Method Article

プロバイオティクス菌の噴霧乾燥プロセス開発と製品品質評価

DOI:

10.3791/65192

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April 7th, 2023

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1Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, 2Faculdade de Farmácia, Universidade Federal De Goiás

In This Article

Summary

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このプロトコルは、噴霧乾燥プロバイオティクス製品の製造および物理化学的特性評価に関連するステップを詳述しています。

Abstract

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プロバイオティクスとプレバイオティクスは、その健康上の利点のために、食品および製薬業界にとって非常に興味深いものです。プロバイオティクスは人間と動物の健康に有益な効果をもたらすことができる生きたバクテリアであり、プレバイオティクスは有益な腸内細菌を養う栄養素の一種です。粉末プロバイオティクスは、摂取の容易さと実用性、および栄養補助食品としての食事への組み込みのために人気を博しています。ただし、高温はプロバイオティクス細菌を不活性化するため、乾燥プロセスは細胞の生存率を妨げます。これに関連して、この研究は、噴霧乾燥プロバイオティクスの製造と物理化学的特性評価に関連するすべてのステップを提示し、保護剤の影響を評価することを目的としていました(模擬スキムミルクとイヌリン:マルトデキストリン関連)粉末収量と細胞生存率の増加における乾燥温度。結果は、シミュレートされたスキムミルクが80°Cでより高いプロバイオティクス生存率を促進することを示しました。 この保護剤を使用すると、入口温度が上昇する限り、プロバイオティクスの生存率、水分含有量、および水分活性(Aw)が低下します。プロバイオティクスの生存率は、乾燥温度によって逆に低下します。120°Cに近い温度で、乾燥したプロバイオティクスは約90%の生存率、4.6%w / wの水分含有量、および0.26のAwを示しました。製品の安定性を保証するのに十分な値。これに関連して、粉末調製物における微生物細胞の生存率と貯蔵寿命、および食品加工および保管中の生存を確保するために、120°Cを超える噴霧乾燥温度が必要です。

Introduction

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プロバイオティクスとして定義されるためには、食品(またはサプリメント)に添加された微生物は生きたまま消費され、宿主の胃腸管での通過中に生存し、有益な効果を発揮するのに十分な量の作用部位に到達できなければならない1,2,7。

プロバイオティクスへの関心の高まりは、免疫系の刺激、血清コレステロール値の低下、有害な微生物に対する作用による腸のバリア機能の強化など、プロバイオティクスが人間の健康に与えるいくつかの利点、および過敏性腸症候群の治療におけるそれらの有益な効果によるものです。 とりわけ2,3。さらに、いくつかの研究は、プロバイオティクスが、不均衡な微生物群集が感染症を引き起こす可能性のある人体の他の部分にプラスの影響を与える可能性があることを実証しています3,4,5。

プロバイオティクスが治療的に効果的であるためには、製品には消費時に....

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Protocol

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1.プロバイオティクス細胞の生産

  1. デマンロゴサとシャープ(MRS)ブロスを準備します。
  2. MRSブロスで目的の培養物の1%(v / v)を再活性化します(ここでは、 ラクチプランティバチルスパラプランタルム FT-259を使用しました)。
  3. 適切な温度で24時間インキュベートします(37°Cを使用しました)。

2.細菌を培養物から分離します

  1. 50 mLコニカルチューブを使用して、細菌培養物を7,197 x g で4°Cで5分間遠心分離します。手順の前にチューブの重量のバランスをとることが重要です。
  2. ピペットを使用して、上清を取り除き、適切な容器に捨てます。ペレットをリン酸緩衝液(pH 7)で洗浄し、溶液を均質化する。
  3. 前述のように遠心分離プロセスを繰り返します。
  4. ペレットを得るには、ピペットを使用して上清を除去し、適切な容器に廃棄します。

3.乾燥助剤の添加

  1. イヌリン:マルトデキストリン混合物と模擬スキムミルクの2つの乾燥助剤組成物(保護剤)の組み合わせを選択します(表1)<....

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Results

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この研究では、L. paraplantarumは、食品グレードのカプセル化剤(イヌリン:マルトデキストリンおよび模擬粉乳)を使用してSDによってカプセル化され、細菌細胞の生存率を維持する上で高い製品品質と有効性を示しました17,19。

80°CでのプロバイオティクスのSDの結果は、異なる保護剤システム(イヌリン:マルトデキストリンおよび模擬スキムミルク)がプロバイオティクス細胞の効率的な保護を促進し、生存率がそれぞれ95.1%および97.0%であることを示しました。生成物収率は、両方の保護剤システムで50%w/w近くであり、模擬スキムミルクではわずかに優れており、外観と流動性に優れた製品を生成しました。次に、模擬スキムミルクと組み合わせたプロバイオティクス組成物を、80°Cから160°Cの高温での噴霧乾燥にかけました(図1)。

予想通.......

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Discussion

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L.パラプランタルム FT-259はグラム陽性の棒状細菌であり、抗リステリア活性を有するバクテリオシンの生産者であり、高いプロバイオティクスポテンシャルを有する20。Son et al.24 は以前、 L. paraplantarum 株の免疫賦活剤および抗酸化能力を実証した。さらに、それらは、人工胃および胆汁条件下での安定性、抗生物質に対する感受性、腸細胞への結合などの特性を備えた、大きなプロバイオティクスの可能性を秘めています。さらに、それらは胃腸管に悪影響を及ぼす可能性がある代謝産物を産生しない。さらに、ChoiとChang25は、 L. plantarum EMを研究し、その胆汁酸塩加水分解酵素活性と細胞表面結合能力に基づいてコレステロール低下の可能性を報告しました。 L. plantarum EMは、酸ストレスや胆汁ストレスに対する耐性に加えて、病原体に対する抗菌活性や抗生物質耐性も示し、プロバイオティクスとしての.......

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Disclosures

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著者は宣言する利益相反はありません。

Acknowledgements

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この研究の一部は、Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Finance Code 001によって資金提供された。この研究は、FAPESP(サンパウロ研究財団)によっても部分的に支援されました。E.C.P.D.M.は、国立科学技術開発評議会(CNPq)306330 / 2019-9からの研究者フェローシップに感謝しています。

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Aqua Lab 4TEVDecagonDevices-WaterActivity meter
Centrifuge (mod. 5430 R)Eppendorf-CentrifugeColloidal
SiO2 (Aerosil 200)Evokik7631-86-9乾燥補助
剤 チコリ由来のフラクトオリゴ糖Sigma-Aldrich9005-80-5乾燥補助
GraphPad Prism (version 8.0)ソフトウェアGraphPad Software-米国カリフォルニア州サンディエゴ
Karl Fischer 870 Titrino PlusMetrohm-Moisturecontent
LactoseMilkaut63-42-3 乾燥助剤
マルトデキストリンイングレディオン9050-36-6乾燥助剤
Milli-QMerk-超純水システム
MRS 寒天オキソイド-培養培地
MRS ブロスオキソイド-培養培地
OriginPro (バージョン 9.0) ソフトウェアOriginLab-ノーサンプトン、マサチューセッツ州、米国
噴霧乾燥機 SD-05Lab-Plant Ltd-噴霧乾燥機
ホエイプロテインArla Foods Ingredients S.A.91082-88-1乾燥助剤
剤

References

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  1. Food and Agricultural Organization of the United Nations and World Health Organization. Probiotics in food: Health and nutritional properties and guidelines for evaluation. FAO Food and Nutrition Paper 85. Food and Agricultural Organization. , Rome, Italy. At https://www.fao.org/3/a0512e/a0512e.pdf (2006).
  2. Sharma, R., Rashidinejad, A., Jafari, S. M.

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