Краткий пересказ от РИА ИИ
- Ученые СКФУ в составе международного коллектива сумели сохранить жизнеспособность пробиотиков до 300 дней, подобрав оптимальный размер микрокапсул для их защиты.
Сохранить жизнеспособность пробиотиков (полезных молочнокислых бактерий) до 300 дней сумели ученые СКФУ в составе международного исследовательского коллектива, подобрав оптимальный размер микрокапсул для их защиты от внешнего воздействия. По словам авторов, полученные данные будут полезны при разработке и производстве биодобавок и обогащенных пробиотиками продуктов питания, включая кисломолочные продукты и соки. Результаты исследования опубликованы в npj Science of Food.
Пробиотики — полезные молочнокислые бактерии — помогают организму поддерживать здоровье кишечника. Они борются с болезнетворными микробами, улучшают пищеварение и участвуют в выработке витаминов, рассказали в СКФУ.
Для того чтобы пробиотики действительно приносили пользу, важно, чтобы они попадали на «рабочее место» в кишечнике живыми. Но при длительном хранении, а также при прохождении через агрессивную среду желудка микроорганизмы могут погибать.
Ученые из Северо-Кавказского федерального университета совместно с коллегами из Белоруссии, Словении и Турции исследовали защитные свойства альгинатных капсул разных размеров.
Исследователи получили капсулы четырех размеров: с диаметром от 0,2 до 0,4 миллиметра (примерно в 4–8 раз больше толщины человеческого волоса). Полученные частицы заморозили, а затем высушили в вакууме, чтобы они могли долго храниться без потери активности бактерий.
Наиболее жизнеспособными оказались лактобактерии, помещенные в самые крупные капсулы (с диаметром 0,4 миллиметра): в них выжило в 30 раз больше микроорганизмов, чем в «контейнерах» с размером 0,2 миллиметра. Авторы объясняют это тем, что у маленьких капсул более жесткая оболочка, и они создают стресс для бактерий на этапе производства и в процессе сушки, снижая их выживаемость.
«Максимальное количество живых бактерий Lactiplantibacillus plantarum содержалось в самых крупных капсулах, но они хуже выдерживали нагревание из-за менее плотной оболочки. В результате мы определили «золотую середину» — капсулы с диаметром 0,25 микрометра. У них приемлемая выживаемость бактерий и достаточная устойчивость к температурам (что важно на молочных производствах)», — рассказал лидер проекта, руководитель международной научно-исследовательской лаборатории функциональных материалов и пищевых систем СКФУ Сейедмахди Джафари.
Затем капсулы поместили в среду, имитирующую пищеварительный тракт человека. В условиях желудочной кислотности выжило 93 процента микроорганизмов, при воздействии желчных кислот — 90 процентов. Среди незащищенных бактерий, используемых в большинстве кисломолочных продуктов, в тех же условиях погибает, соответственно, 54 и 48 процентов.
«Наша разработка и направление деятельности в целом напрямую связаны с реализацией национальных проектов России, особенно в части развития агропромышленного комплекса. Использование микрокапсул для хранения и доставки пробиотиков позволит создавать целые линейки функциональных продуктов питания с прогнозируемыми свойствами.», — сообщил руководитель проекта.
В исследовании, поддержанном «мегагрантом» Российского научного фонда (проект № 26-76-31002), принимали участие сотрудники Северо-Кавказского федерального университета (Ставрополь, Россия), Белорусского государственного университета, Института микробиологии Национальной академии наук РБ (Минск, Белоруссия), Люблянского университета (Любляна, Словения) и Университета Газиантепа (Газиантеп, Турция).