بکارگیری لاکتوباسیلوس روتری در تهیه نان پروبیوتیک بخش 1: ارزیابی فرآیند ریزپوشانی به روش بسترشناور بر زنده ‏مانی لاکتوباسیلوس روتری در شرایط شبیه‏ سازی شده معده

نشریه پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 39، دوره 13، شماره 5 - شماره پیاپی 47، آذر و دی 1396، صفحه 844-857  

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.v1395i0.56856

نویسندگان

لیلا زاغری¹؛ علیرضا بصیری ¹؛ سمیه رحیمی¹؛ علی زنوزی²

¹گروه علوم و صنایع غذایی، سازمان پژوهش‏های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران.

²گروه مهندسی زراعی، پژوهشکده کشاورزی، سازمان پژوهش‏های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران.

چکیده

کاهش زنده‏مانی باکتری‏های پروبیوتیک در طول فرآوری، نگهداری و هم‏چنین تحت تاثیر شرایط اسیدی معده، مهم‏ترین محدودیت در تولید فرآورده‏های پروبیوتیک به‌شمار می‏آیند. فناوری ریزپوشانی با محافظت از باکتری‏ها در برابر شرایط نامساعد محیطی، می‏تواند باعث افزایش زنده‏مانی گردد. در این تحقیق از فن‌آوری بستر شناور، به‌منظور تولید میکروکپسول‌های پوسته و هسته، حاوی لاکتوباسیلوس‌روتری استفاده شد. منحنی رشد بدست‌آمده نشان داد که باکتری‏ها 16 تا 18 ساعت پس از تلقیح وارد فاز ثابت رشد شده و آماده جداسازی توده سلولی از محیط کشت، می‏باشند. بررسی اثرات دمای هوای ورودی و نسبت باکتری به قندها در فرمولاسیون، نشان داد که زنده‌مانی نسبی باکتری (%) در دمای 37 درجه سانتی‌گراد و در نسبت برابر قند و باکتری (10-10) به‌طور معنی‏داری(P≤0/05) افزایش نشان می‏دهد. زنده‏مانی نسبی باکتری‌های جذب شده در ماتریس هسته، قبل و پس از پوشش‌دهی در دستگاه پوشش‌دهنده بستر شناور با محلول‏های شلاک در سه غلظت 16، 17 و 18 درصد (وزنی/ حجمی) و آلژینات سدیم در غلظت‌های 5/0، 1 و 5/1 درصد (وزنی/ حجمی)، کاهش معنی‌داری (P≤0/05) ، نشان نداد. زنده‌مانی نسبی باکتری (%) پوشش‌دهی شده با محلول آلژینات سدیم با غلظت 1 درصد (وزنی/ حجمی) پس از طی دوره زمانی 1 ساعت در شرایط شبیه‌سازی شده معده با 2=pH، به‌طور معنی‌داری (P≤0/05) نسبت به پوشش‌های دیگر افزایش نشان داد.

کلیدواژه‌ها

لاکتوباسیلوسروتری؛ ریزپوشانی‎؛ پوشش‏ دهنده بسترشناور؛ pH پایین

مراجع

Bian, L., 2008, An in vitro antimicrobial and safety study of Lactobacillus reuteri DPC16 for validation of probiotic concept, Master’s thesis, Massey University, Auckland, New Zealand.

Carlise, B., Fritzen-Freire, A., Elane, S., Prudêncio, A., Renata, D., Amboni, A., Stephanie, S.& Pinto, A.,2012, Microencapsulation of bifidobacteria by spray drying in the presence of prebiotics. Food Research International, 45, 306–312.

Graff, S., Hussain, S., Chaumeil, J.C.& Charrueaul, C., 2007, Increased intestinal delivery of viable Saccharomyces boulardii by encapsulation in microspheres. Pharmaceutical Research, 25, 1290-1296.

Hamad, S.A., Stoyanov, S.D.& Paunov, V.N., 2012, Triggered cell release from shellac-cell composite microcapsules, Soft Matter, 5069-5077.

Kahm, M., AhrCampus, R.& Hasenbrink, G., 2010, grofit: Fitting Biological Growth Curves with R. Journal of Statistical Software, 33(7), 23-45.

Kartheek, A., 2011, Microencapsulation of probiotics (Lactobacillus acidophilus and Lactobacillus rhamnosus) in raspberry powder by spray drying: optimization and storage stability studies. Master’s thesis, McGill University, Quebec, Canada.

Lee, K. Y.& Heo, T., 2000, Survival of Bifidobacterium longum immobilized in calcium alginate beads in simulated gastric juices and bile salt solution. Applied and Environmental Microbiology, 66, 869–873.

Mandal, S., Puniya, K.& Singh, K., 2006, Effect of alginate concentrations on survival of microencapsulated Lactobacillus casei NCDC-298. International Dairy Journal, 126(2-3), 249-28-4.

Marinescu, D., 2012, Bile Salt Hydrolyzing Lactobacillus reuteri (NCIMB 30242) for the reduction of markers of metabolic disease. Master’s thesis, McGill University, Quebec, Canada. Meng, X.C., Stanton, C., Fitzgerald, G.F., Daly, C.& Ross, R.P., 2006, Anhydrobiotics: The challenges of drying probiotic cultures. Food Chemistry, 106, 1406–1416.

Michael, T., Cook, G., Tzortzis, D.& Charalampopoulos, V.,2010, Microencapsulation of probiotics for gastrointestinal delivery. Journal of Controlled Release, 162, 56–67.

Muthukumarasamy, P., Allan-Wojtas, P.& Holley, R.A., 2006, Stability of Lactobacillus reuteri in different types of microcapsules. Journal of Food Science, 71, 20-24.

Piar, H.& Kok, k., 2014, Enteric coating of granules containing the probiotic Lactobacillus acidophilus. Acta Pharmaceutica, 64, 247–256.

Reid, G., 2015, The growth potential for dairy probiotics. International Dairy Journal, 49: 16–22. Stephen, R.L., Werner Jim, R., Anthony, H.J., Richard, H., Archer, D.& Pearce, L., 2007, Air-suspension particle coating in the food industry: Part I — state of the art. Powder Technology, 171, 25–33.

Sabikhi, L., Babu, R., Thompkinson, D. K.& Kapila, S., 2010, Resistance of Microencapsulated Lactobacillus acidophil LA1 to Processing Treatments and Simulated Gut Conditions. Food Bioprocess Technology, 3, 586–593.

Santivarangkna, C., Kulozik, U.& Foerst, P., 2007, Alternative Drying Processes for the Industrial Preservation of Lactic Acid Starter Cultures. Biotechnology, 23, 302-315.

Sanjay, K., Jain, A., Yashwant, G.& Manisha, A., 2007, Design and Development of Hydrogel Beads for Targeted Drug Delivery to the Colon. AAPS PharmSciTech, 8 (3), 56.

Schell, D.& Beermann, C., 2014, Fluidized bed microencapsulation of Lactobacillus reuteri with sweet whey and shellac for improved acid resistance and in-vitro gastro-intestinal survival. Food Research International, 62, 308.

Semyonov, D., Ramon, O., Kovacs, A., Friedlander, L.& Shimoni, E., 2014, Air-Suspension Fluidized-Bed Microencapsulation of Probiotics. Drying Technology: An International Journal, 30(16), 1918-1930.

Semyonov, D., Ramon, O., Kaplun, Z., Levin-Brener, L., Gurevich, N.& Shimoni, E., 2010, Microencapsulation of Lactobacillus paracasei by spray freeze drying. Food Research International, 43(1), 193–20.

Sinha, A., Dudani, T.&Ranganathan, B.,2001, National dairy Research protective effect of fortified skim milk as suspending medium for freeze drying of different Lactic acid bacteria. Journal of food science, 39.

Stephan, A., 2008, Innovative product formulations applying the fluidised bed technology. Doctoral thesis, book edited by Everlon Cid Rigobelo, ISBN 978-953-51-0776-7

Stummer, S., Salar-Behzadi, S., Unger, F., M, Oelzant., Penning, M.& Viernstein, H.,2010, Application of shellac for the development of probiotic formulations. Food Research International, 43, 1312–1320.

Sultana, K., Godward, G., Reynolds, N., Arumugaswamy, R., Peiris, P.& Kailasapathy, K., 2000, Encapsulatio of probiotic bacteria with alginate-starch and evaluation of survival in simulated gastrointestinal conditions and in yoghurt. International Journal of Food Microbiology, 62(1-2), 47-55.

Wagner, R., Shemedia, J.& Johnson, L., 2012, Protection of Vaginal Epithelial Cells with Probiotic Lactobacilli and the Effect of Estrogen against Infection by Candida albicans Microbiology Division, National Center for Toxicological Research, Jefferson, USA. Open Journal of Medical Microbiology, 2, 54-64

Wolfgang, K., Andreas, R.& Klaus, D., 2000, In vitro growth behaviour of probiotic bacteria in culture media with carbohydrates of prebiotic importance. Microbial Ecology in Health and Disease,12, 27–34.

Wurster, E., 1959, Air-Suspension Technique of Coating Drug Particles. Journal of the American Pharmaceuticasaslociation, XLVIII, 8