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西华大学唐洁教授团队发表关于益生菌微胶囊化增强其活性与释放特性的重要成果

放大字体  缩小字体 发布日期:2026-04-24  来源:西华大学  浏览次数:324
 近期,西华大学食品与生物工程学院唐洁教授团队在国际食品Top期刊《Food Chemistry》(Q1,IF=9.8)发表了题为“Effects of spray-freeze-dried microcapsules with different proportions of hydroxypropyl methylcellulose and whey protein isolate on the viability and release property of probiotics”的研究性论文。西华大学食品与生物工程学院张兴中副教授为第一作者,通讯作者为西华大学食品与生物工程学院唐洁教授。益生菌是一类对宿主有益的活性微生物,可通过调节宿主黏膜与全身免疫功能、平衡肠道菌群结构发挥健康功效。然而,益生菌自身稳定性较差,易受强酸、高温、高渗透压等环境因素影响而失活。为了解决这一问题,本实验采用了喷雾冷冻干燥微胶囊化技术,用乳清分离蛋白(WPI)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)作为复合壁材,将益生菌封装在微胶囊中。探究并阐明不同配比下HPMC与WPI在复合物中的相互作用机制;测定不同HPMC/WPI复配比对微胶囊理化特性与包埋性能的影响;进一步评价微胶囊在不同环境条件下对植物乳杆菌299v(Lactiplantibacillus plantarum 299v)活性的保护效果。本研究可为提升益生菌活性并实现其靶向递送提供可行策略。

研究亮点

基于羟丙基甲基纤维素/乳清分离蛋白(HPMC/WPI)复配制得喷雾冷冻干燥微胶囊。当HPMC与WPI复配比为1:4时,制得的益生菌微胶囊的稳定性与菌株活性最优。基于蛋白/多糖复合与喷雾冷冻干燥制得的微胶囊可有效提高益生菌的存活能力。包埋植物乳杆菌299v的微胶囊在模拟胃肠道环境中表现出优异的缓释特性。
 
研究结论

       1.HPMC为非离子型、无电荷多糖,HPMC/WPI复合物中电荷性质由WPI主导,无静电相互作用,只存在氢键作用。

       2.HPMC与WPI复配比为1:4时,喷雾冷冻干燥制得的微胶囊粒径最小(29.4 μm)、分布最均匀、孔隙率最高(49.04%)、水分含量最低(3.81%),且具有优异的流散性。益生菌的包埋率高达76.32%,显著高于其他组别。

       3.制得的微胶囊显著提升了植物乳杆菌299v在高温、高渗透压、强酸与胆盐环境下的存活率,远高于未包埋的游离菌株。HPMC/WPI复合物形成的致密网络结构有效阻隔了氢离子与胆盐渗透,从而改善了植物乳杆菌299v环境抗逆性。

       4.包埋植物乳杆菌299v的微胶囊在4 ℃贮藏稳定性显著优于25 ℃,贮藏6 周内活菌数均 ≥ 6 log CFU/g。在25 ℃贮藏条件下,仅HPMC/WPI复配比1:4组6周内仍达标,致死常数K值最低,贮藏稳定性最好。

       5.在体外模拟胃肠道环境中:胃消化阶段,HPMC/WPI复配比1:4释放最慢(2 h 仅释放46.2%),耐胃酸保护作用最强;肠消化阶段,该微胶囊释放曲线符合Box-Lucas1释放模型,其中1:4复配组的控释效果最佳,有效实现了“胃保护、肠释放”的功效。

原文链接https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2026.149202
 
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