近日，我校食品與生物工程學(xué)院饒瑜教授團(tuán)隊與蘭州大學(xué)劉蕾青年研究員團(tuán)隊聯(lián)合在國際食品Top期刊《Food Hydrocolloids》(Q1，IF: 11.0)發(fā)表題為“Probiotics encapsulated by calcium pectin/chitosan-calcium pectin/sodium alginate-pectin-whey through biofilm-based microencapsulation strategy and their preventive effects on ulcerative colitis”的研究性論文。

 益生菌因其積極的健康益處而廣為人知，例如增強(qiáng)免疫系統(tǒng)、促進(jìn)更好地消化和減輕腸道炎癥的癥狀。潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis，UC）是一種炎癥性腸病，導(dǎo)致癥狀如結(jié)腸炎癥、腹痛、腹瀉、直腸出血、發(fā)熱、體重減輕和營養(yǎng)不良。UC的患病率在全球范圍內(nèi)不斷增加，益生菌正作為預(yù)防和治療UC的新選擇而出現(xiàn)。益生菌在制備和給藥過程中易暴露在不良條件下，利用微膠囊技術(shù)將細(xì)菌包埋在保護(hù)性壁材料中，保護(hù)益生菌免受環(huán)境壓力。

 本研究利用3種不同的壁材果膠鈣珠粒（CPB）、殼聚糖-果膠鈣珠粒（C-CPB）和海藻酸鈉-果膠-乳清珠粒（SPW）分別對類植物乳桿菌L. paraplantarum LR-1進(jìn)行微囊化，并制備了外源性微膠囊和內(nèi)源性生物被膜微膠囊。本研究評價了微膠囊的形態(tài)學(xué)、細(xì)胞密度、理化性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特征、耐藥性、釋放能力以及對結(jié)腸炎的預(yù)防作用，其結(jié)果為開發(fā)新一代益生菌提供了有價值的見解。

研究亮點：

LR-1被包裹在果膠鈣、殼聚糖-果膠鈣和海藻酸鈉-果膠-乳清中，將LR-1的生物膜細(xì)胞封裝在這些材料中以制備外源型微膠囊。LR-1在嵌入材料中以產(chǎn)生內(nèi)源型微膠囊的同時形成生物膜。SPW-situ-LR-1表現(xiàn)出最佳的抗逆性、釋放性能和儲存穩(wěn)定性。SPW-situ-LR-1給藥顯著增加了腸道中乳酸菌的存在。

研究結(jié)論：

 益生菌L. paraplantarum LR-1被三種不同的壁材料成功地包封以產(chǎn)生珠粒，這包括果膠鈣珠粒（CPB）、殼聚糖-果膠鈣珠粒（C-CPB）和藻酸鈉-果膠-乳清珠粒（SPW）。微囊化過程涉及兩種方法，包括直接包埋體外培養(yǎng)的生物膜細(xì)胞以制備CPB-ex-LR-1、C-CPB-ex-LR-1和SPW-ex-LR-1，以及在微膠囊內(nèi)培養(yǎng)LR-1以內(nèi)源形成生物膜，從而產(chǎn)生CPB-situ-LR-1、C-CPB-situ-LR-1和SPW-situ-LR-1。微膠囊的形態(tài)和含水量均符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。外源型微膠囊表現(xiàn)出均勻分布的菌株，而內(nèi)源型微膠囊顯示細(xì)胞遷移到珠的邊緣。值得注意的是，CPB-situ-LR-1、C-CPB-situ-LR-1和SPW-situ-LR-1的細(xì)菌密度超過10 lg CFU/g。其中，SPW-situ-LR-1表現(xiàn)出更好的耐應(yīng)力性，在SGF和SIF中的釋放特性，以及在儲存期間的穩(wěn)定性。此外，SPW-situ-LR-1在緩解結(jié)腸炎炎癥方面顯示出與新鮮Biofilm-LR-1細(xì)胞一樣的結(jié)果，增加了UC小鼠腸道微生物群中乳酸桿菌的豐度。這些發(fā)現(xiàn)突出了微膠囊化技術(shù)在SA-PEC-WPI溶液中培養(yǎng)益生菌細(xì)胞以在微膠囊內(nèi)原位形成生物膜的益處。這項研究為下一代益生菌的開發(fā)提供了有價值的見解。

圖文賞析：

 圖形摘要

作者簡介：

鄧佳，西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院2021級碩士研究生，研究成果發(fā)表在LWT - Food Science and Technology，Food Hydrocolloids國際食品TOP期刊，以學(xué)生一作發(fā)表SCI（一區(qū)）兩篇，獲西華大學(xué)研究生學(xué)業(yè)獎學(xué)金，在首屆食品青年科學(xué)家峰會碩士新銳專場進(jìn)行學(xué)術(shù)匯報。

劉蕾，博士、蘭州大學(xué)動物醫(yī)學(xué)與生物安全學(xué)院青年研究員、碩士生導(dǎo)師。2017年畢業(yè)于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品生物技術(shù)專業(yè)。主要從事微生物資源挖掘、利用與控制等方面的教學(xué)與科研工作，主持國家自然科學(xué)基金青年基金、教育部春暉計劃等項目。以第一作者或通訊作者在Food Hydrocollides、Food Research International、International Journal of Food Microbiology、Food & Function、Journal of Functional Foods、 LWT - Food Science and Technology等著名Top期刊發(fā)表SCI收錄論文20余篇。

饒瑜，博士，西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院教授，碩士生導(dǎo)師，副院長。美國麻省大學(xué)阿默斯特分校(UMass Amherst)訪問學(xué)者，四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人后備人選，四川省海外高層次留學(xué)人才。主要從事果蔬益生發(fā)酵與高值化利用、農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏中的微生物問題研究。主持國家自然科學(xué)基金、四川省重點研發(fā)項目、四川省應(yīng)用基礎(chǔ)項目等。第一作者或通訊作者發(fā)表SCI收錄論文20余篇，授權(quán)國家發(fā)明專利3項。為International Journal of Food Microbiology, Food Control，Food & Function等期刊審稿人。獲省級科技進(jìn)步三等獎1項、市級科技進(jìn)步三等獎1項。四川省一流本科課程負(fù)責(zé)人，主編教材1部，參編專著1部、教材3部。