Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Biochemistry
Click here for the English version

Biochemistry

In vitro Fordøyelse av emulsjoner i en enkelt dråpe via flerfaseutveksling av simulerte gastrointestinale væsker

Published: November 18, 2022 doi: 10.3791/64158
Automatic Translation
1, 2, 3, 1
1Department of Applied Physics, Faculty of Sciences, Campus de Fuentenueva, University of Granada, 2Department of Physical Chemistry, Faculty of Pharmacy, Campus de Cartuja, University of Granada, 3Department of Software Engineering, School of Computer and Telecommunication Engineering, Campus de Aynadamar, University of Granada

Summary

En pendant drop overflatefilmbalanse implementert med en flerfaseutveksling, kalt OCTOPUS, gjør det mulig å etterligne fordøyelsessykdommer ved sekvensiell underfaseutveksling av den opprinnelige bulkløsningen med simulerte gastrointestinale væsker. Den simulerte in vitro-fordøyelsen overvåkes ved å registrere in situ grenseflatespenningen til det fordøyede grenseflatelaget.

Abstract

Emulsjoner brukes for tiden til å innkapsle og levere næringsstoffer og medisiner for å takle forskjellige gastrointestinale tilstander som fedme, næringsforsterking, matallergier og fordøyelsessykdommer. Evnen til en emulsjon til å gi den ønskede funksjonaliteten, nemlig å nå et bestemt sted i mage-tarmkanalen, hemme / forsinke lipolyse eller lette fordøyelighet, avhenger i siste instans av dens følsomhet for enzymatisk nedbrytning i mage-tarmkanalen. I olje-i-vann-emulsjoner er lipiddråper omgitt av grenseflatelag, hvor emulgatorene stabiliserer emulsjonen og beskytter den innkapslede forbindelsen. Å oppnå en skreddersydd fordøyelighet av emulsjoner avhenger av deres opprinnelige sammensetning, men krever også overvåking av utviklingen av disse grenseflatelagene når de blir utsatt for forskjellige faser av gastrointestinal fordøyelse. En dråpeoverflatefilmbalanse implementert med en flerfaseutveksling gjør det mulig å simulere in vitro-fordøyelsen av emulsjoner i en enkelt vandig dråpe nedsenket i olje ved å bruke en tilpasset statisk fordøyelsesmodell. Transitten gjennom mage-tarmkanalen etterlignes ved subfaseutveksling av den opprinnelige dråpebulkløsningen med kunstige medier, som etterligner de fysiologiske forholdene i hvert rom / trinn i mage-tarmkanalen. Den dynamiske utviklingen av grenseflatespenningen registreres in situ gjennom hele simulert gastrointestinal fordøyelse. De mekaniske egenskapene til fordøyde grensesnitt, som grenseflate-dilatasjonselastisitet og viskositet, måles etter hver fordøyelsesfase (oral, gastrisk, tynntarm). Sammensetningen av hvert fordøyelsesmedium kan justeres for å redegjøre for særegenheter i fordøyelsesforholdene, inkludert gastrointestinale patologier og fordøyelsesmedier for spedbarn. De spesifikke grenseflatemekanismene som påvirker proteolyse og lipolyse er identifisert, og gir verktøy for å modulere fordøyelsen ved grenseflateteknikk av emulsjoner. De oppnådde resultatene kan manipuleres for å designe nye matmatriser med skreddersydde funksjoner som lav allergenicitet, kontrollert energiinntak og redusert fordøyelighet.

Introduction

Å forstå hvordan fett fordøyes, som innebærer emulsjonsfordøyelse, er viktig for å rasjonelt designe produkter med skreddersydd funksjonalitet1. Substratet for fettfordøyelse er en emulsjon siden fett emulgeres ved forbruk ved mekanisk virkning og blanding med biosurfaktanter i munn og mage. Også det meste av fettet som forbrukes av mennesker, er allerede emulgert (for eksempel melkeprodukter), og når det gjelder spedbarn eller eldre, er dette den eneste form for forbruk. Derfor er utformingen av emulsjonsbaserte produkter med spesifikke fordøyelsesprofiler svært viktig i ernæring1. Videre kan emulsjoner innkapsle og levere næringsstoffer, medisiner eller lipofile bioactives2 for å takle forskjellige gastrointestinale tilstander som fedme3, næringsforsterkning, matallergier og fordøyelsessykdommer. I olje-i-vann-emulsjoner er lipiddråper omgitt av grenseflatelag av emulgatorer som proteiner, overflateaktive stoffer, polymerer, partikler og blandinger4. Emulgatorenes rolle er todelt: stabilisere emulsjonen5 og beskytte/transportere den innkapslede forbindelsen til et bestemt sted. Å oppnå en skreddersydd fordøyelighet av emulsjoner avhenger av deres opprinnelige sammensetning, men krever også overvåking av den kontinuerlige utviklingen av dette grensesnittet under transitt gjennom mage-tarmkanalen (figur 1).

Figure 1
Figur 1: Bruk av grenseflateteknikk av emulsjoner for å takle noen av de viktigste gastrointestinale tilstandene. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Lipidfordøyelse er til slutt en grenseflateprosess fordi den krever adsorpsjon av lipaser (mage eller bukspyttkjertel) på olje-vann-grensesnittet av emulgerte lipiddråper gjennom grenseflatelaget for å nå og hydrolysere triglyseridene som finnes i oljen til frie fettsyrer og monoacylglyserider6. Dette er skjematisert i figur 2. Gastrisk lipase konkurrerer med pepsin og fosfolipider i magen om olje-vann-grensesnittet (figur 2, gastrisk fordøyelse). Deretter konkurrerer bukspyttkjertellipase / colipase med trypsin / chymotrypsin, fosfolipider, gallesalter og fordøyelsesprodukter i tynntarmen. Proteaser kan endre grenseflatedekningen, forhindre eller favorisere lipaseadsorpsjon, mens gallesalter er svært overflateaktive og forskyver det meste av den gjenværende emulgatoren for å fremme lipaseadsorpsjon (figur 2, intestinal fordøyelse). Til slutt avhenger hastigheten og omfanget av lipolyse av grenseflateegenskapene til den initiale / gastriske fordøyede emulsjonen, slik som tykkelse, inter / intramolekylære forbindelser og elektrostatiske og steriske interaksjoner. Følgelig gir overvåking av utviklingen av grenseflatelaget når det fordøyes en eksperimentell plattform for å identifisere grenseflatemekanismer og hendelser som påvirker lipaseadsorpsjon og dermed lipidfordøyelse.

Figure 2
Figur 2: Skjematisk diagram som illustrerer rollen til grensesnitt i gastrointestinal lipidfordøyelse. Pepsinhydrolyse endrer grenseflatesammensetningen i magefasen, mens gastrisk lipase hydrolyserer triglyserider. I tynntarmen hydrolyserer trypsin/chymotrypsin grenseflatefilmen ytterligere, mens lipolyse fortsetter ved adsorpsjon av BS/lipaser, hydrolyse av triglyserider og desorpsjon av lipolytiske produkter ved oppløsning i BS-miceller / kompleks. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Pendelutstyret ved Universitetet i Granada (UGR) er implementert med en patentert teknologi, koaksial dobbel kapillær, som muliggjør underfaseutveksling av bulkløsningen7. Kapillæren, som holder anhengsdråpen, består av et arrangement av to koaksiale kapillærer som er uavhengig forbundet med hver kanal av en dobbel mikroinjektor. Hver mikroinjektor kan operere uavhengig, slik at utveksling av droppet innhold ved gjennomstrømning7. Følgelig består underfaseutvekslingen av samtidig injeksjon av den nye løsningen med den indre kapillæren og ekstraksjonen av bulkoppløsningen med den ytre kapillæren ved bruk av samme strømningshastighet. Denne prosessen tillater utskifting av bulkoppløsningen uten forstyrrelse av grenseflateområdet eller volumet av dråpen. Denne prosedyren ble senere oppgradert til en flerfaseutveksling, som tillater opptil åtte sekvensielle underfaseutvekslinger av dråpebulkløsningen8. Dette muliggjør simulering av fordøyelsesprosessen i en enkelt vandig dråpe suspendert i lipidmedier ved sekvensielt å bytte ut bulkløsningen med kunstige medier som etterligner de forskjellige rommene (munn, mage, tynntarm). Hele oppsettet er representert i figur 3, inkludert detaljene i komponentene. Sprøytene i mikroinjektoren er koblet til de åtte viasventilene, som hver kobles til et mikrosentrifugerør som inneholder den kunstige fordøyelsesvæsken med komponenter beskrevet i figur 2.

Figure 3
Figur 3: Generell visning av blekksprut med alle komponenter. CCD-kameraet, mikroskopet, mikroposisjonereren, termostabilisert celle og dobbel kapillær koblet uavhengig av hverandre til en dobbel mikroinjektor med to sprøyter koblet til åtte viasventiler. Hver sprøyte kobles til kapillær, fire mikrosentrifugerør med prøve og en utladning. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 4A viser hvordan hver av de kunstige fordøyelsesvæskene injiseres i anhengsdråpen ved subfaseutveksling gjennom den doble kapillæren. Hver fordøyelsesforbindelse som er beskrevet i figur 2 , kan påføres samtidig/sekvensielt og simulere passasjen gjennom mage-tarmkanalen. De kunstige fordøyelsesvæskene inneholder forskjellige enzymer og biosurfaktanter, som endrer grenseflatespenningen til den første emulgatoren, som skjematisert i figur 4B. Programvaren DINATEN (se Table of Materials), også utviklet ved UGR, registrerer utviklingen av grenseflatespenningen i sanntid når det første grenseflatelaget fordøyes in vitro. Etter hver fordøyelsesfase beregnes også den dilatasjonelle elastisiteten til grenseflatelaget ved å pålegge periodiske svingninger av volum / grenseflateområde på det stabiliserte grenseflatelaget og registrere responsen av grenseflatespenningen. Perioden/frekvensen og amplituden til oscillasjonen kan varieres, og bildebehandling med programvaren CONTACTO gir dilatasjonsreologiske parametere8.

Figure 4
Figur 4: Eksempler på fordøyelsesprofiler . (A) Det første emulgatorlaget blir utsatt for kunstige fordøyelsesmedier plassert i mikrosentrifugen ved sekvensiell delfaseutveksling av de forskjellige løsningene i anhengsdråpen. (B) Den generelle utviklingen av grenseflatespenningen (y-aksen) til den første emulgatoren som en funksjon av tid (x-aksen) slik den fordøyes in vitro av de forskjellige enzymene / biosurfaktantene i det kunstige mediet. En siste subfaseutveksling med vanlig tarmvæske måler desorpsjonen av fordøyd lipid ved oppløsning i blandede miceller. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Denne studien presenterer den generelle protokollen designet for å måle in vitro fordøyelse av grenseflatelag med anhengsdråpeutstyr9. Det første grenseflatelaget blir sekvensielt utsatt for forhold som etterligner passasjen gjennom mage-tarmkanalen, som vist i figur 2. Disse forskjellige fordøyelsesmediene injiseres i anhengsdråpen ved subfaseutveksling av de forskjellige løsningene som finnes i mikrosentrifugerørene (figur 4A). Sammensetningen av disse mediene kan tilpasses avhengig av de gastrointestinale tilstandene som vil bli evaluert, nemlig gastrisk / intestinal proteolyse / lipolyse, noe som gjør det mulig å måle kumulative effekter og siner10. De eksperimentelle forholdene som brukes til å etterligne fordøyelsesprosessen i hvert rom, følger den internasjonale konsensusprotokollen publisert av INFOGEST som beskriver pH og mengder elektrolytter og enzymer11. Den eksperimentelle enheten basert på anhengsfall tillater registrering av grenseflatespenningen in situ gjennom hele den simulerte fordøyelsesprosessen. Dilatasjonsreologien til grenseflatelaget beregnes på slutten av hvert fordøyelsestrinn. På denne måten tilbyr hver emulgator en fordøyelsesprofil som illustrerer egenskapene til de fordøyede grensesnittene, som vist i figur 4B. Dette tillater utvinning av konklusjoner om dens følsomhet eller motstand mot de ulike stadiene av fordøyelsesprosessen. Generelt inneholder det kunstige fordøyelsesmediet syre / basisk pH, elektrolytter, proteaser (mage og tarm), lipaser (mage og tarm), gallesalter og fosfolipider, som er oppløst i deres respektive fordøyelsesvæsker (mage eller tarm). Figur 4B viser en generisk profil av utviklingen av en emulgators grenseflatespenning, først utsatt for proteasevirkning, etterfulgt av lipaser. Generelt fremmer proteolyse av grenseflatelaget en økning i grenseflatespenningen på grunn av desorpsjon av hydrolyserte peptider 9,12, mens lipolyse resulterer i en svært bratt reduksjon i grenseflatespenningen på grunn av adsorpsjon av gallesalter og lipaser 13. En endelig subfaseutveksling med tarmvæske tømmer bulkoppløsningen av uadsorbert / fordøyd materiale og fremmer desorpsjon av oppløselige forbindelser og oppløseliggjøring av fordøyede lipider i blandede miceller. Dette tallfestes av den økte grenseflatespenningen som registreres (figur 4B).

Oppsummert gjør den eksperimentelle utformingen implementert i anhengsdråpen for å simulere in vitro-fordøyelsen i en enkelt dråpe det mulig å måle kumulative effekter og synergier når fordøyelsesprosessen påføres sekvensielt på det første grenseflatelaget10. Sammensetningen av hvert fordøyelsesmedium kan enkelt justeres for å redegjøre for særegenhetene i fordøyelsesforholdene, inkludert gastrointestinale patologier eller fordøyelsesmedier for spedbarn14. Deretter kan identifisering av grenseflatemekanismer som påvirker proteolyse og lipolyse brukes til å modulere fordøyelsen ved grenseflateteknikk av emulsjoner. De oppnådde resultatene kan brukes til å designe nye matmatriser med skreddersydde funksjoner som lav allergenicitet, kontrollert energiinntak og redusert fordøyelighet 15,16,17,18,19.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Rengjøringssekvens for alt glass som brukes i overflatevitenskapelig eksperimentering

  1. Skrubb glasset med en konsentrert rengjøringsløsning (se Tabell over materialer) fortynnet i vann (10%).
  2. Skyll grundig med en sekvens av vann fra springen, propanol, destillert vann og ultrarent vann. Tørk i en hytte og oppbevar i et lukket skap til bruk.

2. Prøvepreparering

  1. Forbered kunstige fordøyelsesmedier i henhold til INFOGEST standardiserte protokoller11,20 (se materialtabell). For detaljer, se tabell 1 og inkluder små tilpasninger til kravene til grenseflatearbeidet for å forhindre overflateaktiv forurensning og fortynning av prøver (1:10)10.
  2. Klargjør emulgatoroppløsningen ved å følge trinnene nedenfor.
    1. Forbered 0,01 liter av en konsentrert oppløsning på (1 kg · L−1) emulgator eller en blanding av emulgatorer (se materialtabell) i en innledende buffer (tabell 1) og holdes under mild omrøring over natten.
    2. Fortynn til 0,1 kg· L−1 (eller etter behov) for å mette grensesnittet; Nå et pseudoplatå i grenseflatespenningen etter 1 time adsorpsjon ved et konstant grenseflateområde etter den tidligere publiserte rapporten21.
    3. Oppbevares under mild omrøring i 15 minutter før bruk.
  3. Rens oljefasen.
    1. Forbered en blanding av vegetabilsk olje (solsikke, oliven, triolein, etc.) og magnesiummetasilikatharpikser (se materialtabell) i en andel på 2:1 w/w i et stort beger. Hold under mild mekanisk agitasjon i minst 3 timer.
    2. Sentrifuger blandingen ved 8000 x g i 30 minutter ved romtemperatur i en kommersiell sentrifuge (se materialtabell).
    3. Filtrer oljeblandingen under vakuum med et sprøytefilter (0,2 μm porestørrelse) (se materialtabell). Oppbevares i rene gule flasker forseglet og boblet med nitrogen til bruk.

3. Kalibrering og rengjøring av blekkspruten

  1. Skyll alle slangene med ultrarent vann ved å sette en sekvens for rengjøring av både sprøyter og alle ventiler gjennom en kapillær (ventiler 6/4) og til den eksterne utgangen (ventil 8-blå farge). Utfør dette ved å trykke på clean-knappen i venstre dialog (supplerende figur 1A).
  2. Kontroller overflatespenningen7 av vann ved romtemperatur ved å danne en vanndråpe og måle i sanntid i 5 minutter (supplerende figur 1B, C).
    1. Still differensialtettheten til luft-vann (0,9982 kg· L−1) i venstre dialogboks, Supplerende figur 1B.
  3. Fyll den rene kyvetten (optisk glass) med 0,002 liter ren vegetabilsk olje og legg den i kyvetteholderen i termostatcellen (figur 3).
  4. Still termostaten og tillat temperaturbalanse ved 37 °C.
  5. Kontroller grenseflatespenningen til vannolje ved romtemperatur7.
    1. Still differensialtettheten til vegetabilsk olje-vann (olivenolje: 0,800 kg · L−1) (supplerende figur 1C).
    2. Injiser 40 μL med en hastighet på 0,5 μL·s−1 og mål i sanntid hvert sekund frem til slutten av injeksjonen. Dette er en enkel dynamisk prosess (supplerende figur 1B, D).
    3. Plott grenseflatespenningen som en funksjon av dråpevolum i et datablad.
    4. Kontroller at dråpevolumområdet gir en verdi for grenseflatespenningen uavhengig av dråpevolumet. Plott grenseflateområdet som en funksjon av dråpevolum.
    5. Programmere en prosess som inneholder to trinn (supplerende figur 1B og supplerende figur 2A) ved å følge trinnene nedenfor.
      1. Med en indre sprøyte injiserer du et volum som finnes innenfor dette området med konstant grenseflatespenning.
      2. Oppretthold grenseflateområdet konstant ved verdien som ble valgt i trinn 3.5.4, og registrer grenseflatespenningen i 5 minutter7.

4. Programmering av en eksperimentell prosess i DINATEN for hvert fordøyelsestrinn

MERK: For prosessparametrene, se Supplerende figur 1B.

  1. Utfør den første kontrollen.
    1. For dråpedannelse, injiser 10 μL (±5 μL) emulgatoroppløsning i kapillæren (ventil 6) (supplerende figur 2A).
    2. Registrer adsorpsjonen ved et konstant grenseflateområde 21 av 20 mm 2 (±10 mm2) i 1 time (supplerende figur 2B).
    3. Ta opp dilatasjonsreologien8 (supplerende figur 2C).
      1. Sett amplituden til oscillasjon til 1, 25 μL, periode 10 s.
      2. Registrer adsorpsjonen i det valgte grenseflateområdet (trinn 4.1.2) i 10 s.
      3. Gjenta trinn 4.1.3 i forskjellige perioder: 5 s, 20 s, 50 s og 100 s.
  2. Ta opp gastrisk fordøyelse.
    1. Registrer adsorpsjonen21 ved det valgte grenseflateområdet i 10 s.
    2. Fasebytte7 med væske i affektil 2 (sSGF) og gastrisk enzym (tab 1) (supplerende figur 2D).
      1. Fyll venstre sprøyte fra ventil 2. Injiser 125 μL i ventil 6-kapillær med venstre sprøyte ved 5 μL·s−1.
      2. Trekk ut 125 μL fra kapillæren med riktig sprøyte ved 5 μL·s−1. Løsne høyre sprøyte for å gå ut av ventil 8. Gjenta trinn 4.2.2.1-4.2.2.2 10 ganger for å sikre fullstendig utveksling.
    3. Registrer adsorpsjon21 i det valgte grenseflateområdet i trinn 4.1.2 i 1 time (supplerende figur 2B).
    4. Ta opp dilatasjonsreologien8 (supplerende figur 2C).
      1. Sett amplituden til oscillasjon til 1, 25 μL, periode 10 s.
      2. Registrer adsorpsjonen av det valgte grenseflateområdet i trinn 4.1.2 for 10 s. Gjenta i forskjellige perioder: 5 s, 20 s, 50 s, 100 s.
  3. Ta opp tarmfordøyelsen.
    1. Registrer adsorpsjon21 ved det valgte grenseflateområdet i trinn 4.1.2 for 10 s (supplerende figur 2B).
    2. Delfasebytte7 med væske i klaff 3 (sSIF) og tarmenzymer/gallesalter/fosfolipider (tab 1) (supplerende figur 2D).
      1. Fyll venstre sprøyte fra ventil 2. Injiser 125 μL i ventil 6-kapillær med venstre sprøyte ved 5 μL·s−1. Trekk ut 125 μL fra kapillæren med riktig sprøyte ved 5 μL·s−1.
      2. Løsne høyre sprøyte for å gå ut av ventil 8. Gjenta trinn 4.3.2.1-4.3.2.2 10 ganger for å sikre fullstendig utveksling.
    3. Registrer adsorpsjonen21 ved det valgte grenseflateområdet i trinn 4.1.2 i 1 time.
    4. Ta opp dilatasjonsreologien8 (supplerende figur 2C).
      1. Sett amplituden til oscillasjon til 1, 25 μL, periode 10 s.
      2. Registrer adsorpsjonen i det valgte grenseflateområdet i trinn 4.1.2 for 10 s.
      3. Gjenta i forskjellige perioder: 5 s, 20 s, 50 s, 100 s.
  4. Registrer desorpsjonen ved å følge trinnene nedenfor.
    1. Registrer adsorpsjon21 ved det valgte grenseflateområdet i trinn 4.1.2 for 10 s (supplerende figur 2B).
    2. Fasebytte7 med væske i ventil 5 (sSIF) (tabell 1, supplerende figur 2D).
      1. Fyll venstre sprøyte fra ventil 5. Injiser 125 μL i ventil 5-kapillær med venstre sprøyte ved 5 μL · s-1.
      2. Trekk ut 125 μL fra kapillæren med riktig sprøyte ved 5 μL·s−1. Løsne høyre sprøyte for å gå ut av ventil 8. Gjenta trinn 4.4.2.1-4.4.2.2 10 ganger for å sikre fullstendig utveksling.
    3. Registrer adsorpsjon21 i det valgte grenseflateområdet i trinn 4.1.2 i 1 time (supplerende figur 2B).
    4. Ta opp dilatasjonsreologien8 (supplerende figur 2C).
      1. Oppretthold amplituden på 1,25 μL, periode 10 s.
      2. Registrer adsorpsjonen i det valgte grenseflateområdet i trinn 4.1.2 for 10 s.
      3. Gjenta trinn 4.4.4 i forskjellige perioder: 5 s, 20 s, 50 s, 100 s.

5. Sette opp eksperimentet

  1. Fyll mikrosentrifugerørene med det kunstige fordøyelsesmediet og koble hver av dem til den respektive ventilen med den tilsvarende slangen.
  2. Fyll slangen i ventil 2-5 ved å rengjøre fra ventil 2, ventil 3, ventil 4 og ventil 5 til ekstern utgang (ventil 8) (supplerende figur 1A).
  3. Fyll slangen i ventil 1 ved å rengjøre fra ventil 1 til ventil 6-kapillær 5 ganger.
  4. Plasser kapillæren i oljefasen. Legg i venstre sprøyte med ventil 1 (første oppløsning, tabell 1).
  5. Start sekvensiell behandling av trinn 4.1-initial, trinn 4.2-mage, trinn 4.3-tarm og trinn 4.4-desorpsjon, lagre dataene på slutten av hver prosess.

6. Beregning av dilatasjonelle reologiske parametere med bildebehandlingsprogramvaren CONTACTO8

MERK: For detaljer, se Maldonado-Valderrama et al.8.

  1. Last inn bildene som tilsvarer områdeoscillasjonen ved en gitt frekvens og amplitude (supplerende figur 3A).
  2. Trykk på Rheology (supplerende figur 3B) og oppnå dilatasjonsparametrene (supplerende figur 3C).
  3. Kopier og lim inn resultatene i dataoppslagsarket.

7. Plotting av eksperimentelle resultater

  1. Beregn tidskolonnen i hvert av trinnene i fordøyelsesprosessen ved å legge til de siste dataene for tidspunktet for forrige trinn.
  2. Plott grenseflatespenningen versus additiv tid for hvert av trinnene i fordøyelsesprosessen som brukes.
  3. Plott den endelige grenseflatespenningen / dilatasjonselastisiteten og viskositeten oppnådd ved slutten av hvert trinn i forhold til fordøyelsesfasen: initial, gastrisk fordøyelse, duodenal fordøyelse og desorpsjon.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Denne delen viser forskjellige eksempler på fordøyelsesprofiler målt med blekksprut. Det generelle utseendet til de simulerte fordøyelsesprofilkampene er vist i figur 4B. Grenseflatespenningen er vanligvis representert mot tiden i fordøyelsesprofilen. De forskjellige fasene / fordøyelsestrinnene som vurderes, er representert i forskjellige farger. Den første fasen danner det innledende laget og tilsvarer adsorpsjonsfasen til emulgatoren eller proteinet / overflateaktivt middel / polymer, avhengig av hvert tilfelle. Deretter injiseres de forskjellige fordøyelsesvæskene ved subfaseutveksling i en bulkløsning som inneholder det nye mediet. Den nye underfasen gir endringer i grenseflatespenningen til det første emulgatorlaget og i dilatasjonsreologien målt ved slutten av hvert fordøyelsestrinn. Fordøyelsesprosessen kan omfatte maksimalt åtte fordøyelsestrinn.

Figure 5
Figur 5: Eksempel på gastrisk fordøyelsesprofil . (A) Gastrisk proteolyse av humant serumalbumin. Fordøyelsesmedier påføres ved subfaseutveksling med løsninger beskrevet i eksperimentell seksjon ved T = 37 ° C. Blå: innledende buffer med protein, rød: sSGF med pepsin. Gjengitt med tillatelse fra del Castillo-Santaella et al.12. (B) Gastrisk lipolyse av sitrus pektin. Fordøyelsesmedier påføres ved subfaseutveksling med løsninger beskrevet i eksperimentell seksjon ved T = 37 ° C. Blå: initial buffer med sitruspektin, gul: sSGF med gastrisk lipase, grå: sSGF. Gjengitt med tillatelse fra Infantes-Garcia et al.17. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 5 viser noen eksperimentelle resultater oppnådd for gastrisk fordøyelse av emulgatorer. I figur 5A adsorberes humant serumalbumin (HSA)12 først på grensesnittet mellom olivenolje og vann, noe som reduserer grenseflatespenningen for å nå et platå etter 1 time. På slutten av denne fasen måles reologien ved 0,1 Hz (10 s) frekvens (periode). I det andre trinnet tilsettes sSGF med pepsin ved subfaseutveksling. Dette består av å innføre et volum med en sprøyte mens du trekker ut det samme volumet med den andre sprøyten. På denne måten endres ikke dråpens område, og opprettholder de irreversibelt adsorberte komponentene ved olje-vanngrensesnittet. Utvekslingen gjentas mellom 10-15 ganger. Under subfaseutveksling med sSGF og pepsin øker grenseflatespenningen på grunn av hydrolyse av proteinet, som fortynner det opprinnelige proteinlaget (figur 5A). I figur 5B adsorberer sitruspektin (CP)17 på triglyseridoljevannet i 40 minutter, etterfulgt av dilatasjonsreologi ved 0,1 Hz. I det andre trinnet injiseres sSGF med gastrisk lipase i hoveddelen av dråpen; Omvendt til proteolyse resulterer lipolyse i adsorpsjon av lipase og dannelse av fettsyrer, som forblir ved grensesnittet, og reduserer grenseflatespenningen. Desorpsjonsfasen er det tredje trinnet, som vurderer produksjonen av hydrofil eller oppløseliggjøring av lipofile produkter av lipolyse. Figur 5B viser at subfaseutveksling med sSGF gir null respons av grenseflatespenningen. Dette kan tolkes som produksjon av lipofile fordøyelsesprodukter, som adsorberer irreversibelt og ikke oppløses, forblir forankret ved grensesnittet. Fraværet av gallesalter i magefasen er ansvarlig for mangel på oppløseliggjøring. Graden av lipolyse kan kvalitativt analyseres av verdien av grenseflatespenning nådd.

Figure 6
Figur 6: Eksempel på tarmfordøyelsesprofiler . (A) Adsorpsjonsdesorpsjonsprofiler av gallesalter (svarte firkanter), lipase (grå trekanter) og lipase + gallesalter (oransje romboider) i sSIF ved 37 °C. Gjengitt med tillatelse fra Macierzanka et al.13. (B) Adsorpsjon av gallesalter + lipase på tidligere adsorbert F68 (mørkegrønn) og F127 (lysegrønn), adsorpsjon av gallesalter (gul) i sSIF. Desorpsjon: subfaseutveksling med sSIF på gallesalter (oransje), F68 (mørk lilla) og F127 (lys lilla). Gjengitt med tillatelse fra Torcello-Gómez et al.19. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 6 viser de eksperimentelle resultatene som er oppnådd for tarmfordøyelsen av emulgatorer. I motsetning til gastrisk fordøyelse tilbyr tilstedeværelsen av gallesalter i tynntarmen forskjellige desorpsjonsprofiler ved underfaseutveksling med sSIF og uttømming av bulkoppløsningen. Figur 6A viser desorpsjonsprofilene oppnådd for rene gallesalter, ren lipase og blandet lipase / gallesalter 8,9,10,13. Gallesalter adsorberes reversibelt på olje-vann-grensesnittet, og dermed blir de fullstendig desorbert ved subfaseutveksling med sSIF, som indikert av økningen i grenseflatespenningen for å nå verdien av det nakne olje-vann-grensesnittet 8,13. Omvendt adsorberer lipase irreversibelt, gitt av den konstante verdien av grenseflatespenning etter subfaseutveksling av sSIF. Blandingen lipase og gallesalter gir en mellomdesorpsjonsprofil kvantifisert ved en begrenset økning i grenseflatespenning ved subfaseutveksling av sSIF til en mellomverdi. Det gjenværende grenseflatelaget inneholder lipase og frie fettsyrer. Gallesalene desorberte muligens fra grensesnittet og oppløste noen av de frie fettsyrene som ble dannet i lipolysen. Figur 6B viser utviklingen av grenseflatespenningen ved lipolyse av to varianter av Pluronic: F127 og F6819. Figur 6B viser en bratt reduksjon i grenseflatespenning på grunn av adsorpsjon av lipase- og gallesalter og produksjon av frie fettsyrer på tidligere dannede grenseflatefilmer av F68 og F127 ved olje-vann-grensesnittet. Desorpsjonstrinnet viser økt grenseflatespenning forårsaket av underfaseutveksling med sSIF, som kvantifiserer oppløseliggjøringen av lipolytiske produkter.

Figure 7
Figur 7: Eksempel på komplette dynamiske gastrointestinale fordøyelsesprofiler . (A) In vitro fordøyelsesprofil av AS-48 adsorbert film ved luft-vann-grensesnittet. Fordøyelsesmedier påføres ved subfaseutveksling med løsninger beskrevet i eksperimentell seksjon ved T = 37 ° C. Kontroll: innledende buffer med AS-48, pepsin: sSGF med pepsin, trypsin: sSIF med trypsin + chymotrypsin, desorpsjon: sSIF. Gjengitt med tillatelse fra del Castillo-Santaella et al.18. (B) In vitro fordøyelsesprofil av humane og bovine serumalbuminadsorberte filmer ved grensesnittet mellom olivenolje og vann. Fordøyelsesmedier påføres ved subfaseutveksling med løsninger beskrevet i eksperimentell seksjon ved T = 37 ° C. Kontroll: innledende buffer med HSA/BSA, pepsin: sSGF med pepsin, trypsin: sSIF med trypsin + chymotrypsin, lipolyse: sSIF med lipase og gallesalter, desorpsjon: sSIF. Plottede kurver er representative eksperimenter med avvik <5%. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 7 viser eksempler på komplette simulerte fordøyelsesprofiler. Figur 7A viser fordøyelsesprofilen til matbiokonserveringsmiddel AS-48 adsorbert ved luft-vann-grensesnittet18. Fordøyelsesprosessen ble designet for å fokusere på proteolysen av dette peptidet, mens lipolyse av olje ikke var nødvendig, ved luft-vanngrensesnittet. Derfor består den simulerte fordøyelsen i figur 7A av fem trinn: kontroll/initial film, pepsinolyse, trypsinolyse og desorpsjon. De eksperimentelle resultatene viste at denne bakteriocinen er resistent mot både pepsin og trypsinhydrolyse da overflatespenningen forblir uendret. Følgelig ble AS-48 ansett som et godt konserveringsmiddel for mat som er resistent mot in vitro fordøyelse. Figur 7B sammenligner in vitro fordøyelsesprofiler av adsorberte lag av humane og bovine serumalbuminer adsorbert ved olje-vann-grensesnittet22. Denne simuleringen ble designet for å etterligne fordøyeligheten av emulsjoner stabilisert av disse to proteinene23 og evaluere innkapslingen av curcumin4. Derfor ble den simulerte fordøyelsen tilpasset fem trinn: kontroll / initial, pepsinolyse, trypsinolyse, lipolyse og desorpsjon. De eksperimentelle resultatene viste økt grenseflatespenning etter pepsin fordøyelse, noe som indikerer økt følsomhet for pepsinolyse. Dette ble tilskrevet økt utfoldelse av storfevarianten ved adsorpsjon, og eksponerte pepsinfølsomme steder. Deretter ga trypsinolyse og lipolyse helt like fordøyelsesprofiler (figur 7B).

Figure 8
Figur 8: Eksempel på endelige verdier av gastrointestinal fordøyelse. (A) Grenseflatespenning, (B) dilatasjonell elastisitet, (C) dilatasjonsviskositet av in vitro fordøyelse av β-laktoglobulin-adsorbert film ved olivenolje-vann-grensesnittet. Dilatasjonsparametrene ble målt til 1 Hz, 0,1 Hz og 0,01 Hz etter at det fordøyede grensesnittet ble likevektet i hvert trinn. Fordøyelsesmedier påføres ved subfaseutveksling med løsninger beskrevet i eksperimentell seksjon ved T = 37 ° C. Kontroll: innledende buffer med protein, pepsin: sSGF med pepsin, trypsin: sSIF med trypsin + chymotrypsin, lipolyse: sSIF med lipase og gallesalter, desorpsjon: sSIF. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Generelt, for å evaluere og sammenligne arten av forskjellige fordøyede grenseflatelag, plottes den endelige grenseflatespenningen og dilatasjonselastisiteten / viskositeten oppnådd for fordøyde grensesnitt for hvert av trinnene som vurderes i fordøyelsesprosessen som er utformet. Figur 8 viser grenseflatespenningen (figur 8A), dilatasjonselastisiteten (figur 8B) og dilatasjonsviskositeten (figur 8C), målt ved frekvenser på 1 Hz, 0,1 Hz og 0,01 Hz. Verdiene plottet ble oppnådd etter hvert fordøyelsestrinn av β-laktoglobulin adsorbert ved olje-vann-grensesnittet16. Figur 8A viser at proteolyse (pepsin og trypsin) gir små økninger i grenseflatespenningen, mens lipolyse reduserer denne verdien, og desorpsjonen øker igjen. Når det gjelder dilatasjonell elastisitet, danner proteinet elastiske og sammenkoblede filmer ved olje-vann-grensesnittet. Tilstedeværelsen av gallesalter produserer svært mobile og flytende grenseflatefilmer med lav elastisitet. Endelig kan de resterende lipolytiske produktene ikke utvikle en sammenhengende elastisk film etter desorpsjon. Dilatasjonselastisiteten øker noe med oscillasjonsfrekvensen (figur 8B). Endelig er dilatasjonsviskositeten til grenseflatefilmene vist i figur 8C bare detekterbar ved lavere frekvens og oppdager eksistensen av flerlag, aggregater eller andre dissipative strukturer ved grensesnittet. Sammenligning av fordøyelsesprofilen til β-laktoglobulin med fordøyelsesprofilen oppnådd for pulsbehandlet β-laktoglobulin viste forbedret fordøyelighet av proteiner utsatt for denne typen fysisk behandling16.

Opprinnelig buffer 0,00113 mol L-1 NaH2PO4, pH 7,0
Forenklet simulert magevæske (sSGF) [NaH2PO4] = 0,00113 mol L-1, [NaCl] = 0,15 mol L-1, pH 3,0
Forenklet simulert tarmvæske (sSIF) [NaH 2 PO4] =0,00113 mol L-1, [NaCl] = 0,15 mol L-1, [CaCl2] = 0,003 mol L-1, pH 7,0
Gastriske enzymer pepsin (50 ∙ 10 3 U L-1), gastrisk lipase (0,5 ∙ 103 U L-1)
Intestinale enzymer trypsin (2,5 ∙ 10 3 U L-1), chymotrypsin (0,625 ∙ 10 3 U L-1), bukspyttkjertellipase (50∙ 10 3 U L-1), co-lipase (150 ∙ 10 3 U L-1)
Gallesalter blanding 0,01 mol L-1 M. Gallesalterblanding: Natriumtaurolat og natriumdeoksykolat (50/50) eller natriumtaurolat og natrium glykodeoksykolat (50/50)

Tabell 1: Sammensetning av kunstig fordøyelsesmedium.

Supplerende figur 1: Grunnleggende bruk av datagrensesnittet DINATEN. (A) Generelt utseende av datamaskingrensesnittet DINATEN; Den venstre dialogen viser de to sprøytene som er koblet til alle ventiler og styrer injeksjon/ekstraksjon og rengjøring. Den sentrale dialogboksen inneholder kommandoen, slippbildet og tabellen med resultater. (B) Sanntidsberegningen gir automatisk måling som en funksjon av tid. (C) Venstre kommando for å inkludere differensialtettheten. (D) En enkel dynamisk prosess styrer injeksjons-/ekstraksjonsvolum, hastighet og fangsttider. Klikk her for å laste ned denne filen.

Supplerende figur 2: Grensesnittet for programmering av hvert fordøyelsestrinn (prosess). (A) Dråpedannelse med en venstre sprøyte med fast volum og fast injeksjonshastighet. (B) Adsorpsjon ved konstant grenseflateområde: kontroll. (C) Rheologi med fast amplitude, periode og antall sykluser. (D) Bytte av underfase: injiser og trekk ut med begge sprøytene i samme hastighet. Klikk her for å laste ned denne filen.

Supplerende figur 3: Beregning av dilatasjonsparametrene med programvaren for bildeanalyse CONTACTO. (A) Analyse av bildene som tilsvarer svingningen i en fast periode. (B) Beregning av dilatasjonsparametrene til grenseflatelaget til de valgte bildene. (C) Dialog som viser resultatene fra dilatasjonsanalysen. Klikk her for å laste ned denne filen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Denne artikkelen beskriver en generalisert protokoll for å måle in vitro fordøyelse av grenseflatelag ved hjelp av anhengsdråpeutstyr. Protokollen kan justeres til de spesifikke kravene i eksperimentet ved å justere sammensetningen av fordøyelsesbufferne, som er basert på INFOGEST11,20 harmonisert protokoll for å lette sammenligning med litteratur. Fordøyelsesenzymer og biosurfaktanter kan tilsettes individuelt, sekvensielt eller sammen. Dette siste alternativet må utføres med forsiktighet, da metningen av grenseflatelaget vil hindre de forskjellige fenomenene ved bare å gi en svært lav grenseflatespenning og kan føre til at dråpen faller. For å kunne analysere effekten av hver fordøyelseskomponent, tilsettes de forskjellige fordøyelsesenzymene sekvensielt og i forskjellige konsentrasjoner. På denne måten kan effektene av hver komponent analyseres og systematiseres, og synergiene evalueres ved sekvensiell addisjon. For å forhindre at dråper faller, fortynnes noen konsentrasjoner9. De oppnådde resultatene kan ikke direkte ekstrapoleres til emulgerte systemer, da betingelsene justeres for å ta hensyn til et forenklet system. Utviklingen av grenseflatespenningen viser imidlertid utviklingen av grenseflatedekningen når grenseflatelaget fordøyes10. På samme måte gir utviklingen av dilatasjonsreologien litt informasjon om de mekaniske egenskapene til grensesnittet når fordøyelsen fortsetter9. Disse resultatene inneholder nyttig informasjon som kan tilpasses og tolkes nøye for å brukes på emulgerte systemer.

Anhengsfallutstyret gjør det mulig å evaluere in situ-hendelser som forekommer spesifikt ved grenseflatelaget, som vist i figur 2. Først dannes et innledende grenseflatelag som representerer en enkelt emulsjonsdråpe. Dette første laget blir utsatt for forskjellige fordøyelsesforhold og endrer sammensetningen sekvensielt på grunn av tilstedeværelsen av de forskjellige komponentene i den vandige fasen. Lipaser må også overvinne dette grenseflatelaget for å få tilgang til oljefasen og hydrolysere fettet. Disse grenseflatehendelsene må evalueres på det samme grenseflatelaget som opprinnelig ble opprettet. Å utsette en emulsjon for in vitro fordøyelse vil tillate prøvetaking på forskjellige tidspunkter og evaluering av endringene i emulsjonen når den fordøyes (dråpestørrelse, zetapotensial), men det ville ikke tillate in situ evaluering av grenseflatelaget rundt hver emulsjonsdråpe. Derfor består anhengsfallutstyret implementert med flerfaseutveksling av en komplementær teknikk for å fokusere på grenseflateteknikk av emulsjoner14.

Den første begrensningen av denne metoden er nettopp relatert til metningen av grenseflatelaget med diverse produkter, som må fortynnes for å forhindre dråpens fall. Et annet eksperimentelt problem er degasifiseringen av alle kunstige medier for å unngå nukleering av bobler, noe som også kan forårsake dråpeløsning fra kapillæren. Det er også viktig å vurdere det større olje-vannforholdet sammenlignet med emulsjonssystemer når man ekstrapolerer til emulgerte systemer. Til slutt, selv om dilatasjonsreologien inneholder informasjon om inter- og intramolekylære foreninger i grenseflatelaget, dannet og forstyrret av fordøyelsesenzymer, er det vanskelig å tolke og ekstrapolere til emulsjonsstabilitet. Alt i alt er anhengsdråpen implementert med en flerfaseutvekslingsanordning et nyttig utstyr for å utfylle in vitro fordøyelsesstudier av emulsjoner12, som følger utviklingen av dråpestørrelsesfordeling og zetapotensialet for proteinfordøyelse med elektroforese22. Modifikasjoner av fordøyelseskanalen for å ta hensyn til kjønnsvariasjon, spedbarnsfordøyelse eller fordøyelsesproblemer omfatter fremtidige anvendelser av eksperimentell prosedyre.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer at de ikke har noen kjente konkurrerende økonomiske interesser eller personlige forhold som kunne ha påvirket arbeidet som er rapportert i denne artikkelen.

Acknowledgments

Denne forskningen ble finansiert av prosjektene RTI2018-101309-B-C21 og PID2020-631-116615RAI00, finansiert av MCIN/AEI/10.13039/501100011033 og av "ERDF A way of making Europe". Dette arbeidet ble (delvis) støttet av Biocolloid and Fluid Physics Group (ref. PAI-FQM115) ved Universitetet i Granada (Spania).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Alpha-chymotrypsin from bovine pancreas Sigma-Aldrich C4129 Enzyme
Beta-lactoglobulin Sigma-Aldrich L0130 Emulsfier
Bovine Serum Albumin Sigma-Aldrich 9048-46-8 Emulsfier
CaCl2 Sigma-Aldrich 10043-52-4 Electrolyte
Centrifuge Kronton instruments Centrikon T-124 For separating oil and resins
Citrus pectin Sigma-Aldrich P9135 Emulsfier
co-lipase FROM PORCINE PANCREAS Sigma C3028 Enzyme
CONTACTO University of Granada (UGR) https://core.ugr.es/dinaten/, last access: 07/18/2022
DINATEN University of Granada (UGR) https://core.ugr.es/dinaten/, last access: 07/18/2022
Gastric lipase Lipolytech RGE15-1G Enzyme
Human Serum Albumin Sigma-Aldrich 70024-90-7 Emulsifier
INFOGEST http://www.proteomics.ch/IVD/
Lipase from porcine pancreas, type II Sigma-Aldrich L33126 Enzyme
Magnesium metasilicate resins Fluka 1343-88-0 Resins to purify oil
Micro 90 International products M-9051-04 Cleaner
NaCl Sigma 7647-14-5 Electrolyte
NaH2PO4 Scharlau 10049-21-5 To prepare buffer
OCTOPUS Producciones Científicas y Técnicas S.L. (Gójar, Spain) Pendandt Drop Equipment implemented with multi subphase exchange
Olive oil Sigma-Aldrich 1514 oil
Pancreatic from porcine pancreas Sigma P7545-25 g Enzyme
Pepsin Sigma-Aldrich P6887 Enzyme
Pluronic F127 Sigma P2443 Emulsifier
Pluronic F68 Sigma P1300 Emulsfier
Sodium deoxycholate Sigma Bile salts
Sodium glycodeoxycholate Sigma C9910 Bile salts
Sodium taurocholate Sigma 86339 Bile salts
Syringe Filter Millex-DP SLGP033R  Syringe Filter 0.22 µm pore size polyethersulfone
Trypsin Sigma-Aldrich T1426 Enzyme

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. McClements, D. J. The biophysics of digestion: Lipids. Current Opinion in Food Science. 21, 1-6 (2018).
  2. McClements, D. J., Li, Y. Structured emulsion-based delivery systems: Controlling the digestion and release of lipophilic food components. Advances in Colloid and Interface Science. 159 (2), 213-228 (2010).
  3. Corstens, M. N., et al. Food-grade micro-encapsulation systems that may induce satiety via delayed lipolysis: A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 57 (10), 2218-2244 (2017).
  4. Aguilera-Garrido, A., del Castillo-Santaella, T., Galisteo-González, F., Gálvez-Ruiz, M. J., Maldonado-Valderrama, J. Investigating the role of hyaluronic acid in improving curcumin bioaccessibility from nanoemulsions. Food Chemistry. 351, 129301 (2021).
  5. Rodríguez Patino, J. M., Carrera Sánchez, C., Rodríguez Niño, M. R. Implications of interfacial characteristics of food foaming agents in foam formulations. Advances in Colloid and Interface Science. 140 (2), 95-113 (2008).
  6. Wilde, P. J., Chu, B. S. Interfacial & colloidal aspects of lipid digestion. Advances in Colloid and Interface Science. 165 (1), 14-22 (2011).
  7. Cabrerizo-Vílchez, M. A., Wege, H. A., Holgado-Terriza, J. A., Neumann, A. W. Axisymmetric drop shape analysis as penetration Langmuir balance. Review of Scientific Instruments. 70 (5), 2438-2444 (1999).
  8. Maldonado-Valderrama, J., Muros-Cobos, J. L., Holgado-Terriza, J. A., Cabrerizo-Vílchez, M. A. Bile salts at the air-water interface: Adsorption and desorption. Colloids and surfaces B: Biointerfaces. 120, 176-183 (2014).
  9. Maldonado-Valderrama, J., Terriza, J. A. H., Torcello-Gómez, A., Cabrerizo-Vílchez, M. A. In vitro digestion of interfacial protein structures. Soft Matter. 9, 1043-1053 (2013).
  10. Maldonado-Valderrama, J. Probing in vitro digestion at oil-water interfaces. Current Opinion in Colloid and Interface Science. 39, 51-60 (2019).
  11. Brodkorb, A., et al. INFOGEST static in vitro simulation of gastrointestinal food digestion. Nature Protocols. 14 (4), 991-1014 (2019).
  12. del Castillo-Santaella, T., Maldonado-Valderrama, J., Molina-Bolivar, J. A., Galisteo-Gonzalez, F. Effect of cross-linker glutaraldehyde on gastric digestion of emulsified albumin. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 145, 899-905 (2016).
  13. Macierzanka, A., Torcello-Gómez, A., Jungnickel, C., Maldonado-Valderrama, J. Bile salts in digestion and transport of lipids. Advances in Colloid and Interface Science. 274, 102045 (2019).
  14. Maldonado-Valderrama, J., Torcello-Gómez, A., del Castillo-Santaella, T., Holgado-Terriza, J. A., Cabrerizo-Vílchez, M. A. Subphase exchange experiments with the pendant drop technique. Advances in Colloid and Interface Science. 222, 488-501 (2015).
  15. Bellesi, F. A., Ruiz-Henestrosa, V. M. P., Maldonado-Valderrama, J., Del Castillo Santaella, T., Pilosof, A. M. R. Comparative interfacial in vitro digestion of protein and polysaccharide oil/water films. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 161, 547-554 (2018).
  16. Del Castillo-Santaella, T., Sanmartín, E., Cabrerizo-Vílchez, M. A., Arboleya, J. C., Maldonado-Valderrama, J. Improved digestibility of β-lactoglobulin by pulsed light processing: A dilatational and shear study. Soft Matter. 10 (48), 9702-9714 (2014).
  17. Infantes-Garcia, M. R., et al. In vitro gastric lipid digestion of emulsions with mixed emulsifiers: Correlation between lipolysis kinetics and interfacial characteristics. Food Hydrocolloids. 128, 107576 (2022).
  18. del Castillo-Santaella, T., Cebrián, R., Maqueda, M., Gálvez-Ruiz, M. J., Maldonado-Valderrama, J. Assessing in vitro digestibility of food biopreservative AS-48. Food Chemistry. 246, 249-257 (2018).
  19. Torcello-Gómez, A., Maldonado-Valderrama, J., Jódar-Reyes, A. B., Cabrerizo-Vílchez, M. A., Martín-Rodríguez, A. Pluronic-covered oil-water interfaces under simulated duodenal conditions. Food Hydrocolloids. 34, 54-61 (2014).
  20. Minekus, M., et al. A standardised static in vitro digestion method suitable for food - an international consensus. Food & Function. 5 (6), 1113-1124 (2014).
  21. Wege, H. A., Holgado-Terriza, J. A., Cabrerizo-Vílchez, M. A. Development of a constant surface pressure penetration langmuir balance based on axisymmetric drop shape analysis. Journal of Colloid and Interface Science. 249 (2), 263-273 (2002).
  22. del Castillo-Santaella, T., et al. Hyaluronic acid and human/bovine serum albumin shelled nanocapsules: Interaction with mucins and in vitro digestibility of interfacial films. Food Chemistry. 383, 132330 (2022).
  23. Aguilera-Garrido, A., et al. Applications of serum albumins in delivery systems: Differences in interfacial behaviour and interacting abilities with polysaccharides. Advances in Colloid and Interface Science. 290 (5), 102365 (2021).

Tags

Biokjemi utgave 189
<em>In vitro</em> Fordøyelse av emulsjoner i en enkelt dråpe <em>via</em> flerfaseutveksling av simulerte gastrointestinale væsker
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Maldonado-Valderrama, J., del… More

Maldonado-Valderrama, J., del Castillo Santaella, T., Holgado-Terriza, J. A., Cabrerizo-Vílchez, M. Á. In vitro Digestion of Emulsions in a Single Droplet via Multi Subphase Exchange of Simulated Gastrointestinal Fluids. J. Vis. Exp. (189), e64158, doi:10.3791/64158 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter