اثر ريزپوشاني و فيبر بر قابليت زنده ماني دانك هاي بيفيدو باكتريوم بيفيدوم PTCC1644 در شرايط شبيه سازي شده معده و يخچال

Effect of Microencapsulation and Fiber on Survival Rate of Bifidobacterium Bifidum PTCC1644 in Simulated Gastrointestinal and Refrigerated Conditions

سابقه و هدف: پروبيوتيك ها در بدن ميزبان اثرات سلامت بخش دارند. حساسيت پروبيوتيكها نسبت به شرايط نامناسب محيطي چالش كليدي كاربرد آنهاست. هدف از اين تحقيق بررسي فرآيند تثبيت بيفيدوباكتريوم بيفيـدوم 1644 PTCC و ريزپوشـاني بـر قابليـت زنـده مـاني در برابـر شرايط نگهداري سرد و معده ميباشد. مواد و روشها: سوسپانسيون بيفيدوباكتريوم بيفيدوم 1644 PTCC در دو حالت تثبيت شده بر روي فيبر گندم و آزاد تهيه شدند. سپس با استفاده از زيست بسپارهاي پكتين، ايزوله پروتئين آب پنير، و ايزوله پروتئين آب پنير + پكتين ريزپوشاني و به روش انجمادي خشك شدند. دانكهاي به دست آمده به لحاظ كارايي ريزپوشاني (%)، نرخ زنده ماني (%) در برابر شرايط شبيه سازي شده معده و نگهداري سرد، و خصوصيات مورفولوژيكي به كمك ميكروسكوپ الكتروني روبشي بررسي شدند. يافتهها: فرآيند ريزپوشاني باعث افزايش مقاومت بيفيدوباكتريوم بيفيدوم PTCC1644 در مقايسه با نمونه كنترل (سلول آزاد) در برابر شرايط نگهداري سرد و معده گرديد. بيشترين كارايي ريزپوشاني و قابليت زنده ماني در برابر شرايط نگهداري سرد و معده در تيمار ايزوله پروتئين آب پنير + پكتين در مقايسه با ساير تيمارها مشاهده شد. فرايند تثبيت سلولي باعث كاهش كارايي ريزپوشاني و نرخ زنده ماني در برابر شرايط محيطي و معده در مقايسه با تيمارها مشابه و بدون فرايند تثبيت شد. دادههاي به دست در قالب طرح كاملا تصادفي و به كمك آزمون فاكتوريل در سطح 5 %تجزيه و تحليل شدند. نتيجهگيري: ريزپوشاني بيفيدوباكتريوم بيفيدوم توسط ايزوله پروتئين آب پنير + پكتين ميتواند راهكار مناسبي جهت تهيه و نگهداري سلولها باشد.

Background and Objectives: Probiotics have beneficial effects on the health of consumers. The susceptibility of probiotics to refrigerated conditions is a key challenge for their application. The purpose of this study was to examine the process of stabilizing Bifidobacterium bifidum PTCC 1644 and its microencapsulation on the viability of this bacterium under refrigerated and simulated gastrointestinal conditions. Materials & Methods: Suspensions of bifidobacterium bifidum PTCC 1644 were prepared and stabilized on wheat fiber and in free form. Then, using pectin, isolated whey protein and isolated whey protein + pectin biopolymers the cells were microencapsulated and dried by freeze-drier. The microcapsules were evaluated in terms of microencapsulation efficiency (%), viability versus simulated gastrointestinal conditions (%), survival rate during storage (30 days at 4 °C), and morphological characteristics by scanning electron microscopy. Statistical analysis was performed by factorial arrangement based on a completely randomized design (CRD) (P<0.05). Results: The microencapsulation process increased the resistance of Bifidobacterium bifidum PTCC1644 compared to the control sample (free Bifidobacterium bifidum PTCC1644 without microencapsulation) against chilled and gastrointestinal conditions. The highest yield of microencapsulation and viability versus cold and simulated gastrointestinal conditions were observed by treating the samples with isolated whey protein + pectin. The process of cell immobilization on the fiber reduced microencapsulation efficiency (%) and viability versus refrigerated and gastrointestinal conditions were compared to similar treatments without stabilization. Conclusion: icroencapsulation of Bifidobacterium bifidum by “isolating whey protein + pectin” can be a good solution for maximizing the production and maintenance of probiotics.