بررسی زنده مانی لاکتوباسیلوس رامنسوس جی جی و لاکتوباسیلوس پلانتاروم درونپوشانی شده به صورت امولسیون چند لایه و امولسیون ساده

نویسندگان
حامد محمودی پور 1
محمدحسین مرحمتی زاده 2
1 دکترای حرفه ای دامپزشکی، دانشکده دامپزشکی، واحد کازرون، دانشگاه آزاد اسلامی، کازرون، ایران.
2 گروه بهداشت مواد غذائی، دانشکده دامپزشکی، واحد کازرون، دانشگاه آزاد اسلامی، کازرون، ایران
10.52547/fsct.18.112.127
چکیده
هدف از این پژوهش بررسی اثر نوع باکتری (لاکتوباسیلوس رامنسوس و لاکتوباسیلوس پلانتاروم) و سیستم درون پوشانی (امولسیون چند لایه و ساده) بر ویژگی­های فیزیکو شیمیایی، پایداری و زنده مانی باکتری­ها بود. اندازه ذره نمونه­های امولسیون­های LR-ME (لاکتوباسیلوس رامنسوس درون پوشانی شده در امولسیون چند لایه)، LR-E (لاکتوباسیلوس رامنسوس درون پوشانی شده در امولسیون ساده)، LP-ME (لاکتوباسیلوس پلانتاروم درون پوشانی شده در امولسیون چند لایه) و LP-E (لاکتوباسیلوس پلانتاروم درون پوشانی شده در امولسیون ساده) به ترتیب 63/10، 53/3، 47/10 و 19/4 میکرومتر اندازه­گیری شد. همان گونه که از نتایج بر می­آید نمونه­های امولسیون چند لایه اندازه ذره بزرگتری نسبت به امولسیون ساده داشتند. اما نوع باکتری تاثیری بر اندازه ذرات نمونه­ها نداشت. بررسی نتایج اسپن نمونه­ها نشان داد که نمونه­ها امولسیون ساده دارای پراکندگی بیشتری نسبت به امولسیون­های چند لایه بودند. پتانسل زتا نمونه­های امولسیون LR-ME، LR-E، LP-ME و LP-E به ترتیب 26/51-، 35/39-، 65/56- و 25/30- میلی ولت اندازه گیری شد. نمونه­های امولسیون چند لایه پتانسل زتا منفی تری نسبت به امولسیون ساده داشتند اما نوع باکتری تاثیری بر پتانسل زتا نمونه­ها نداشت. نمونه­های امولسیون چند لایه پایداری بالاتری نسبت به امولسیون ساده داشتند. اما نوع باکتری تاثیری بر پایداری نمونه­ها نداشت. تعداد باکتری شمارش شده در نمونه­های LR (لاکتوباسیلوس رامنسوس درون پوشانی نشده)، LR-ME، LR-E، LP (لاکتوباسیلوس پلانتاروم درون پوشانی نشده)، LP-ME و LP-E به ترتیب 49/8، 48/8، 51/8، 41/8، 37/8 و 39/8 اندازه گیری شد. نتایج نشان داد درون پوشانی با امولسیون چند لایه بهترین روش برای نگهداری باکتری­های پروبیوتیک است.
کلیدواژه‌ها
زنده مانی
لاکتوباسیلوس رامنسوس
لاکتوباسیلوس پلانتاروم
درونپوشانی
امولسیون چند لایه

موضوعات

عنوان مقاله English

Evaluation of viability of encapsulated Lactobacillus rhamnosus GG and Lactobacillus plantarum in multilayer emulsion and simple emulsion

نویسندگان English

hamed mahmoodi poor 1
mohammad hossein marhemati zadeh 2
1 Islamic Azad University, Kazeroon Branch
2 Islamic Azad University, Kazerun Branch
چکیده English

The aim of this study was to investigate the effect of bacteria strain (Lactobacillus rhamnosus and Lactobacillus plantarum) and encapsulation system (multilayer and simple emulsion) on physicochemical, stability and viability characteristics of bacteria. Particle size of LR-ME (Lactobacillus rhamnosus embedded in multilayer emulsion), LR-E (Lactobacillus rhamnosus embedded in simple emulsion), LP-ME (Lactobacillus plantarum embedded in multilayer emulsion) and LP-E (Lactobacillus plantarum embedded in simple emulsion) was measured as 10.63, 3.53, 10.47 and 4.19 μm, respectively. Results showed that the multilayer emulsion samples had larger particle size than simple emulsion. But the bacteria strain had no effects on the particle size of the samples. Span showed that the simple emulsion samples had more dispersion than the multilayer emulsions. Zeta potential of LR-ME, LR-E, LP-ME and LP-E emulsion samples was measured -51.26, -39.35, -56.65 and -30.25 mV, respectively. Multilayer emulsion samples had lower negative zeta potential than simple emulsion, but the bacterial strain had no effect on the zeta potential of the samples. Multilayer emulsion samples had higher stability than simple emulsion, But bacterial strain had no effect on the stability of samples. The bacterial counts in LR (free Lactobacillus rhamnosus), LR-ME, LR-E, LP (free Lactobacillus plantarum), LP-ME and LP-E were measured 8.49, 8.48, 8.51, 8.41, 8.37 and 8.39 log cfu/g, respectively. The results showed that coating with multilayer emulsion is the best method for increasing the viability of probiotics.

کلیدواژه‌ها English

Survival
Lactobacillus rhamnosus
Lactobacillus plantarum
Encapsulation
Multilayer emulsion
[1] Wan, M. L., Ling, K., El-Nezami, H., & Wang, M. 2019. Influence of functional food components on gut health. Critical reviews in food science and nutrition, 59(12), 1927-1936.
[2] Mousavi, Z.E., S.M., Mousavi, S.H., Razavi, Z., Emam_Djomeh, H., Kiani. 2011. Fermontation of pomegranate juice by probiotic lactic acid bacteria. World Microbiological and Biotechnological. 27:123-128.
[3] Zhao, H., Li, J., Zhang, Y., Lei, S., Zhao, X., Shao, D., Jiang, C., Shi, J., & Sun, H. 2018. Potential of iturins as functional agents: safe, probiotic, and cytotoxic to cancer cells. Food & function, 9(11), 5580-5587.
[4] Min, M., Bunt, C. R., Mason, S. L., & Hussain, M. A. 2019. Non-dairy probiotic food products: An emerging group of functional foods. Critical reviews in food science and nutrition, 59(16), 2626-2641.
[5] Amalaradjou, M., Bhunia, A., 2012. Modern Approaches in Probiotics Research to Control Foodborne Pathogens. Advance in Food Nutrition and Research. 67, 185-224.
[6] Vernazza, C. L., Rabiu, B. A., & Gibson, G. R. 2006. Human colonic microbiology and the role of dietary intervention: introduction to prebiotics. P. 1-28. In G. R. Gibson., & R. A. Rastall. (ed.). Prebiotics: Development and Application. John Wiley & Sons, Ltd.
[7] Kavitake, D., Kandasamy, S., Devi, P. B., & Shetty, P. H. 2018. Recent developments on encapsulation of lactic acid bacteria as potential starter culture in fermented foods–A review. Food Bioscience, 21, 34-44.
[8] Gomez-Mascaraque, L. G., R. C., Murfin, R., Perez-Masia, G., Sanchez, A., Lopez-Rubio. 2016. Optimization of electrospraying conditions for the microencapsulation of probiotics and evaluation of their resistance during storage and in vitrodigestion. LWT. 13, 23-34.
[9] Muhammad, Z., Ramzan, R., Huo, G.-C., Tian, H., & Bian, X. 2017. Integration of polysaccharide-thermoprotectant formulations for microencapsulation of Lactobacillus plantarum, appraisal of survivability and physico-biochemical properties during storage of spray dried powders. Food Hydrocolloids. 66, 286-295.
[10] Sunny-Roberts, E. O., Knorr, D. 2009. The protective effect of monosodium glutamate on survival of Lactobacillus rhamnosus GG and Lactobacillus rhamnosus E-97800 (E800) strains during spray-drying and storage in trehalose-containing powders. Int Dairy J. 19: 209–214.
[11] Hosseini, S. M. H., Gahruie, H. H., Razmjooie, M., Sepeidnameh, M., Rastehmanfard, M., Tatar, M., Naghibalhossaini, F., & Van der Meeren, P. 2019. Effects of novel and conventional thermal treatments on the physicochemical properties of iron-loaded double emulsions. Food chemistry, 270, 70-77.
[12] Rajam, R., & Anandharamakrishnan, C. 2015. Microencapsulation of Lactobacillus plantarum (MTCC 5422) with fructooligosaccharide as wall material by spray drying. LWT. 60(2), 773-780.
[13] Danner, T., & Schubert, H. 2001. Food colloids: Fundamentals of formulation. In D. Eric., M. Reinhard (Eds.), Coalescence processes in emulsions (pp. 116-124). Royal Society of Chemistry: Cambridge.
[15] Flores-Andrade, E., Pascual-Pineda, L. A., Alarcón-Elvira, F. G., Rascón-Díaz, M. P., Pimentel-González, D. J., & Beristain, C. I. 2017. Effect of vacuum on the impregnation of Lactobacillus rhamnosus microcapsules in apple slices using double emulsion. Journal of Food Engineering. 202, 18-24.
[14] Rodríguez-Huezo, M., Estrada-Fernández, A., García-Almendárez, B., Ludena-Urquizo, F., Campos-Montiel, R., & Pimentel-González, D. 2014. Viability of Lactobacillus plantarum entrapped in double emulsion during Oaxaca cheese manufacture, melting and simulated intestinal conditions. LWT, 59(2), 768-773.
[16] Pimentel-González, D. J., Campos-Montiel, R. G., Lobato-Calleros, C., Pedroza-Islas, R., & Vernon-Carter, E. J. 2009. Encapsulation of Lactobacillus rhamnosus in double emulsions formulated with sweet whey as emulsifier and survival in simulated gastrointestinal conditions. Food Research International. 42(2), 292-297.
[17] Esteban, P. P., Jenkins, A. T. A., & Arnot, T. C. 2016. Elucidation of the mechanisms of action of Bacteriophage K/nano-emulsion formulations against S. aureus via measurement of particle size and zeta potential. Colloid and Surfaces B. 139, 87-94.
[18] Becker Peres, L., Becker Peres, L., de Araújo, P. H. H., & Sayer, C. 2016. Solid lipid nanoparticles for encapsulation of hydrophilic drugs by an organic solvent free double emulsion technique. Colloid Surfaces B. 140, 317-323.
[19] Aditya, N. P., Aditya, S., Yang, H., Kim, H. W., Park, S. O., & Ko, S. 2015. Co-delivery of hydrophobic curcumin and hydrophilic catechin by a water-in-oil-in-water double emulsion. Food chemistry. 173, 7-13.
[20] Santivarangkna, C., Kulozik, U., & Foerst, P. 2008. Inactivation mechanisms of lactic acid starter cultures preserved by drying processes. Journal of Applied Microbiology, 105(1), 1-13.
[21] El Kadri, H., Lalou, S., Mantzouridou, F., & Gkatzionis, K. 2018. Utilisation of water-in-oil-water (W1/O/W2) double emulsion in a set-type yogurt model for the delivery of probiotic Lactobacillus paracasei. Food Research International, 107, 325-336.
[22] López-Rubio, A., Sanchez, E., Wilkanowicz, S., Sanz, Y., & Lagaron, J. M. 2012. Electrospinning as a useful technique for the encapsulation of living bifidobacteria in food hydrocolloids. Food Hydrocolloids, 28, 159–167.
[23] Coghetto, C. C., Brinques, G. B., Siqueira, N. M., Pletsch, J., Soares, R. M. D., & Ayub, M. A. Z. 2016. Electrospraying microencapsulation of Lactobacillus plantarum enhances cell viability under refrigeration storage and simulated gastric and intestinal fluids. Journal of Functional Foods, 24, 316-326.