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乳酸菌具有卓越的益生功效,服用含有充足乳酸菌的功能食品有利于维持肠道菌群平衡,提高机体免疫力,防治癌症,降低胆固醇,改善便秘和腹泻等功能。然而,乳酸菌对人体的保健效果与其到达肠道的菌活密切相关。胃肠道环境中的多种不良因素,尤其是胃酸,会使乳酸菌的活菌数量显著下降,大大限制了其益生功能的发挥。海藻酸钠是使用最广的微胶囊壁材,然而,也存在一些缺陷,比如高的生物分子的渗漏,低的机械强度,孔径粗大等因素不利于其发挥益生作用,聚丙烯酸钠具有包埋益生菌的潜能,有可能保护乳酸菌安全地通过胃肠道并协助其在肠道中定殖,是常用的包衣材料,食用安全性相对较高,多用于药物的包埋,目前未见其在益生菌应用中的研究与报道。本实验针对胃肠道、冷冻储存和热处理等不利于乳酸菌存活的环境,为开发出更有效阻隔不利环境的包埋壁材,将高分子改性技术应用到壁材的结构设计中,成功制备了聚丙烯酸钠接枝海藻酸钠。本实验以聚丙烯酸钠接枝海藻酸钠与海藻酸钠的复合物为内层壁材,外层涂覆壳聚糖而制成微胶囊,并与海藻酸钠微胶囊作对照。通过红外光谱和核磁检测来确定接枝成功;通过粘度检测发现制备的壁材溶液粘度低于现有天然高分子材料,降低了微胶囊的制备难度;将制备的材料添加到含有菌体的培养液中观察菌体的生长情况,通过与正常的菌液对照,充分证明了接枝的材料对菌体生长没有影响。本实验研究微胶囊化的制备方法与工艺要点,考察微胶囊在模拟胃肠液环境下物理性质的变化,将微胶囊分别包埋植物乳杆菌MA2,在模拟胃液(pH=2.0)浸泡2h时,Alg/Alg-PAAs微胶囊和Alg微胶囊2 h后的菌活数分别为9.3 log CFU/mL、7.86 log CFU/mL,而自由菌2 h后的菌活数为4.13 log CFU/mL,Alg/Alg-PAAs微胶囊大大提高了胃液环境下活菌的数量。将微胶囊在模拟肠液中浸泡4 h后,前者释放率是后者的二倍,Alg/Alg-PAAs微胶囊在肠道中可以更好的释放,能顺利将乳酸菌定殖到肠道。将红霉素抗性的gfp基因转入MA2中,进行动物体内实验,研究体内消化环境下壁材对乳酸菌活性的保护作用和促进乳酸菌在肠道表面粘附的能力,Alg/Alg-PAAs微胶囊在口服24h以后植物乳杆菌MA2依然保持较高的菌活。同时观察了在冷冻条件下和加热条件下微胶囊的耐受性,都可以得出微胶囊可以保护乳酸菌免受不良环境的影响,且Alg/Alg-PAAs微胶囊保护效果更佳。综上,本实验采用高分子聚合的方法将聚丙烯酸钠接枝在海藻酸钠上,通过与单独海藻酸钠相比,大大提高微胶囊对不良环境的耐受性,从而为乳酸菌保健功效的发挥奠定基础。