冠突散囊菌

喷雾干燥技术微囊化鼠李糖乳杆菌ATCC 7469益生菌是一种活的微生物，当摄入足够的量时会对健康有益，只有在生存能力（107-1010 CUF m/L）得到保护的情况下才能发挥其作用。益生菌通常是乳杆菌和双岐杆菌，它们常与胃肠道有关；它们通常以冻干培养物的形式供应，或者被雾化并直接添加到食物中。益生菌功能食品在市场上需求量很大，酸奶和发酵乳制品通常被用作这类生物活性微生物的载体；然而，人们对在其他类型的非乳制品基质中掺入益生菌菌株越来越感兴趣，尤其是对于患有乳糖不耐受症、对酪蛋白过敏或与乳制品有关的其它问题的消费者。一些研究报告了微胶囊益生菌的应用。例如，将益生菌菌株掺入奶酪、巧克力涂层和巧克力中，以及掺入果汁、蛋黄酱、黄油、肉类和烘焙产品等非乳制品中。益生菌菌株对胃肠道健康很重要，因为它们可以预防肠道炎症，为上皮细胞提供保护，并调节抗体。它们可以产生细胞因子或趋化因子，改善乳糖不耐受，增加对结直肠癌的保护，抑制幽门螺杆菌活性，并用于治疗食物过敏和预防急性腹泻。然而，这些微生物有不幸的缺陷，特别是在菌株存活方面。喷雾干燥是微胶囊化最广泛使用的方法之一，因为其成本低，在最佳干燥条件下具有高存活率，并且在配方中加入了保护剂。近年来，乳清蛋白作为益生菌保护剂的使用获得了越来越多的兴趣，因为这些蛋白是提高益生菌活性的天然载体，并且由于结构和理化特征，可以作为胃肠道中的递送系统。蛋白质可以在干燥过程中增加益生菌的存活率，因为它们能够形成降低热应力的保护膜。糖的添加也会影响干燥的益生菌制剂的存活。研究人员肯定了糖（如肌醇、山梨醇、果糖、乳糖、葡萄糖和海藻糖）对脱水细菌细胞的保护作用。研究发现，海藻糖等糖是一种能够通过氢键与蛋白质分子相互作用的二糖；它可以在脱水和再水化过程中替代蛋白质周围的水分子，形成一种玻璃状基质，稳定生物大分子。科学家研究了使用奶酪乳清与淀粉、阿拉伯胶、麦芽糖糊精和乳清蛋白浓缩物联合干燥鼠李糖乳杆菌 64 的载体剂选择。另一方面，干燥温度是影响存活率的因素。例如，喷雾干燥的植物乳杆菌 WCFS1 再低干燥温度下表现出较高的存活率。在此背景下，本研究以 WPC、麦芽糊精和海藻糖为原料，采用喷雾干燥的方法对鼠李糖乳杆菌 ATCC 7469 进行微囊化，并评估微囊化对细胞活力和干粉性能的影响。以喷雾干燥条件（包括进口温度、空气流量和进料泵）为自变量，益生菌存活率、水分含量、水分活性和有效产量为因变量。采用响应面法对喷雾干燥包裹的鼠李糖乳杆菌的存活率进行了优化，并对粉末的稳定性进行了评估。1样品制备按最佳稳定性配方乳清浓缩蛋白：麦芽糊精：海藻糖（75：10：15）的比例采用超滤的方法制备乳制品悬浮液。将冻干的鼠李糖乳杆菌 ATCC 7469 菌株悬浮于 2ml 培养基中，在 MRS 肉汤（蛋白胨：10.0g，牛肉浸粉：10.0g，酵母浸粉：5.0g，葡萄糖：20.0g，吐温80：1.0g，磷酸氢二钾：2.0g，醋酸钠：5.0g，柠檬酸铵：2.0g，硫酸镁：0.1g，硫酸锰：0.05g，pH6.2±0.2，25℃）中重新激活制备细菌悬浮液。2实验过程在磁力搅拌下将鼠李糖乳杆菌 ATCC 7469 菌株悬浮液添加到每个乳悬浮液中，在微囊化过程期间使所述分散液保持在恒定的搅拌状态。喷雾干燥仪选用瑞士步琦 B-290，通过改变进口温度（120℃-180℃）、干燥空气流量（70%-90%，即：28-35m3/h）和进料量（10%-55%，即 3-17mL/min）来进行工艺摸索。▲S-300工艺探索采用响应面法和二次复合中心设计对益生菌微囊化进行了优化，其自变量有进口温度、空气流速和进料流量。在最优理论条件下进行了三次实验验证。图1 考察了菌株存活率的响应面变化。由图可知存活率与出口温度呈反比，低温时存活率在 69%、高温时存活率在 23%。其他科学家在使用含益生元的脱脂乳制备鼠李糖乳杆菌 GG（ATCC 53，103），70℃ 时的存活率为 76%。也跟我们的研究结果相吻合。图2 考察了水分含量的响应面变化。从图可得到进口温度与水分含量之间呈反比关系，当进口温度与进料量较高时，粉末的水分含量较低，结合存活率考虑，水分含量在 3.0%-5.8% 之间，与其他报道的数值相接近。图3 考察了水活度的响应面变化。在较高的进口温度下，进料量和气体流量得到了较低的水活度值，因素与结果之间呈反比关系。其他使用麦芽糊精、乳清蛋白浓缩物和葡萄糖的相关研究中，水活度的值与本研究中活性最高的粉末报告结果一致。3实验结果确定益生菌的包封中壁材的最佳比例对于提高微生物对抗整个胃肠道条件的稳定性很重要。在干燥过程中指定最佳条件以最大限度地提高作为壁材的蛋白质-海藻糖-麦芽糊精混合物的保护能力并因此提高鼠李糖的存活值也是重要的。因此，使用响应面方法确定干燥过程的最佳条件。表2显示了鼠李糖乳杆菌微囊化的最佳操作参数，结果表明，理论模型可以很好地近似实验值（差异＜10%）。得到的最佳喷雾干燥条件是进口温度、空气流量和进料泵流量分别为169℃、33m3/h和16ml/min，存活率为70%，吸气率为84%，出口温度为52℃，总体满意度为0.96。物理性质评价如图4所示，得到的粉末水活性动力学显示了较高的吸水能力，这可能是海藻糖作为低分子量碳水化合物，表现出的分子运动和扩散效应，与用于包封基质的典型吸水行为一致。吸湿性随着储存时间的延长有增加的趋势，直到达到某种程度的平衡。因此加入了 WPC 来降低吸湿性，因为它的表面活性和形成具有较高 Tg 膜的能力。粒径和形态结果如图5显示。（a）在最佳工艺参数上制备的粉体，其微胶囊紧凑，类球形形状，具有不同的大小和不规则的表面与压痕，外表面显示无裂缝或破坏的墙壁，这是确保更高的保护和更低的气体渗透性的基础。4结论结果表明，蛋白质-海藻糖-麦芽糊精混合物是包裹鼠李糖乳杆菌的良好壁材，在干燥过程中表现出重要的热保护作用，并提高了其存活率；通过响应面方法优化的喷雾干燥工艺条件生产的微胶囊具有可接受的理化性质——水分、水活性、吸湿性和粒径等，为益生菌的微囊化提供了思路。5文献来源Microencapsulation of Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469 by spray drying using maltodextrin, whey protein concentrate and trehalose.

泡好的空心胶囊接下来就会被转送到高温设备室，那里摆放着微波消解炉。通过微波的作用，消解罐中的温度会升高、压力也会增大，空心胶囊中的铬离子就会从胶囊中“游离”出来，进入到硝酸溶液中。　　 　　 　　 　　小胶囊带来的大影响还在持续。这几天，北京市药品检验所正在对本市的制药企业使用的空心药用胶囊进行检测。北京市药检所有关负责人告诉记者，为了能让市民们吃上放心药，市药检所的工作人员这些天一直在昼夜不停地进行检测。“人歇机器不歇，已经把机器累坏两次了。”这位负责人表示，目前全所已经抽调了四分之一的人力专门进行药用空心胶囊的检测。如果不发生异常情况，他们有望在本周内检测完所有需要检测的药用空心胶囊。 　　昨天，记者走进北京市药检所，跟踪了一粒药用空心胶囊的检测过程―― 　　上天平称重、泡硝酸澡、加热到2700℃，这是一粒胶囊在药检所经历的三个重要环节。 　　称重天平精确到0.1毫克 　　一粒绿色的药用空心胶囊从北京一家制药企业的库房出发了，它此行的终点是位于德胜门附近的北京市药品检验所。在这里，检验人员将测出它“体内”的铬含量。 　　来到市药检所，第一个迎接它的是受理大厅的工作人员。受理完成后，计算机屏幕上清晰地记录着这粒空心胶囊的来历：送检厂家，生产批号，送检日期……随后，这粒空心胶囊被送进实验室，正式进入实验流程。 　　来到实验室，这粒空心胶囊首先要在分析天平上进行称重。药检所的工作人员告诉记者，按照相关的检测标准，检测一次需要0.5克空心胶囊。为了保证数据准确，同样一批样品，要分别检测两次。所以，工作人员要在天平上称出两份0.5克重量的胶囊，分别放入不同的量杯中，然后再进行下一步实验。 　　分析天平虽然名字叫“天平”，实际上就是一个高精度的电子秤。但与一般家庭中所用的电子秤不同，分析天平的精确度非常高，“能够精确到0.1毫克”。这粒空心胶囊是胶囊中的大个子，属于大号胶囊，它的重量大约在0.1克，因此一份检测样品共有5粒空心胶囊。 　　硝酸里泡澡12个小时 　　称重之后，这粒空心胶囊和其他4粒空心胶囊一块儿进入此次检测的第二个环节：析出铬离子，也就是让铬离子从胶囊中“跑”出来。 　　工作人员把称好的胶囊放入消解罐。这个小罐子是用高分子材料做成的，看起来就像小陶罐。放入胶囊的同时，检验员向罐中倒入6毫升硝酸。这几粒胶囊要在硝酸里面泡上一夜，“一定要把胶囊泡透了。”工作人员给记者打开另外一个消解罐，“你看，这个罐子里的胶囊已经浸泡一夜，原本浮在硝酸液上面的胶囊已经沉下去了，这说明硝酸已经进入到胶囊内部。” 　　泡好的空心胶囊接下来就会被转送到高温设备室，那里摆放着微波消解炉。10个消解罐被同时送进了微波消解炉。通过微波的作用，消解罐中的温度会升高、压力也会增大，空心胶囊中的铬离子就会从胶囊中“游离”出来，进入到硝酸溶液中。 　　在微波消解炉中消解40分钟，然后再降温半个小时，消解罐就从微波消解炉中出来了。这时，空心胶囊已经没了踪影，其中的铬离子都“跑”到硝酸溶液中。工作人员打开消解罐的盖子，放在加热台上，用120℃的恒定温度“烤”着小罐子，使罐内的硝酸挥发出去，只留下铬离子。 　　加热到2700℃测定数值 　　工作人员向消解罐中再次加入溶液，并准确定容到一定体积。留在罐中的铬离子立刻溶入其中。随后，这份溶液被倒进上样杯，放到原子吸收光谱仪上。　　上样杯是个直径不到1厘米、高不到2厘米的玻璃杯。一台原子吸收光谱仪可以容纳60个上样杯。光谱仪一端是电脑，一端是自动检测机器。一根比铅笔芯还细的探针伸入到上样杯中，抽出10微升液体，“扭过身”将溶液点入石墨管中。光谱仪在一分钟内将石墨管加热到2700℃。“铬的沸点超过了2600℃，在2700℃的环境中，铬离子已经变成了铬蒸汽。”就在工作人员为记者解释原理时，电脑屏幕上已经自动显示出此次检测的数值。为了保证数据准确，一个上样杯中的液体要抽取三次，分别检测后取平均数值。数据显示，这粒绿色药用空心胶囊的数值完全符合国家标准。

近期，复旦大学研究团队在《ACS Nano》上发表了题为“Sequentially Triggered Bacterial Outer Membrane Vesicles for Macrophage Metabolism Modulation and Tumor Metastasis Suppression”的研究，证实了定向调节巨噬细胞的可能性，同时该团队开发的递送系统可实现对肿瘤微环境中不同类型细胞的靶向调节作用。　　肿瘤微环境中不同类型细胞代谢过程存在异常，许多研究尝试通过调节肿瘤细胞和其他细胞在肿瘤微环境中的代谢途径来抑制肿瘤生长。细菌外囊泡因其外泌体样结构，可作为核酸药物的载体被巨噬细胞吞噬，从而完成对巨噬细胞的基因靶向治疗。基于此，该团队设计了一个以细菌外囊泡为载体的化学药物与Redd1-siRNA的共递送系统。同时，研究人员通过在细胞外囊泡表面增加甘露糖修饰以加强对M2巨噬细胞的靶向作用。通过乳腺癌模型，该团队观察到巨噬细胞活化、肿瘤免疫激活和肿瘤微环境重塑等现象，证明该系统具有较大的研究潜力。　　该研究初步实现了对肿瘤的定向共递送作用，为后续肿瘤递送研究提供了一个新思路。 　　注：此研究成果摘自《ACS Nano》杂志，文章内容不代表本网站观点和立场。　　论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c05613