内源乳化凝胶法制备嗜热链球菌微胶囊及其性质的研究
肠道益生菌群是构筑肠道粘膜屏障的主要组成部分，为机体抵御病原菌的侵袭提供强大的生物屏障，在维持肠道功能及机体的健康方面发挥着重要的生理作用。通过微胶囊化能将益生菌菌体与外界环境分开，避免其受损害，利于储存和运输；采用肠溶性壁材，能防止胃液破坏，使其到达肠道遇肠液后溶解，从而使尽可能多的菌体到达肠道并定植于肠粘膜上，真正起到保健和治疗的作用。
本文以嗜热链球菌为模式菌株，以内源乳化凝胶法对其进行包埋，得到微米级壳聚糖/海藻酸微胶囊，并研究了其在模拟胃肠道环境下的释放性和耐受性，从而可以得到以下结论：
(1)内源乳化凝胶法制备微胶囊的最佳条件：海藻酸钠浓度为15g·L-1，乳化剂Span80用量为O.7％，水与油的体积比为1:8，CaCO3与NaALG质量比为1:5。在此条件下得到目的粒径40～60μm范围内微胶囊的百分含量为80.2％。通过对酪蛋白的包埋及其释放特性研究，得出最佳的壳聚糖覆膜条件为壳聚糖浓度4mg/mL，壳聚糖溶液pH=6，成膜反应时间10min。
(2)优化嗜热链球菌(Streptoccus thermophilus ST1)高密度培养基，最适碳源为蔗糖，最佳浓度为0.5％；最适氮源为大豆蛋白胨，最佳浓度为2.0％；适量的酵母膏和吐温80能促进嗜热链球菌的增殖，最适添加浓度为0.5％和0.1％，过量反而会抑制乳酸菌的增殖；柠檬酸二铵、乙酸钠和硫酸镁等无机盐也能促进乳酸菌的增殖，最适添加浓度为0.2％，0.3％和0.05％，过量也会抑制乳酸菌的增殖。通过Plackett-Burman试验得出蔗糖、大豆蛋白胨和酵母膏对菌体生长影响最为显著。通过响应面优化试验得出最适添加浓度为0.56％，0.54％和2.12％，菌体密度达到1.223。同时研究了温度、初始pH、接种量对乳酸菌高密度培养的影响。
优化嗜热链球菌(Streptoccus thermophilus ST1)高密度培养条件，最适培养温度39℃，最适初始pH7.7，最适接种量5％。优化后大大缩短了生长延滞期，菌体密度达1.412。在5L发酵罐中进行嗜热链球菌的增殖培养，6h菌体浓度达到最大，可达到 1.71。
(3)嗜热链球菌海藻酸微胶囊的最佳制备工艺为菌体：胶量=1:1，Span80浓度为0.7％，乳化时间为15min，海藻酸钠浓度为1.5％，包埋率为75.6％。
壳聚糖/海藻酸微胶囊较海藻酸微胶囊提高了被包埋嗜热链球菌的存活率，提高了65.74％；壳聚糖/海藻酸微胶囊在人工肠液中较海藻酸微胶囊难释放，释放时间长，释放缓慢；壳聚糖覆盖后，微胶囊在胃液作用下有更高的胃酸耐受性；同时耐胆汁酸性加强，在人工胃液中(pH=1.2)放置2h，活菌数仍能达到8.2x107cfu/mL，在胆汁酸溶液中处理6h，活菌数能达到1.99×109cfu/mL。
壳聚糖/海藻酸微胶囊耐胃酸后仍有一定的发酵活力。放于冰箱中4℃保存2个月，菌体存活率仍然达到94.8％，根据国家对保健产品的要求，经计算该微胶囊有效期为94.544天，延长了保藏时间。
综上所述，内源乳化凝胶法制备嗜热链球菌壳聚糖/海藻酸微胶囊是可行的，能增强菌体对外界环境因素的抵抗能力，显著提高菌体在低温保存期和到达肠道后的存活率，使乳酸菌更好地起到有益于健康的作用。微胶囊的粒径范围控制在40～60μm，便于将微胶囊加入到饮料、食品等中去，为新型微生态制剂的开发奠定了基础。
内源乳化凝胶法;嗜热链球菌;微胶囊;肠道益生菌群;胃肠道环境
中国海洋大学
硕士
食品科学
管斌
2008
中文
TS252.1;TS252.54
80
2008-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）