. The verification experiment yielded a result close to the predicted values, with no significant difference ( P > 0.05). The storage results also demonstrated that addition of prebiotics in the walls of probiotic microcapsules provided improved protection for the active organisms. These probiotic counts remained at 10⁶ to 10⁷ colony-forming units (CFU)/g for microcapsules stored for 1 mo and then treated in simulated gastric fluid test and bile salt test.     

真空冷冻干燥与喷雾干燥长双歧杆菌的工艺比较研究

为有效延长双歧杆菌的保存期和耐受性,利用真空冷冻干燥及喷雾干燥法制备活性菌粉。研究两种干燥方法的工艺参数,并对干燥得到的活性菌粉性能进行比较。真空冷冻干燥法制备的长双歧杆菌活性菌粉的活菌数为7.98×109CFU/g、存活率90.9%、含水量3.8%,4℃保藏90d后活菌数为2.5×108CFU/g,菌粉的水溶性好;喷雾干燥法制备的活性菌粉的活菌数为4.4×109CFU/g、存活率82.2%、包埋率71.9%、含水量5.6%,4℃保藏90d后活菌数为4×108CFU/g,菌粉在水中的溶解时间较长。真空冷冻干燥成本较高、操作时间长、菌粉的保藏期较短;而喷雾干燥工艺简单、生产成本低、工作效率高,包埋的菌粉保藏期较长。     

响应面法优化长双歧杆菌增殖培养基

为了提高长双歧杆菌发酵液中的活菌数,对其增殖培养基进行响应面优化。通过单因素试验筛选出长双歧杆菌的最佳碳源为乳糖,并发现低聚木糖、菊糖、低聚异麦芽糖、低聚果糖、苯丙氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、谷氨酸及赖氨酸均能显著促进长双歧杆菌的生长。利用Design Expert 8.06软件设计Plackett-Burman 试验筛选出影响长双歧杆菌生长的3个最重要因子,通过Box-Behnken试验及响应面分析确定3个因子的最佳添加量为：低聚木糖1.7g/L、菊糖3.6g/L、脯氨酸0.4g/L,用优化后的增殖培养基培养长双歧杆菌,18h后其活菌数达(1.75±0.02)×109CFU/mL,比优化前提高了95.64%。