تاثیر درون‏ پوشانی به روش امولسیون بر زنده‏ مانی باکتری لاکتوباسیلوس ‏روتری در شرایط شبیه ‏سازی شده معده

سابقه و هدف: اثرات سلامت ‏بخش باکتری ‏های پروبیوتیک، افزایش کاربرد آنان در فرآورده‏ های غذایی را در پی داشته است. پایداری پایین باکتری‏ های پروبیوتیک‏ در برابر شرایط نامساعد محیطی و به دنبال آن کاهش زنده‏ مانی طی فرآوری، دوره نگهداری و هم‏چنین در هنگام مصرف، مهم‏ترین محدودیت در تولید و توسعه فرآورده‏ های پروبیوتیک به شمار می ‏آید. درون‏ پوشانی باکتری‏ های پروبیوتیک از جمله فناوری‏های است که در تحقیقات متعدد جهت افزایش پایداری باکتری‏ها در برابر تنش‏های محیطی با موفقیت پیاده‏ سازی گردیده است. هدف از انجام این تحقیق، ارزیابی فن‎آوری درون ‏پوشانی هستهپوسته با استفاده از ترکیبات ‏کلسیم ‏آلژینات، زانتان و ژلان، بر زنده ‏مانی باکتری لاکتوباسیلوس ‎روتری در شرایط شبیه ‏سازی شده معده (1.5= ph) به روش امولسیون می ‏باشد.مواد و روش‏ها: درون‏ پوشانی باکتری لاکتوباسیلوس ‏روتری (atcc 1655) با ترکیبات کلسیم ‏آلژینات، زانتان و ژلان به روش امولسیون انجام و قابلیت زنده ‏مانی باکتری‏های درون ‏پوشانی شده و آزاد، در شرایط شبیه ‏سازی شده معده در فواصل زمانی صفر، 30، 60، 90 و 120 دقیقه در دمای 37 درجه سانتی‏گراد، بررسی گردید. هم‏چنین مرفولوژی و اندازه ریزپوشینه ‏ها به وسیله میکروسکوپ الکترونی sem و دستگاه تجزیه اندازه ذرات، تعیین گردید.یافته‏ها: شکل ظاهری ریزپوشینه‏ ها حاصل از ترکیبات دیواره‏ ای تحت بررسی، کروی تا بیضوی بود. میانگین قطر ریزپوشینه‏ ها، در تمامی ترکیبات دیواره‏ای تحت بررسی با یکدیگر اختلاف معنی ‏داری (0.05≥p) نشان می ‏دهند. میانگین قطر ریزپوشینه‏ ها متاثر از ترکیبات دیواره‏ای تحت بررسی بود و نشان داده شد که بکارگیری همزمان آلژینات، زانتان و ژلان به عنوان ترکیبات دیواره ‏ای، علاوه بر استحکام بخشیدن به ریزپوشینه ‏ها، منجر به افزایش قطر ریزپوشینه ‏ها می‏شوند. راندمان درون‏ پوشانی در تمامی ترکیبات دیواره‏ ای تحت بررسی، بیش از 90 درصد بود که بیانگر مناسب بودن روش امولسیون در درون‏ پوشانی لاکتوباسیلوس‏ روتری می‏باشد. بالاترین راندمان درون پوشانی مربوط به تیمارهای (آلژینات) و (آلژینات و ژلان) بود که اختلاف معنی ‏داری (0.05≥p) نسبت به سایر ترکیبات دیواره ‏ای را نشان دادند. کمترین راندمان درون پوشانی در بین ترکیبات دیواره‏ ای تحت بررسی مربوط به تیمار (آلژینات، زانتان و ژلان) بود. بالاترین و کمترین میزان زنده‏ مانی در شرایط شبیه ‏سازی شده معده در بین ترکیبات دیواره ‏ای تحت بررسی به ترتیب مربوط به ترکیبات دیواره ‏ای (آلژینات، زانتان و ژلان) و (آلژینات به تنهایی) بود که با سایر ترکیبات دیواره ‏ای اختلاف معنی ‏داری (0.05≥p) نشان می‏دهند. نتیجه‏گیری: درون‏پوشانی باکتری لاکتوباسیلوس ‏روتری به روش امولسیون با ترکیبات دیواره‏ای (‏آلژینات، زانتان و ژلان) در کنار بهبود معنی‏دار زنده‏مانی در شرایط شبیه‏سازی شده معده، موجب افزایش میانگین قطر ریزپوشینه‏ها و هم‏چنین کاهش راندمان درون‏پوشانی می‏گردد.

Effect of encapsulation by emulsion method on survival of Lactobacillus reuteri in simulated gastric conditions

Abstract:Backgrounds and objectives: The health benefits of probiotic bacteria have led to an increase in their use in food products. The low stability of probiotic bacteria against adverse environmental conditions and the consequent reduction of survival during processing, storage period and also during consumption, is the most important limitation in the production and development of probiotic products. Encapsulation of probiotic bacteria is one of the technologies that has been successfully implemented in numerous studies to increase the stability of bacteria against environmental stresses. The aim of this study was to evaluate the coreshell encapsulation technology using calcium alginate, xanthan and gelan wall materials on the survival of Lactobacillus reuteri in simulated gastric conditions (pH = 1.5) by emulsion method.Materials and methods: Lactobacillus reuteri (ATCC 1655) was encapsulated with calcium alginate, xanthan and gelan by emulsion method and survival of encapsulated and free bacteria in simulated gastric conditions at intervals of zero, 30, 60, 90 and 120 minutes at temperature 37°C were evaluated. Also, the morphology and size of the microcapsules were determined by SEM electron microscope and particle size analyzer.Results: The morphology of the microcapsules obtained from the under study wall materials was spherical to oval. The average diameter of microcapsules in all wall materials under study showed a significant difference (p≤0.05). The average diameter of the microcapsules was affected by the wall materials under study and it has been shown that the simultaneous use of alginate, xanthan and gelan as wall materials, in addition to strengthening the microcapsules, leads to an increase in the diameter of the microcapsules. The encapsulation efficiency in all the wall materials under study was more than 90%, which indicates the suitability of the emulsion method in the encapsulation of Lactobacillus reuteri. The highest encapsulation efficiencies were related to (alginate) and (alginate and gellan) treatments which showed a significant difference (p≤0.05) compared to other wall materials. The lowest encapsulation efficiency among the wall materials under study was related to the treatment (alginate, xanthan and gelan). The highest and lowest survival rates in simulated gastric conditions among the wall materials under study were related to wall materials (alginate, xanthan and gelan) and (alginate alone), respectively, which show a significant difference (p≤0.05) with other wall materials.Conclusion: Encapsulation of Lactobacillus reuteri by emulsion method with wall materials (alginate, xanthan and gelan) in addition to significantly improving survival in simulated gastric conditions, it increases the average diameter of microcapsules and also reduces the encapsulation efficiency.Keywords: Lactobacillus reuteri, Encapsulation, Simulated gastric conditions, Survival.