بررسي ريزپوشاني باكتري پلانتاروم درون ماتريس آلژينات با پوشش دهي كيتوسان

Evaluation of microencapsulation of Lactobacilus Plantarum bacteria in an alginate matrix coated with chitosan

باكتري هاي پروبيوتيك به واسطه ي خواص سلامت بخش آنها شناخته شده اند.در ميان آنها لاكتوباسيلوس پلانتاروم گونه ي برجسته اي ست كه در بسياري از محصولات غذايي تجاري شده است.اما براي اعمال خواص سلامت بخش آنها، باكتريها بايد زنده به روده برسند. بنابر اين روش مناسبي براي بهبود زنده ماني آنها حين تركيب شدن با ماده غذايي و در سيستم گوارشي، مساله اساسي در صنعت غذا مي باشد. ريزپوشاني از طريق آلژينات-كيتوسان يكي از سيستمهاي اميدبخش در حوزه ي رهايش هدفمند مي باشد. اين مطالعه به آماده سازي دانه هاي هيدروژل آلژينات و كيتوسان شامل باكتري پلانتاروم به روش چكانيدن مي پردازد .در اين روش سلول باكتري در محلول 3%(وزني/حجمي)سديم آلژينات پراكنده شده و سپس به درون حمام ژلي شامل 4%كلسيم كلرايد و 0.5%كيتوسان تحت فشار جريان هواي موازي چكانده مي شود.ذرات مسطح و كروي شكل بلافاصله تشكيل شده و بعد از 30 دقيقه زمان براي سفت شدن در محلول ژلي، بوسيله ي فيلتر خلا جمع آوري ميشوند. بررسي مقايسه اي بين سلول هاي آزاد و محصور شده با در نظر گرفتن زنده ماني درشرايط نامطلوب انجام شد.مورفولوژي سطح و اندازه ذرات با استفاده از ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي تخمين زده شد. بر اساس نتايج حاصله از رفتار رهايش سلول از ذرات در سيستم شبيه سازي شده ي گوارش ، باكتري كپسوله شده در مقايسه با نمونه آزاد آن، ميزان زنده ماني بالاتري نشان مي دهد. همچنين پوشش دهي ذرات آلژينات با كيتوسان در مقايسه با ذرات آلژينات زنده ماني باكتري را به طور قابل ملاحظه اي بهبود بخشيد. ذرات آلژينات-كيتوسان تهيه شده با اين روش مي تواند حامل بالقوه مناسبي براي به دام اندازي موفق باكتري لاكتوباسيلوس پلانتاروم باشد.

Probiotics bacteria are being recognized for their health benefits. Among them, Lactobacillus plantarum is a prominent species which has been commercialized in many food products. However for exerting their health benefits they should attach to the intestinal tract alive. therefore , a suitable method for improving the stability of probiotics when incorporating in food and in gastroinetestinal tract is a major issue in food industry. Microencapsulation via alginate-chitosan is one of the promising targeted delivery systems. This study describes the preparation of alginate-chitosan hydrogel beads containing plantarum bacteria by dripping technique.in this method,the bacteria cell was dispersed in 3% w⁄v sodium alginate solution and then dropping this dispertion into a gelling bath containing 4% w⁄vcalcium chloride and 0.5% w⁄v chitosan under the pressure of coaxial airflow.Smooth and spherical beads were prepared immediately and after 30 min hardening in the gelling solution, collected through vaccum filtration. A comparative study between free and encapsulated cells with respect to their viability under adverse conditions were carried out. Surface morphology and particle size of prepared microspheres were determined by optical microscopy and scanning electron microscopy(SEM).Cell release behavior of the beads were evaluated in simulated gastrointestinal tract and fluid. Based on the results, the encapsulated bacteria showed higher survival rate during GIT compared to free cells. Also chitosan coating significantly improved the bacterial survival compared to alginate beads without coating. Thus beads prepared by this method could be potentially suitable carrier for successfully entrapping Lactobacillus Plantarum Bacteria.