两种乳酸菌特性评价及其微胶囊制备

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乳酸菌是能利用可发酵性碳水化合物产生乳酸的革兰氏阳性细菌,可以调节人体的肠道菌群平衡,维持肠道稳态,对促进人体健康具有重要的意义。但发挥益生和保健功能的前提是具有足够的活菌数,乳酸菌在应用过程中存在对人体的酸性条件、胆汁盐等不利于生存的环境耐受性较差的问题,多种不良因素的干扰导致乳酸菌活菌数减少。利用微胶囊技术包埋乳酸菌可以有效地保护菌体抵抗不良环境,提高活菌数,使其益生作用得到更好地发挥。本研究选取乳双歧杆菌(Lactobacillus bifidobacterium BMBL 0624)和干酪乳杆菌(L.casei KJ 598784),通过体外抑菌实验,抗生素耐药性实验,耐受性实验,表面性质测定和吸附重金属几个方面,考察了实验室保存的干酪乳杆菌KJ 598784和乳双歧杆菌BMBL 0624的特性。随后以壳聚糖和果胶为包埋壁材,采用锐孔凝固浴法制备乳酸菌微胶囊,优化制备工艺,并对乳酸菌微胶囊进行质量评价,研究了其对乳酸菌的保护效果。研究结果如下:(1)两种乳酸菌对金黄色葡萄球菌有抑制作用,干酪乳杆菌发酵液对大肠杆菌有抑制效果;乳双歧杆菌对庆大霉素和链霉素表现出耐药性,干酪乳杆菌对链霉素表现出耐药性;乳双歧杆菌比干酪乳杆菌更耐受低p H值环境,在p H为3.5时耐受性较好;在培养24 h内,乳双歧杆菌在8%高渗透压环境下能够生长繁殖,乳双歧杆菌的耐渗透压能力优于干酪乳杆菌;65℃高温处理时,两种乳酸菌的耐高温性均较好。乳双歧杆菌和干酪乳杆菌分别在12 h和24 h时对重金属铬离子吸附率达到最大,为56%。两种乳酸菌都表现出了一定的疏水性、自聚力和共聚力。(2)采用单因素试验对乳酸菌微胶囊制备工艺进行优化,影响乳酸菌微胶囊制备的主要因素为壳聚糖浓度、果胶浓度、搅拌速度、氯化钙浓度、菌胶比。以包埋率为指标,确定了制备乳酸菌微胶囊的最佳条件。结果显示,乳双歧杆菌微胶囊的最佳制备条件为:果胶浓度5.0%,壳聚糖浓度1.5%,氯化钙浓度3.0%,搅拌速度180 r/min,菌悬液和果胶体积比为1:8,包埋率为83.67%。干酪乳杆菌微胶囊的最佳制备条件为:果胶浓度6.0%,壳聚糖浓度1.0%,氯化钙浓度4.0%,搅拌速度240 r/min,菌悬液和果胶体积比1:8,包埋率为79.25%。(3)制备得到的微胶囊含水率均小于20%,FTIR表征得到壁材之间形成的氢键是微胶囊的主要结合力。在经过模拟胃液处理后,活菌数可以保持在106CFU/g以上,经过模拟胆盐处理后,活菌数下降了3个数量级,在模拟肠道处理中,两种乳酸菌微胶囊在150 min后释放比较完全,微胶囊肠溶性较好,有较好地定点释放能力,连续模拟处理仍能保持一定的活菌数,且4℃下贮藏30 d菌体仍具有稳定性。综上所述,本文以两种乳酸菌为研究对象,通过对乳酸菌的特性进行评价,了解清楚了菌株的生长特性,并以壳聚糖和果胶为壁材,通过锐孔凝固浴法制备了乳酸菌微胶囊,对乳酸菌具有一定的保护作用,微胶囊质量评价较好,基本达到预期效果。为增加微胶囊的种类,开发和研究具有益生潜力的乳酸菌提供了一定的理论基础。
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