Name: 프로바이오틱스 박테리아의 분무 건조를 위한 공정 개발 및 제품 품질 평가 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-04-07T14:45:00.000+00:00
Duration: 5 min 45 s
Description: 배우세요 분무 건조를 이용한 프로바이오틱스 미세캡슐화 기법으로 식품 내 생존율과 위장관 안정성을 향상시키는 방법. 이 연구는 기능성 식품 개발에 필수적인 생균제 보존 기술을 제시합니다.

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이 연구는 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Finance Code 001에서 부분적으로 자금을 지원했습니다. 이 연구는 또한 FAPESP - São Paulo Research Foundation에 의해 부분적으로 지원되었습니다. E.C.P.D.M.은 CNPq(National Council for Scientific and Technological Development) 306330/2019-9의 연구원 펠로우십에 감사드립니다.

1. 프로바이오틱 세포의 생산
<ol><li>De Man Rogosa and Sharpe (MRS) 국물을 준비하십시오.</li>
	<li>MRS 브로스에서 관심 있는 배양액의 1%(v/v)를 재활성화합니다(여기서는 Lactiplantibacillus paraplantarum FT-259가 사용됨).</li>
	<li>적절한 온도에서 24시간 동안 배양합니다(37°C 사용).</li>
</ol>2. 배양액에서 박테리아 분리
<ol><li>50mL 원뿔형 튜브를 사용하여 4°C에서 5분 동안 7,197 x g 에서 박테리아 배양을 원심분리합니다. 시술 전에 튜브의 무게가 균형을 이루는 것이 중요합니다.</li>
	<li>피펫을 사용하여 상층액을 제거하고 적절한 용기에 버립니다. 펠릿을 인산염 완충액(pH 7)으로 세척하고 용액을 균질화합니다.</li>
	<li>앞에서 언급 한대로 원심 분리 과정을 반복하십시오.</li>
	<li>펠릿을 얻으려면 피펫을 사용하여 적절한 용기에 상청액을 제거하고 버립니다.</li>
</ol>3. 건조 보조제 추가
<ol><li>두 가지 건조 보조제 조성물(보호제)의 조합을 선택하십시오: 이눌린:말토덱스트린 혼합물 및 모의 탈지유(표 1)22,23.</li>
	<li>이눌린 5g과 말토덱스트린 5g을 달아 보호제의 첫 번째 조합을 얻습니다.</li>
	<li>이눌린 3 g, 유당 3 g, 콜로이드SiO2 0.4 g, 유청 단백질 3.6 g을 칭량하여 보호제의 제2 조합을 얻는다.</li>
	<li>각 건조 보조제를 초순수(1:10)에 첨가하고 가용화될 때까지 자기 교반을 합니다.</li>
	<li>보호제와 물이 균질한지 확인한 다음 프로바이오틱스 펠릿을 혼합물에 넣고 20분 동안 적당히 저어줍니다.</li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>건조 보조제</td>
			<td>이눌린과 말토덱스트린</td>
			<td>모의 탈지유</td>
		</tr><tr><td>말토덱스트린</td>
			<td>5%</td>
			<td>-</td>
		</tr><tr><td>유청 단백질</td>
			<td>-</td>
			<td>3.60%</td>
		</tr><tr><td>알러지가</td>
			<td>-</td>
			<td>3%</td>
		</tr><tr><td>이눌린</td>
			<td>5%</td>
			<td>3%</td>
		</tr><tr><td>콜로이드 SiO2</td>
			<td>-</td>
			<td>0.40%</td>
		</tr></tbody></table>표 1: 건조 보조제의 조성.
4. 분무 건조
<ol><li>분무 건조기(SD)를 켜고 건조 가스 유량, 입구 건조 온도, 분무기 가스 유량 및 압력을 다음과 같이 설정합니다. 인레트 온도: 80 °C 기류: 60 m ³ /h 이송 속도: 4 g/min 분무 유량 : 17 L / min 분무 압력: 1.5kgf/cm² 분무기 노즐의 직경: 1 mm</li>
	<li>보호제 조성물을 준비하고 농축된 프로바이오틱 펠릿을 첨가한다.</li>
	<li>연동 펌프를 통해 프로바이오틱 조성물(세포 및 보호제)의 공급을 시작합니다.</li>
	<li>타이머를 시작하고 용액이 분무기에 들어갈 때 제품 수집 용기를 놓습니다.</li>
	<li>가능한 온도 불안정을 추적하기 위해 5분마다 출구 온도를 등록하십시오.</li>
	<li>모든 프로바이오틱스 성분이 SD에 공급되면 타이머를 중지합니다.</li>
	<li>제품 수집 용기의 무게를 측정하여 시스템에 공급되는 조성의 양과 수집된 건조 제품의 양을 결정하고 건조기의 질량 균형을 통해 건조 수율(회수된 제품)을 계산합니다.</li>
	<li>모의 탈지유를 사용하여 5가지 분무 건조 온도(80°C, 100°C, 120°C, 140°C 및 160°C와 출구 온도 59°C, 70°C, 83°C, 96°C 및 108°C)를 설정하여 프로바이오틱 세포의 생존력에 대한 온도의 영향을 평가합니다.</li>
</ol>5. 분말 특성화
<ol><li>제품 수분 함량<ol><li>건조된 생성물 100mg을 정밀하게 칭량하여 Karl-Fischer 장비의 적정 용기에 넣습니다.</li>
		<li>시작 버튼을 눌러 바이-amp에 존재하는 물의 적정amp에.</li>
	</ol></li>
	<li>수분 활동<ol><li>건조된 생성물 0.6 g을 25°C에서 습도계의 시료 구획에 칭량한다.</li>
		<li>장비 덮개를 닫습니다. 알림: 테스트는 자동으로 시작되고 샘플이 샘플 구획 내의 평형 증기압에 도달하면 중지됩니다.</li>
	</ol></li>
</ol>6. 프로바이오틱 생존력
<ol><li>미리 준비한 박테리아 현탁액을 펩톤수 9mL(0.1%, v/v)에 희석합니다.</li>
	<li>완전히 분산될 때까지 소용돌이.</li>
	<li>9mL의 식염수(0.9% NaCl)에서 연속 십진법 희석(1:10)을 수행합니다.</li>
	<li>희석액을 MRS 한천 플레이트에 시드하고 37°C에서 24-48시간 동안 배양합니다.</li>
	<li>집락 형성 단위(CFU/g)는 돋보기가 있는 집락 계수기를 사용하여 계산합니다.</li>
	<li>다음 방정식에 따라 건조 된 제품의 프로바이오틱 생존력을 계산하십시오. EE (%) = (N∕Ño) × 100 여기서, N은 분무 건조 후의 생존 세포의 수이고, No는 분무 건조 전의 박테리아 세포의 수이다.</li>
	<li>생존 가능한 세포의 수를 생성물 분산액의 CFU/g으로 표현합니다.</li>
</ol>7. 데이터 분석
<ol><li>얻은 데이터를 통계 소프트웨어에서 표로 만들고 다중 비교 검정(ANOVA)을 사용하여 분석을 수행합니다.</li>
</ol>

공정 개발을 통한 분무 건조 프로바이오틱 제품 품질 최적화

<ol><li>Food and Agricultural Organization of the United Nations and World Health Organization. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probiotics+in+food%3A+Health+and+nutritional+properties+and+guidelines+for+evaluation.+FAO+Food+and+Nutrition+Paper+85%5BTitle%5D)+AND+%22Food+and+Agricultural+Organization%22%5BJournal%5D)">Probiotics in food: Health and nutritional properties and guidelines for evaluation. FAO Food and Nutrition Paper 85.</a> Food and Agricultural Organization. , Rome, Italy. At https://www.fao.org/3/a0512e/a0512e.pdf (2006).</li>
<li>Sharma, R., Rashidinejad, A., Jafari, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+spray+dried+encapsulated+probiotics+in+functional+food+formulations%5BTitle%5D)+AND+%22Food+and+Bioprocess+Technology%22%5BJournal%5D)">Application of spray dried encapsulated probiotics in functional food formulations.</a> Food and Bioprocess Technology. 15, 2135-2154 (2022).</li>
<li>Reid, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probiotic+use+in+an+infectious+disease+setting%5BTitle%5D)+AND+%22Expert+Review+of+Anti-Infective+Therapy%22%5BJournal%5D)">Probiotic use in an infectious disease setting.</a> Expert Review of Anti-Infective Therapy. 15 (5), 449-455 (2017).</li>
<li>Alvarez-Olmos, M. I., Oberhelman, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probiotic+agents+and+infectious+diseases%3A+a+modern+perspective+on+a+traditional+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Infectious+Diseases%22%5BJournal%5D)">Probiotic agents and infectious diseases: a modern perspective on a traditional therapy.</a> Clinical Infectious Diseases. 32 (11), 1567-1576 (2001).</li>
<li>He, X., Zhao, S., Li, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Faecalibacterium+prausnitzii%3A+A+next-generation+probiotic+in+gut+disease+improvement%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Journal+of+Infectious+Diseases+and+Medical+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Faecalibacterium prausnitzii: A next-generation probiotic in gut disease improvement.</a> Canadian Journal of Infectious Diseases and Medical Microbiology. 2021, 6666114(2021).</li>
<li>Corona-Hernandez, R. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+stability+and+viability+of+microencapsulated+probiotic+bacteria%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Comprehensive+Reviews+in+Food+Science+and+Food+Safety%22%5BJournal%5D)">Structural stability and viability of microencapsulated probiotic bacteria: A review.</a> Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 12 (6), 614-628 (2013).</li>
<li>Hill, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+International+Scientific+Association+for+Probiotics+and+Prebiotics+consensus+statement+on+the+scope+and+appropriate+use+of+the+term+probiotic%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Gastroenterology+%26+Hepatology%22%5BJournal%5D)">The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic.</a> Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology. 11 (8), 506-514 (2014).</li>
<li>Chávez, B. E., Ledeboer, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drying+of+probiotics%3A+Optimization+of+formulation+and+process+to+enhance+storage+survival%5BTitle%5D)+AND+%22Drying+Technology%22%5BJournal%5D)">Drying of probiotics: Optimization of formulation and process to enhance storage survival.</a> Drying Technology. 25 (7-8), 1193-1201 (2007).</li>
<li>Wang, G., Chen, Y., Xia, Y., Song, X., Ai, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characteristics+of+probiotic+preparations+and+their+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Foods%22%5BJournal%5D)">Characteristics of probiotic preparations and their applications.</a> Foods. 11 (16), 2472(2022).</li>
<li>Baral, K. C., Bajracharya, R., Lee, S. H., Han, H. -K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advancements+in+the+pharmaceutical+applications+of+probiotics%3A+Dosage+forms+and+formulation+technology%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Advancements in the pharmaceutical applications of probiotics: Dosage forms and formulation technology.</a> International Journal of Nanomedicine. 16, 7535(2021).</li>
<li>Bustamante, M., Oomah, B. D., Rubilar, M., Shene, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effective+Lactobacillus+plantarum+and+Bifidobacterium+infantis+encapsulation+with+chia+seed+%28Salvia+hispanica+L.%29+and+flaxseed+%28Linum+usitatissimum+L.%29+mucilage+and+soluble+protein+by+spray+drying%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Effective Lactobacillus plantarum and Bifidobacterium infantis encapsulation with chia seed (Salvia hispanica L.) and flaxseed (Linum usitatissimum L.) mucilage and soluble protein by spray drying.</a> Food Chemistry. 216, 97-105 (2017).</li>
<li>Tran, T. T. A., Nguyen, H. V. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+spray-drying+temperatures+and+carriers+on+physical+and+antioxidant+properties+of+lemongrass+leaf+extract+powder%5BTitle%5D)+AND+%22Beverages%22%5BJournal%5D)">Effects of spray-drying temperatures and carriers on physical and antioxidant properties of lemongrass leaf extract powder.</a> Beverages. 4 (4), 84(2018).</li>
<li>Oliveira, W. P. Standardisation of herbal extracts by drying technologies. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aOliveira%2C+WP+%22Phytotechnology%3AA+Sustainable+Platform+for+the+Development+of+Herbal+Products%22">Phytotechnology:A Sustainable Platform for the Development of Herbal Products</a>. Oliveira, W. P. , CRC Press. Boca Raton, FL. 105-140 (2021).</li>
<li>Burgain, J., Gaiani, C., Linder, M., Scher, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Encapsulation+of+probiotic+living+cells%3A+From+laboratory+scale+to+industrial+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Food+Engineering%22%5BJournal%5D)">Encapsulation of probiotic living cells: From laboratory scale to industrial applications.</a> Journal of Food Engineering. 104 (4), 467-483 (2011).</li>
<li>Boza, Y., Barbin, D., Scamparini, A. R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Survival+of+Beijerinckia+sp.+microencapsulated+in+carbohydrates+by+spray-drying%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Microencapsulation%22%5BJournal%5D)">Survival of Beijerinckia sp. microencapsulated in carbohydrates by spray-drying.</a> Journal of Microencapsulation. 21 (1), 15-24 (2004).</li>
<li>De Castro-Cislaghi, F. P., dos Reis e Silva, C., Fritzen-Freir, C. B., Lorenz, J. G., Sant’Anna, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bifidobacterium+Bb-12+micro+encapsulated+by+spray+drying+with+whey%3A+survival+under+simulated+gastrointestinal+conditions%2C+tolerance+to+NaCl%2C+and+viability+during+storage%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Food+Engineering%22%5BJournal%5D)">Bifidobacterium Bb-12 micro encapsulated by spray drying with whey: survival under simulated gastrointestinal conditions, tolerance to NaCl, and viability during storage.</a> Journal of Food Engineering. 113 (2), 186-193 (2012).</li>
<li>Fu, N., Huang, S., Xiao, J., Chen, X. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Producing+powders+containing+active+dry+probiotics+with+the+aid+of+spray+drying%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Food+and+Nutrition+Research%22%5BJournal%5D)">Producing powders containing active dry probiotics with the aid of spray drying.</a> Advances in Food and Nutrition Research. 85, 211-262 (2018).</li>
<li>Barbosa, J., Teixeira, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+probiotic+fruit+juice+powders+by+spray-drying%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Reviews+International%22%5BJournal%5D)">Development of probiotic fruit juice powders by spray-drying: A review.</a> Food Reviews International. 33 (4), 335-358 (2017).</li>
<li>Waterhouse, G. I. N., Sun-Waterhouse, D., Su, G., Zhao, H., Zhao, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spray-drying+of+antioxidant-rich+blueberry+waste+extracts%3B+Interplay+between+waste+pretreatments+and+spray-drying+process%5BTitle%5D)+AND+%22Food+and+Bioprocess+Technology%22%5BJournal%5D)">Spray-drying of antioxidant-rich blueberry waste extracts; Interplay between waste pretreatments and spray-drying process.</a> Food and Bioprocess Technology. 10 (6), 1074-1092 (2017).</li>
<li>Tulini, F. L., Winkelströter, L. K., De Martinis, E. C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+and+evaluation+of+the+probiotic+potential+of+Lactobacillus+paraplantarum+FT259%2C+a+bacteriocinogenic+strain+isolated+from+Brazilian+semi-hard+artisanal+cheese%5BTitle%5D)+AND+%22Anaerobe%22%5BJournal%5D)">Identification and evaluation of the probiotic potential of Lactobacillus paraplantarum FT259, a bacteriocinogenic strain isolated from Brazilian semi-hard artisanal cheese.</a> Anaerobe. 22, 57-63 (2013).</li>
<li>Ribeiro, L. L. S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+encapsulated+lactic+acid+bacteria+as+bioprotective+cultures+in+fresh+Brazilian+cheese%5BTitle%5D)+AND+%22Brazilian+Journal+of+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Use of encapsulated lactic acid bacteria as bioprotective cultures in fresh Brazilian cheese.</a> Brazilian Journal of Microbiology. 52 (4), 2247-2256 (2021).</li>
<li>Písecký, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aP%C3%ADseck%C3%BD%2C+J+%22Handbook+of+Milk+Powder+Manufacture%22">Handbook of Milk Powder Manufacture</a>. , GEA Process Engineering A/S. (2012).</li>
<li>Patel, K. C., Chen, X. D., Kar, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+temperature+uniformity+during+air+drying+of+a+colloidal+liquid+droplet%5BTitle%5D)+AND+%22Drying+Technology%22%5BJournal%5D)">The temperature uniformity during air drying of a colloidal liquid droplet.</a> Drying Technology. 23 (12), 2337-2367 (2005).</li>
<li>Son, S. -H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antioxidant+and+immunostimulatory+effect+of+potential+probiotic+Lactobacillus+paraplantarum+SC61+isolated+from+Korean+traditional+fermented+food%2C+jangajji%5BTitle%5D)+AND+%22Microbial+Pathogenesis%22%5BJournal%5D)">Antioxidant and immunostimulatory effect of potential probiotic Lactobacillus paraplantarum SC61 isolated from Korean traditional fermented food, jangajji.</a> Microbial Pathogenesis. 125, 486-492 (2018).</li>
<li>Choi, E. A., Chang, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cholesterol-lowering+effects+of+a+putative+probiotic+strain+Lactobacillus+plantarum+EM+isolated+from+kimchi%5BTitle%5D)+AND+%22LWT-+Food+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Cholesterol-lowering effects of a putative probiotic strain Lactobacillus plantarum EM isolated from kimchi.</a> LWT- Food Science and Technology. 62 (1), 210-217 (2015).</li>
<li>Kiepś, J., Dembczyński, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+trends+in+the+production+of+probiotic+formulations%5BTitle%5D)+AND+%22Foods%22%5BJournal%5D)">Current trends in the production of probiotic formulations.</a> Foods. 11 (15), 2330(2022).</li>
<li>Kiekens, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+spray-drying+on+the+pili+of+Lactobacillus+rhamnosus+GG%5BTitle%5D)+AND+%22Microbial+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Impact of spray-drying on the pili of Lactobacillus rhamnosus GG.</a> Microbial Biotechnology. 12 (5), 849-855 (2019).</li>
<li>Huang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spray+drying+of+probiotics+and+other+food-grade+bacteria%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Food+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Spray drying of probiotics and other food-grade bacteria: A review.</a> Trends in Food Science and Technology. 63, 1-17 (2017).</li>
<li>Wang, N., Fu, N., Chen, X. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+extent+and+mechanism+of+the+effect+of+protectant+material+in+the+production+of+active+lactic+acid+bacteria+powder+using+spray+drying%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Food+Science%22%5BJournal%5D)">The extent and mechanism of the effect of protectant material in the production of active lactic acid bacteria powder using spray drying: A review.</a> Current Opinion in Food Science. 44, 100807(2022).</li>
<li>Broeckx, G., Vandenheuvel, D., Claes, I. J. J., Lebeer, S., Kiekens, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drying+techniques+of+probiotic+bacteria+as+an+important+step+towards+the+development+of+novel+pharmabiotics%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Drying techniques of probiotic bacteria as an important step towards the development of novel pharmabiotics.</a> International Journal of Pharmaceutics. 505 (1-2), 303-318 (2016).</li>
<li>Zheng, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mechanisms+of+the+protective+effects+of+reconstituted+skim+milk+during+convective+droplet+drying+of+lactic+acid+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Research+International%22%5BJournal%5D)">The mechanisms of the protective effects of reconstituted skim milk during convective droplet drying of lactic acid bacteria.</a> Food Research International. 76, 478-488 (2015).</li>
<li>Kolida, S., Tuohy, K., Gibson, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prebiotic+effects+of+inulin+and+oligofructose%5BTitle%5D)+AND+%22British+Journal+of+Nutrition%22%5BJournal%5D)">Prebiotic effects of inulin and oligofructose.</a> British Journal of Nutrition. 87 (S2), S193-S197 (2002).</li>
<li>Teferra, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Possible+actions+of+inulin+as+prebiotic+polysaccharide%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Frontiers%22%5BJournal%5D)">Possible actions of inulin as prebiotic polysaccharide: A review.</a> Food Frontiers. 2 (4), 407-416 (2021).</li>
<li>Labuza, T. P., Altunakar, B. Water activity prediction and moisture sorption isotherms. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLabuza%2C+TP+%22Water+Activity+in+Foods%3A+Fundamentals+and+Applications%22">Water Activity in Foods: Fundamentals and Applications</a>. Barbosa-Canovas, G. V., Fontana, A. J., Schmidt, S. J., Labuza, T. P. , John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 161-205 (2020).</li>
<li>Misra, S., Pandey, P., Mishra, H. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+approaches+for+co-encapsulation+of+probiotic+bacteria+with+bioactive+compounds%2C+their+health+benefits+and+functional+food+product+development%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Food+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Novel approaches for co-encapsulation of probiotic bacteria with bioactive compounds, their health benefits and functional food product development: A review.</a> Trends in Food Science & Technology. 109, 340-351 (2021).</li>
<li>Misra, S., Pandey, P., Dalbhagat, C. G., Mishra, H. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emerging+technologies+and+coating+materials+for+improved+probiotication+in+food+products%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Food+and+BioprocessTechnology%22%5BJournal%5D)">Emerging technologies and coating materials for improved probiotication in food products: A review.</a> Food and BioprocessTechnology. 15 (5), 998-1039 (2022).</li>
<li>Martins, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+ideal+water+activity+and+powder+temperature+after+spray+drying+to+reduce+Lactococcus+lactis+cell+viability+loss%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Dairy+Science%22%5BJournal%5D)">Determination of ideal water activity and powder temperature after spray drying to reduce Lactococcus lactis cell viability loss.</a> Journal of Dairy Science. 102 (7), 6013-6022 (2019).</li>
<li>Vock, S., Klöden, B., Kirchner, A., Weißgärber, T., Kieback, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Powders+for+powder+bed+fusion%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+Additive+Manufacturing%22%5BJournal%5D)">Powders for powder bed fusion: A review.</a> Progress in Additive Manufacturing. 4, 383-397 (2019).</li>
</ol>

저자는 선언할 이해 상충이 없습니다.

L. 파라 플 란타 룸 FT-259는 그람 양성 막대 모양의 박테리아로 항리스테리아 활성을 가진 박테리오신의 생산자이며 프로바이오틱스 잠재력이 높다20. Son et al.24 는 이전에 L. paraplantarum 균주의 면역 자극제 및 항산화 능력을 입증했습니다. 게다가, 그들은 인공 위 및 담즙 상태에서의 안정성, 항생제에 대한 감수성, 장 세포에 대한 결합과 같은 특성으로 큰 프로바이오틱 잠재력을 가지고 있습니다. 또한 위장관에 부정적인 영향을 줄 수있는 대사 산물을 생성하지 않습니다. 또한 Choi와 Chang25는 L. plantarum EM을 연구하고 담즙염 가수분해효소 활성과 세포 표면 결합능을 기반으로 콜레스테롤 감소 가능성을 보고했습니다. L. plantarum EM은 산 및 담즙 스트레스에 대한 내성을 나타내는 것 외...

프로바이오틱스(probiotics)로 정의되기 위해서는, 식품(또는 보충제)에 첨가된 미생물은 산 채로 섭취되어야 하고, 숙주의 위장관을 통과하는 동안 생존할 수 있어야 하며, 유익한 효과를 발휘할 수 있는 적절한 양으로 작용 부위에 도달해야 한다 1,2,7.
프로바이오틱스에 대한 관심이 높아지는 이유는 면역 체계의 자극, 혈청 콜레스테롤 수치 감소, 유해 미생물에 대한 작용으로 인한 장 장벽 기능 향상과 같은 인체 건강에 대한 여러 가지 이점과 과민성 대장 증후군 치료에 유익한 효과 때문입니다. 그 중에서도 2,3. 또한 여러 연구에서 프로바이오틱스가 불균형한 미생물 군집이 전염병을 유발할 수 있는 인체의 다른 부분에 긍정적인 영향을 미칠 수 있음이 입증되었습니다 3,4,5.
프로바이오틱스가 치료 효과를 발휘하려면 섭취 시점에 10 6-107 CFU/g의 박테리아가 함유되어 있어야 한다6. 한편, 이탈리아 캐나다 보건보건부(Ministry of Health and Health Canada)는 식품에 함유된 프로바이오틱스의 최소 함량은 하루 또는 1회 제공량당 생존 가능한 세포 109 CFU/g이어야 한다고 규정했다7. 유익한 효과를 보장하기 위해 많은 양의 프로바이오틱스가 필요하다는 점을 고려할 때 가공, 보관 및 위장관(GI) 통과 중 생존을 보장하는 것이 필수적입니다. 여러 연구에서 마이크로캡슐화가 프로바이오틱스의 전반적인 생존력을 향상시키는 효과적인 방법임이 입증되었다 8,9,10,11.
이러한 맥락에서, 프로바이오틱스의 마이크로캡슐화를 위한 몇 가지 방법, 예컨대 분무 건조, 동결 건조, 분무 냉각, 에멀젼, 압출, 코아세르베이션, 및 보다 최근에는 유동층11,12,13,14이 개발되었다. 분무 건조(SD)에 의한 마이크로 캡슐화는 간단하고 빠르며 재현 가능한 공정이기 때문에 식품 산업에서 널리 사용됩니다. 스케일 업이 쉽고 낮은 에너지 요구 사항11,12,13,14에서 높은 생산 수율을 가지고 있습니다. 그럼에도 불구하고, 고온 및 낮은 수분 함량에 대한 노출은 프로바이오틱 세포의 생존 및 생존력에 영향을 미칠 수 있다15. 두 파라미터 모두 배양 연령 및 조건의 효과를 결정함으로써 주어진 균주에 대해 개선될 수 있으며, 배양물을 예비적응시키고 분무 건조 조건(입구 및 출구 온도, 분무 공정) 및 캡슐화 조성물(8,14,16,17,18)을 최적화할 수 있다.
캡슐화 용액의 조성은 또한 불리한 환경 조건에 대한 보호 수준을 정의할 수 있기 때문에 SD 동안 중요한 요소입니다. 이눌린, 아라비아 검, 말토덱스트린, 탈지유는 프로바이오틱 건조를 위한 캡슐화제로 널리 사용된다 5,17,18,19. 이눌린은 강력한 프리바이오틱 활성을 나타내고 장 건강을 증진하는 프락토올리고당이다19. 탈지유는 건조된 박테리아 세포의 생존력을 유지하는 데 매우 효과적이며 재구성 특성이 좋은 분말을 생성한다17.
락티플란티바실러스 파라플란타룸 (Lactiplantibacillus paraplantarum) FT-259는 박테리오신을 생성하고 프로바이오틱 특성20,21 외에 항리스테리알 활성을 나타내는 젖산 박테리아입니다. 15 °C에서 37 °C20까지 자라는 통성 이종 발효 막대 모양의 그람 양성균으로 항상성 체온과 호환됩니다. 이 연구는 분무 건조 프로바이오틱스(L. paraplantarum FT-259)의 생산 및 물리화학적 특성화와 관련된 모든 단계를 제시하고 보호제 및 건조 온도의 영향을 평가하는 것을 목표로 했습니다.

<table><tbody><tr><td>Aqua Lab 4TEV</td><td>Decagon Devices</td><td>-</td><td>수분 활동도 측정기</td></tr><tr><td>원심분리기(mod. 5430 R)</td> <td>Eppendorf-Centrifuge</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>콜로이드 SiO2(Aerosil 200)</td><td>Evokik</td><td>7631-86-9</td><td>건조 보조제</td></tr><tr><td>치커리의 프락토올리고당</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>9005-80-5</td><td>건조 보조제</td></tr><tr><td>GraphPad Prism(버전 8.0) 소프트웨어</td><td>GraphPad 소프트웨어</td><td>-</td><td>미국 캘리포니아주 샌디에이고</td></tr><tr><td>Karl Fischer 870 Titrino Plus</td><td>Metrohm</td><td>-</td><td>수분 함량</td></tr><tr><td>락토스</td><td>밀코트</td><td>63-42-3&nbsp;</td><td>건조보조제</td></tr><tr><td>Maltodextrin</td><td>Ingredion</td><td>9050-36-6</td><td>건조 보조제</td></tr><tr><td>Milli-Q</td><td>Merk</td><td>-</td><td>초순수 시스템</td></tr><tr><td>MRS 한</td><td>천 옥소이드</td><td></td> <td>배양 배지</td></tr><tr><td>MRS 국물</td><td>옥소이드</td><td></td> <td>배양 배지</td></tr><tr><td>OriginPro (버전 9.0) 소프트웨어</td><td>OriginLab-Northampton</td><td></td><td>, Massachusetts, USA</td></tr><tr><td>분무 건조기 SD-05</td><td>Lab-Plant Ltd</td><td>-</td><td>분무 건조기</td></tr><tr><td>유청 단백질</td><td>Arla Foods 성분 SA</td><td>91082-88-1</td><td>건조제</td></tr></tbody></table>

프로바이오틱스 박테리아의 분무 건조를 위한 공정 개발 및 제품 품질 평가

Process Development for the Spray-Drying of Probiotic Bacteria and Evaluation of the Product Quality

프로바이오틱스와 프리바이오틱스는 건강상의 이점으로 인해 식품 및 제약 산업에 큰 관심을 받고 있습니다. 프로바이오틱스는 인간과 동물의 웰빙에 유익한 효과를 줄 수 있는 살아있는 박테리아이며, 프리바이오틱스는 유익한 장내 세균에 영양을 공급하는 영양소 유형입니다. 분말 프로바이오틱스는 섭취의 용이성과 실용성으로 인해 인기를 얻었으며 식품 보충제로 식단에 통합되었습니다. 그러나 고온은 프로바이오틱 박테리아를 비활성화하기 때문에 건조 과정은 세포 생존을 방해합니다. 이러한 맥락에서 이 연구는 분무 건조 프로바이오틱스의 생산 및 물리화학적 특성화와 관련된 모든 단계를 제시하고 분말 수율 및 세포 생존율을 증가시키는 데 있어 보호제(모의 탈지유 및 이눌린:말토덱스트린 연관성) 및 건조 온도의 영향을 평가하는 것을 목표로 했습니다. 그 결과 모의 탈지유가 80°C에서 더 높은 프로바이오틱 생존율을 촉진하는 것으로 나타났습니다. 이 보호제를 사용하면 입구 온도가 증가하는 한 프로바이오틱 생존력, 수분 함량 및 수분 활성도(Aw)가 감소합니다. 프로바이오틱스의 생존력은 건조 온도에 따라 반대로 감소합니다. 120°C에 가까운 온도에서 건조된 프로바이오틱은 약 90%의 생존력, 4.6% w/w의 수분 함량 및 0.26의 Aw를 나타냈습니다. 제품 안정성을 보장하기에 적합한 값. 이러한 맥락에서 120°C 이상의 분무 건조 온도는 분말 제제에서 미생물 세포의 생존력과 저장 수명, 식품 가공 및 보관 중 생존을 보장하기 위해 필요합니다.

이 연구에서, L. paraplantarum은 식품 등급 캡슐화제(이눌린:말토덱스트린 및 모의 분유)를 사용하여 SD로 캡슐화되었으며, 박테리아 세포 생존율을 보존하는 데 있어 높은 제품 품질과 효능을 보여주었습니다17,19.
80°C에서 프로바이오틱스의 SD 결과는 뚜렷한 보호제 시스템(이눌린:말토덱스트린 및 모의 탈지유)이 각각 95.1% 및 97.0%의 생존율로 프로바이오틱스 세포의 효율적인 보호를 촉진하는 것으로 나타났습니다. 제품 수율은 두 보호제 시스템 모두에서 50% w/w에 가까웠고 모의 탈지유에 대해 약간 우수하여 외관과 유동성이 더 나은 제품을 생성했습니다. 그런 다음, 모의 탈지유와 결합된 프로바이오틱 조성물을 80°C에서 160°C의 더 높은 온도에서 분무 건조하도록 제출했습니다(그림 1</strong...

이 프로토콜은 분무 건조 프로바이오틱 제품의 생산 및 물리화학적 특성 분석과 관련된 단계를 자세히 설명합니다.

Probiotics and prebiotics are of great interest to the food and pharmaceutical industries due to their health benefits. Probiotics are live bacteria that ...

우리 실험실에서는 소비자의 건강을 개선하기 위해 식품에 첨가할 수 있는 살아있는 미생물인 프로바이오틱스를 포함한 유익한 미생물에 대한 연구를 수행하며, 일반적으로 장내 병원성 박테리아와 경쟁하여 이를 배제하고 설사 또는 기타 위장 장애와 같은 증상을 완화합니다. 요즘에는 프로바이오틱스가 유통 기한 동안 식품에서 생존 할 수 있도록 많은 기술이 적용되었습니다. 또한 그들은 장 내에서 유익한 효과를 발휘하기 위해 위장관의 가혹한 조건을 견뎌야 했습니다.우리는 음식이나 인간 숙주에서 프로바이오틱스의 생존을 향상시킬 수있는 많은 기술을 연구했습니다. 기술 중에서 분무 건조에 의한 마이크로 캡슐화는 간단하고 빠르며 재현 가능하며 낮은 에너지 요구 사항에서 높은 수율을 제공하기 때문에 큰 관심을 받고 있습니다. 그러나 말린 프로바이오틱스를 얻기 위한 올바른 조건을 결정하는 것은 어렵습니다.이를 위해서는 적절한 보호제를 선택해야 합니다. 탈지유, 말토덱스트린 또는 기타 유사한 프로바이오틱 이눌린은 다양한 프로바이오틱 균주와 함께 사용되었습니다. 마이크로 캡슐화 영역은 기능성 성분으로 사용할 신제품을 제공함으로써 식품 산업에 영향을 미칠 잠재력이 있는 행복하게 진화하는 연구 분야입니다.이 연구에서, 우리는 분무 건조 기술을 사용하여 잠재적인 프로바이오틱 배양의 마이크로캡슐화된 제제를 얻는 방법을 보여줍니다. 또한 분말을 특성화하기 위한 주요 매개변수를 결정하고, 획득하고, 프로바이오틱스의 생존율을 평가하는 방법을 보여줍니다.

process-development-for-spray-drying-probiotic-bacteria-evaluation

Research

연구

JoVE Journal

Biology

생물학

동결 건조는 종종 실행 가능한 세균 세포의 건조 제품을 얻을 수있는 쉽고 편리한 방법입니다. 프로세스의 문제는 세포의 생존이다. 여기에 우리가 세부 동결 건조하는 동안 세포의 생존을 사용 제형의 특성에 의해 영향을하는 방법을 조사하는 절차입니다.

세포 생존에 박테리아와 그 영향의 동결 건조 공법

출처: Fuchs, FM, et al. 살아있는 세포 현미경을 사용하여 Bacillus subtilis 포자의 생존에 대한 저압 플라즈마 멸균의 해로운 영향을 조사합니다. J. Vis. 경험. (2017년)이 비디오는 Bacillus subtilis 포자의 생산, 정제 및 에어로졸 기반 증착을 통해 균일한 단층을 생성하여 포자 발아, 생존력 또는 스트레스 반응에 대한 현미경 기반 분석과 같은 다운스트림 응용 분야를 가능하게 합니다.

Bacillus subtilis 포자의 생산 및 에어로졸 기반 증착

이 비디오는 한 유형의 박테리아에서 생성된 항균 화합물이 다른 경쟁 박테리아 균주에 어떤 영향을 미치는지 조사하는 데 사용되는 지연 성장 억제 분석을 보여줍니다.

박테리아 유래 항균 화합물의 효과를 평가하기 위한 지연 성장 억제 분석

새로운 박테리아 종균 배양의 도움으로 프로바이오틱 발효 유제품 음료의 소규모 생산을 위한 생산 프로토콜이 설명되어 있습니다.

생균제 발효 식품의 소규모 제조를위한 신규 생산 프로토콜

이 원고는 미생물 배양 미디어의 맞춤형 디자인에 대 한 일반적인 접근 방식을 설명합니다. Kriging 기반 실험 설계 및 microbioreactor 기술을 결합 충분 한 재배 처리량, 안정성 및 액체 미디어 처리 속도 높이기 위해 연구소 로봇에 의해 지원 되는 워크플로 반복 하 여 사용이 준비입니다.

자동화 된 Microbioreactor 기술을 사용 하 여 분리 단백질 생산의 최적화를 위한 일반 프로토콜

오염은 모든 생물군석에 영향을 미칩니다. 해양 환경은 특히 지구상에서 가장 민감한 생태계 중 하나인 산호초에 영향을 미쳤습니다. 생물 정화는 오염 물질을 분해하는 유기체의 용량입니다. 여기에서, 우리는 산호에 대한 생물 정화 능력과 잠재적 인 프로바이오틱 특성을 제시하는 미생물을 분리하고 테스트하는 방법론을 설명합니다.

메타유기 연구 및 보존을 위한 생물 정화 및 프로바이오틱스 개발을 위한 미생물 균주 발굴

유산균(LAB) 배양액의 품질관리 평가는 발효 절차를 위한 LAB 균주의 생존력과 기능성을 향상시키는 효과적인 방법으로 확인되었습니다. 이 주장을 뒷받침하기 위해 우리는 발효 및 바이오 프로세싱 절차를 위해 LAB 배양이 어떻게 활성화되고 배양되는지 설명하는 프로토콜을 개발했습니다.

유산균의 배양, 성장 및 생존력: 품질 관리 관점

이 프로토콜은 배양체학과 MALDI-TOF MS를 결합하여 유제품의 미생물 구성을 신속하고 비용 효율적으로 평가할 수 있습니다. 기존 배양 방법보다 짧은 처리 시간으로 16S rRNA 시퀀싱에 필적하는 분류 결과를 제공합니다.

MALDI 접근법 을 통한 박테리아 단백질체학 프로파일링을 이용한 낙농장의 미생물 안전성 평가

이 프로토콜은 산업 미생물을 위한 표준 고처리량 스크리닝 워크플로우를 제공합니다. 이 과정은 ARTP 돌연변이 유발을 통해 돌연변이 라이브러리를 구축하고, 자동화된 마이크로플루이딕스를 이용한 양성 액상 스크리닝을 수행하며, 이후 결과를 검증하는 과정을 포함합니다. 이 워크플로우의 신뢰성은 고수율 B. coagulans 균주를 스크리닝하여 검증되었습니다.

자동 액상 마이크로플루이딕 플랫폼을 이용한 L-락산을 과생산하는 바실루스 응고 체 돌연변이체의 고처리량 스크리닝

기술은 애벌레와 어른의 뛰는 심장을 시각화에...

에 잔 심장을 떠올리 Drosophila</em

배우세요 분무 건조를 이용한 프로바이오틱스 미세캡슐화 기법으로 식품 내 생존율과 위장관 안정성을 향상시키는 방법. 이 연구는 기능성 식품 개발에 필수적인 생균제 보존 기술을 제시합니다.

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