Подвесной баланс капельной поверхности пленки, реализованный с многофазным обменом, получившим название OCTOPUS, позволяет имитировать пищеварительные условия путем последовательного субфазного обмена исходного объемного раствора с моделируемыми желудочно-кишечными жидкостями. Моделируемое пищеварение in vitro контролируется путем регистрации in situ межфазного напряжения переваренного межфазного слоя.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
In vitro Переваривание эмульсий в одной капле с помощью многофазного обмена моделируемых желудочно-кишечных жидкостей
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Эмульсии в настоящее время используются для инкапсуляции и доставки питательных веществ и лекарств для лечения различных желудочно-кишечных заболеваний, таких как ожирение, обогащение питательными веществами, пищевая аллергия и заболевания пищеварительной системы. Способность эмульсии обеспечивать желаемую функциональность, а именно достигать определенного участка в желудочно-кишечном тракте, ингибировать/замедлять липолиз или облегчать усвояемость, в конечном итоге зависит от ее восприимчивости к ферментативной деградации в желудочно-кишечном тракте. В эмульсиях масло-в-воде липидные капли окружены межфазными слоями, где эмульгаторы стабилизируют эмульсию и защищают инкапсулированное соединение. Достижение индивидуальной усвояемости эмульсий зависит от их первоначального состава, но также требует мониторинга эволюции этих межфазных слоев, поскольку они подвергаются различным фазам желудочно-кишечного пищеварения. Подвесной баланс капельной поверхности, реализованный с многофазным обменом, позволяет моделировать переваривание эмульсий in vitro в одной водной капле, погруженной в масло, путем применения индивидуальной модели статического пищеварения. Транзит через желудочно-кишечный тракт имитируется субфазным обменом исходного капельного объемного раствора с искусственными средами, имитируя физиологические условия каждого отсека/стадии желудочно-кишечного тракта. Динамическая эволюция межфазного напряжения регистрируется in situ на протяжении всего моделируемого желудочно-кишечного пищеварения. Механические свойства переваренных интерфейсов, такие как межфазная дилатационная эластичность и вязкость, измеряются после каждой фазы пищеварения (пероральная, желудочная, тонкая кишка). Состав каждой пищеварительной среды может быть настроен с учетом особенностей пищеварительных состояний, включая желудочно-кишечные патологии и пищеварительные среды младенцев. Выявлены специфические межфазные механизмы, влияющие на протеолиз и липолиз, обеспечивающие инструменты для модуляции пищеварения с помощью межфазной инженерии эмульсий. Полученными результатами можно манипулировать для разработки новых пищевых матриц с индивидуальными функциональными возможностями, такими как низкая аллергенность, контролируемое потребление энергии и снижение усвояемости.
Введение
Понимание того, как переваривается жир, что включает в себя эмульсионное пищеварение, важно для рационального проектирования продуктов с индивидуальной функциональностью1. Субстратом для переваривания жира является эмульсия, так как жир эмульгируется при потреблении путем механического воздействия и смешивания с биоповерхностностями во рту и желудке. Кроме того, большая часть жира, потребляемого людьми, уже эмульгирована (например, молочные продукты), и в случае младенцев или некоторых пожилых людей это единственная форма потребления. Следовательно, дизайн продуктов на основе эмульсии с определенными профилями пищеварения очень важен в питании<....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Последовательность очистки всей стеклянной посуды, используемой в экспериментах по поверхностной науке
- Протрите стеклянную посуду концентрированным чистящим раствором (см. Таблицу материалов), разведенным в воде (10%).
- Тщательно промойте последовательностью водопроводной воды, пропанола, дистиллированной воды и сверхчистой воды. Высушите в кабине и храните в закрытом шкафу до использования.
2. Пробоподготовка
- Готовят искусственные пищеварительные среды в соответствии со стандартизированными протоколами INFOGEST11,20
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
В этом разделе приведены различные примеры профилей пищеварения, измеренных с помощью OCTOPUS. Общий вид моделируемого профиля пищеварения показан на рисунке 4B. Межфазное напряжение обычно представлено со временем в профиле пищеварения. Различные рассматриваемые фазы/стадии пищеварения представлены различными цветами. Первая фаза образует начальный слой и соответствует фазе адсорбции эмульгатора или белка/поверхностно-активного вещества/полимера, в зависимости от каждого случая. Затем разли.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
В этой статье описывается обобщенный протокол измерения in vitro переваривания межфазных слоев с помощью подвесного капельного оборудования. Протокол может быть адаптирован к конкретным требованиям эксперимента путем настройки состава пищеварительных буферов, которые основаны на гармонизированном протоколе INFOGEST11,20 для облегчения сравнения с литературой. Пищеварительные ферменты и биоповерхностные вещества могут быть добавлены по отдельности, послед.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы заявляют, что у них нет известных конкурирующих финансовых интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, о которой сообщается в этой статье.
Благодарности
Это исследование финансировалось проектами RTI2018-101309-B-C21 и PID2020-631-116615RAI00, финансируемыми MCIN/AEI/10.13039/501100011033 и «ERDF Способ создания Европы». Эта работа была (частично) поддержана Группой по физике биоколлоидов и жидкостей (ref. PAI-FQM115) Университета Гранады (Испания).
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Альфа-химотрипсин из поджелудочной железы крупного рогатого скота | Sigma-Aldrich | C4129 | Фермент |
| бета-лактоглобулин | Sigma-Aldrich | L0130 | Эмульсфиер |
| Бычья сыворотка Альбумин | Sigma-Aldrich | 9048-46-8 | Эмульсфир |
| CaCl2 | Sigma-Aldrich | 10043-52-4 | Электролитная |
| центрифуга | Kronton инструменты | Centrikon T-124 | Для разделения масла и смол |
| Цитрусовый пектин | Sigma-Aldrich | P9135 | Эмульсфиер |
| ко-липаза ИЗ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ СВИНЬИ | Sigma | C3028 | Фермент |
| CONTACTO | Университет Гранады (UGR) | https://core.ugr.es/dinaten/, последний доступ: 18.07.2022 | |
| DINATEN | Университет Гранады (UGR) | https://core.ugr.es/dinaten/, последний доступ: 18.07.2022 | |
| Желудочная липаза | Lipolytech | RGE15-1G | Фермент |
| Сыворотка крови человека Альбумин | Sigma-Aldrich | 70024-90-7 | Эмульгатор |
| INFOGEST | http://www.proteomics.ch/IVD/ | ||
| Липаза из поджелудочной железы свиньи, тип II | Sigma-Aldrich | L33126 | Фермент |
| Метасиликат магния смолы | Fluka | 1343-88-0 | Смолы для очистки масла |
| Micro 90 | International продукты | M-9051-04 | Очиститель |
| NaCl | Sigma | 7647-14-5 | Электролит |
| 2PO4 | Scharlau | 10049-21-5 | Для приготовления буфера |
| OCTOPUS | Producciones Cientí ficas y Té cnicas S.L. (Gó банка, Испания) | Оборудование Pendandt Drop реализовано с многофазным обменом | |
| Оливковое масло | Sigma-Aldrich | 1514 | масло |
| Панкреатическое из свиной поджелудочной железы | Sigma | P7545-25 г | Фермент |
| Пепсин | Sigma-Aldrich | P6887 | Фермент |
| Pluronic F127 | Sigma | P2443 | Эмульгатор |
| Pluronic F68 | Sigma | P1300 | Эмульгатор |
| Дезоксихолат натрия | Сигма | Желчные соли | |
| Гликодоксихолат натрия | Сигма | C9910 | Желчные соли |
| Таурохолат натрия | Сигма | 86339 | Желчные соли |
| Шприц-фильтр | Millex-DP | SLGP033R | Шприцевой фильтр 0,22 & микро; m размер пор полиэфирсульфон |
| Трипсин | Sigma-Aldrich | T1426 | Фермент |
Ссылки
- McClements, D. J. The biophysics of digestion: Lipids. Current Opinion in Food Science. 21, 1-6 (2018).
- McClements, D. J., Li, Y. Structured emulsion-based delivery systems: Controlling the digestion and release of lipo....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
Теги
