摘要:在人們?cè)絹碓街匾暽眢w健康的今天,乳酸菌這種可以提高人體生理和保健功能的益生菌得到廣大人民群眾的重視。當(dāng)然,實(shí)現(xiàn)乳酸菌生理作用的有效發(fā)揮,需要提高乳酸菌的生理作用,對(duì)于增強(qiáng)人們身體健康起到積極促進(jìn)的作用。乳酸菌微膠囊化可以提升乳酸菌生理作用,但實(shí)現(xiàn)乳酸菌微膠囊化是有一定難度的。對(duì)此,本文將對(duì)乳酸菌微膠囊化的制備和存活率進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究,希望對(duì)于充分發(fā)揮乳酸菌生理作用有很大幫助。
關(guān)鍵詞:乳酸菌微膠囊化 微膠囊技術(shù) 存活率
中圖分類號(hào):R378 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-5336(2015)04-0062-01
乳酸菌是一類發(fā)酵乳糖產(chǎn)生乳酸的革蘭氏陽性菌的總稱,它可以抑制或殺死一些病原菌和食物腐敗菌, 微膠囊技術(shù)是一項(xiàng)用途廣泛而又發(fā)展迅速的新技術(shù)。在食品、化工、醫(yī)藥、生物技術(shù)等許多領(lǐng)域中己得到成功的應(yīng)用。本文主要介紹了微膠囊的技術(shù)、實(shí)驗(yàn)方法、存活率及微膠囊技術(shù)在食品工業(yè)中的作用和應(yīng)用。
1 微膠囊技術(shù)
微膠囊技術(shù)是利用天然的或合成的高分子材料,微膠囊技術(shù)問世以來,因其賦予微膠囊化產(chǎn)品的獨(dú)特性能而被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),受到了眾多 研究者的重視和青睞,成為一項(xiàng)重點(diǎn)研究開發(fā)的高 新技術(shù)。作為一種食品加工的新技術(shù),微膠囊技術(shù) 在歐美等國(guó)家的應(yīng)用已十分普遍,微膠囊化產(chǎn)品在 現(xiàn)代國(guó)際食品工業(yè)也占有重要地位,使乳酸菌更好地起到有益于健康的作用。
類別可做壁材物質(zhì)特點(diǎn):天然高分子材料明膠、阿拉伯膠、蟲膠、紫膠、淀粉、糊精、蠟、卡拉膠、白蛋白、瓊膠等無毒、性能穩(wěn)定、與生物相容性強(qiáng)、成膜性強(qiáng)、生物降解效果佳。
半合成高分子材料甲基纖維素、乙基纖維素、丁酸乙酸纖維素、領(lǐng)苯二甲酸纖維素等毒性小、粘度大、易水解、耐高溫性差。
合成高分子材料 PLA、PLLA、PE、聚丙烯、聚氨基酸、聚乙二醇、聚合酸酐、聚甲基丙烯酸乙酯等毒性小、成膜性強(qiáng)、穩(wěn)定性高
2 乳酸菌微膠囊化的制備和存活率的研究
2.1 試劑和儀器
海藻酸鈉、氯化鈣、變性淀粉、胃蛋白酶、MRS瓊脂培養(yǎng)基、磷酸二氫鉀、噴霧機(jī)(BUCHI-B290,瑞士布琦公司)、胰蛋白酶、光學(xué)顯微鏡等。
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
(1)菌株培養(yǎng)。根據(jù)篩選培養(yǎng)基染色后的水解圈與菌落直徑比,選擇比值較大的菌株進(jìn)行復(fù)篩搖瓶實(shí)驗(yàn),按上述方法制備粗酶液,測(cè)定酶活,獲得正向突變株13株,其中酶活最大的為UV-2,對(duì)其進(jìn)行連續(xù)6代傳代,檢驗(yàn)其遺傳穩(wěn)定性。由試驗(yàn)結(jié)果(表2)可知,經(jīng)6代遺傳穩(wěn)定性試驗(yàn)證明UV-2正向突變株穩(wěn)定性較好,與出發(fā)菌株最高酶活10.7 U/mL相比,酶活提高了2.075倍。
(2)微膠囊制備。①冷凍干燥法。制備好的無菌海藻酸鈉真空干燥為在真空干燥時(shí)使樣品保持凍結(jié)狀態(tài),需準(zhǔn)備冷凍槽,槽內(nèi)放碎冰塊與食鹽,混合均勻,可冷至-15℃。裝置儀器,安瓿管放入冷凍槽中的干燥瓶?jī)?nèi),抽氣一般若在30分鐘內(nèi)能達(dá)到93.3Pa(0.7mmHg)真空度時(shí),則干燥物不致熔化,以后再繼續(xù)抽氣,幾小時(shí)內(nèi),肉眼可觀察到被干燥物已趨干燥,一般抽到真空度26.7Pa(0.2mmHg),保持壓力6-8小時(shí)即可。②微膠囊的包埋率測(cè)定。由于乳酸菌微膠囊化是為了保證其較高的存活率,因此微膠囊化過程中必須具備以下條件:①制備 過程要溫和、 快速,對(duì)菌體損傷小,盡可能在生理 條件下制備;②使用的試劑和殼材料必須是食品 級(jí)的,對(duì)菌體和人體無毒害作用;③微囊要有足夠 的機(jī)械強(qiáng)度以抵抗培養(yǎng)過程中的攪拌,不破裂,有高的生產(chǎn)能力,并能生成均勻、 最佳尺寸的微囊顆。④微膠囊的耐酸性測(cè)定。葡萄糖2.0g,牛肉膏1.0g,蛋白質(zhì)1.0g,無水乙酸鈉0.5g磷酸氫二鉀0.2g,硫酸鉀0.02g,酵母提取物0.5g,檸檬酸氫二胺0.2g,硫酸錳0.0025g,硫酸鎂0.02g,吐溫80 0.1g蒸餾水100ml,ph為6.8。在此環(huán)節(jié)中需要注意進(jìn)行平板菌落數(shù)耐酸后的存活率實(shí)驗(yàn),為后續(xù)分析人體胃液中微膠囊的釋放情況提供幫助。對(duì)于平板菌落數(shù)耐酸后的存活率實(shí)驗(yàn)的實(shí)施主要是取一定數(shù)量的平板菌落數(shù),將其放置在于人體酸性相似的不同酸性溶液中,對(duì)其進(jìn)行厭氧培養(yǎng),在一定時(shí)間后觀察平板菌落數(shù),進(jìn)而計(jì)算其存活率。⑤模擬人體胃液的配制。參照中國(guó)藥典2005版第二部配制.(National Formulary Committees (國(guó)家藥典委員會(huì)).Chinese Pharmacopoeia. 2005)模擬人體胃液:取稀鹽酸16.4 mL(取鹽酸 234 ml,加水稀釋至 1000 ml),加水約800 mL與胃蛋白酶10 g,搖勻后,加水稀釋至100 mL即得。⑥微膠囊的腸液性測(cè)定。取兩份0.5g微膠囊,一份置于50ml解囊液中,另一份置于50ml滅菌水中,于搖床中(37士1)℃、171r/min處理,每隔20min取樣8000r/min,離心15min,,測(cè)其上清吸光度的變化及纖溶酶活性。微膠囊耐胃酸特性的測(cè)定進(jìn)行微膠囊釋放率的分析。⑦模擬人體腸液的配置。參照中國(guó)藥典2005版第二部配制模擬人體腸液:取磷酸二氫鉀6.8g,加水500 mL溶解,用0.1 mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至6.8,取胰蛋白酶10g,加水溶解,將兩液混合后,加水稀釋至1000 mL即得。
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
在本次實(shí)驗(yàn)的條件下,乳酸菌最適宜的存活溫度為37±1攝氏度,培養(yǎng)溫度要在20攝氏度和50攝氏度之間,其余溫度下生長(zhǎng)均受到抑制。
乳酸菌在培養(yǎng)36小時(shí)的時(shí)候開始進(jìn)入靜止期,靜止期的時(shí)間在36-45小時(shí)之間,反應(yīng)的時(shí)間為15分鐘,反應(yīng)溫度為30攝氏度,微膠囊對(duì)乳酸菌的包埋率是92.7%±1.15%,在進(jìn)行冷凍干燥后微膠囊中的乳酸菌成活率為2.64*108cfu/g。
原菌液在低溫4攝氏度儲(chǔ)存了兩個(gè)月之后菌存活率只剩下9.2%,而微膠囊化實(shí)驗(yàn)組的存活率在80%以上,這說明微膠囊化能夠顯著提高乳酸菌在低溫4攝氏度下的存儲(chǔ)活性。
3 結(jié)語
乳酸菌具有抑制腫瘤細(xì)胞的形成、調(diào)節(jié)消化道微生物區(qū)系平衡、降低膽固醇水平、增強(qiáng)機(jī)體的免疫力等功能。但真正被人體吸收的乳酸菌較少。究其原因,主要乳酸菌在進(jìn)入人體之前,容易多種不良因素的影響,致使其生理作用降低。乳酸菌針對(duì)營(yíng)養(yǎng)條件表現(xiàn)出較高的要求,針對(duì)氧表現(xiàn)出較高的敏感性,針對(duì)低pH值表現(xiàn)出較差的耐受性,從而導(dǎo)致乳酸菌易表現(xiàn)出失活的情況。于人體內(nèi)乳酸發(fā)揮益生作用過程中,乳酸菌會(huì)在人體機(jī)體胃環(huán)境的條件下,導(dǎo)致存活率表現(xiàn)為一定程度的下降。
本文所研究的乳酸菌微膠囊化可以提高乳酸菌活菌數(shù)量,為增強(qiáng)人體水平創(chuàng)造條件。相信隨著乳酸菌微膠囊化不斷的研究和開發(fā),乳酸菌生理作用將得到更好的保護(hù),相應(yīng)的更多活菌被人體所吸收,增強(qiáng)人體健康。
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