近日，威尼斯中心食品与生物工程学院饶瑜教授团队与兰州大学刘蕾青年研究员团队联合在国际食品Top期刊《Food Hydrocolloids》(Q1，IF: 11.0)发表题为“Probiotics encapsulated by calcium pectin/chitosan-calcium pectin/sodium alginate-pectin-whey through biofilm-based microencapsulation strategy and their preventive effects on ulcerative colitis”的研究性论文。
益生菌因其积极的健康益处而广为人知，例如增强免疫系统、促进更好地消化和减轻肠道炎症的症状。溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）是一种炎症性肠病，导致症状如结肠炎症、腹痛、腹泻、直肠出血、发热、体重减轻和营养不良。UC的患病率在全球范围内不断增加，益生菌正作为预防和治疗UC的新选择而出现。益生菌在制备和给药过程中易暴露在不良条件下，利用微胶囊技术将细菌包埋在保护性壁材料中，保护益生菌免受环境压力。
本研究利用3种不同的壁材果胶钙珠粒（CPB）、壳聚糖-果胶钙珠粒（C-CPB）和海藻酸钠-果胶-乳清珠粒（SPW）分别对类植物乳杆菌L. paraplantarum LR-1进行微囊化，并制备了外源性微胶囊和内源性生物被膜微胶囊。本研究评价了微胶囊的形态学、细胞密度、理化性质、结构特征、耐药性、释放能力以及对结肠炎的预防作用，其结果为开发新一代益生菌提供了有价值的见解。
研究亮点：
LR-1被包裹在果胶钙、壳聚糖-果胶钙和海藻酸钠-果胶-乳清中，将LR-1的生物膜细胞封装在这些材料中以制备外源型微胶囊。LR-1在嵌入材料中以产生内源型微胶囊的同时形成生物膜。SPW-situ-LR-1表现出最佳的抗逆性、释放性能和储存稳定性。SPW-situ-LR-1给药显著增加了肠道中乳酸菌的存在。
研究结论：
益生菌L. paraplantarum LR-1被三种不同的壁材料成功地包封以产生珠粒，这包括果胶钙珠粒（CPB）、壳聚糖-果胶钙珠粒（C-CPB）和藻酸钠-果胶-乳清珠粒（SPW）。微囊化过程涉及两种方法，包括直接包埋体外培养的生物膜细胞以制备CPB-ex-LR-1、C-CPB-ex-LR-1和SPW-ex-LR-1，以及在微胶囊内培养LR-1以内源形成生物膜，从而产生CPB-situ-LR-1、C-CPB-situ-LR-1和SPW-situ-LR-1。微胶囊的形态和含水量均符合质量标准。外源型微胶囊表现出均匀分布的菌株，而内源型微胶囊显示细胞迁移到珠的边缘。值得注意的是，CPB-situ-LR-1、C-CPB-situ-LR-1和SPW-situ-LR-1的细菌密度超过10 lg CFU/g。其中，SPW-situ-LR-1表现出更好的耐应力性，在SGF和SIF中的释放特性，以及在储存期间的稳定性。此外，SPW-situ-LR-1在缓解结肠炎炎症方面显示出与新鲜Biofilm-LR-1细胞一样的结果，增加了UC小鼠肠道微生物群中乳酸杆菌的丰度。这些发现突出了微胶囊化技术在SA-PEC-WPI溶液中培养益生菌细胞以在微胶囊内原位形成生物膜的益处。这项研究为下一代益生菌的开发提供了有价值的见解。
图文赏析：
图形摘要
作者简介：
邓佳，88038威尼斯检测中心食品与生物工程学院2021级硕士研究生，研究成果发表在LWT - Food Science and Technology，Food Hydrocolloids国际食品TOP期刊，以学生一作发表SCI（一区）两篇，获88038威尼斯检测中心研究生学业奖学金，在首届食品青年科学家峰会硕士新锐专场进行学术汇报。
刘蕾，博士、兰州大学动物医学与生物安全学院青年研究员、硕士生导师。2017年毕业于中国农业大学食品生物技术专业。主要从事微生物资源挖掘、利用与控制等方面的教学与科研工作，主持国家自然科学基金青年基金、教育部春晖计划等项目。以第一作者或通讯作者在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期刊发表SCI收录论文20余篇。
饶瑜，博士，88038威尼斯检测中心食品与生物工程学院教授，硕士生导师，副院长。美国麻省大学阿默斯特分校(UMass Amherst)访问学者，四川省学术和技术带头人后备人选，四川省海外高层次留学人才。主要从事果蔬益生发酵与高值化利用、农产品加工与贮藏中的微生物问题研究。主持国家自然科学基金、四川省重点研发项目、四川省应用基础项目等。第一作者或通讯作者发表SCI收录论文20余篇，授权国家发明专利3项。为International Journal of Food Microbiology, Food Control，Food & Function等期刊审稿人。获省级科技进步三等奖1项、市级科技进步三等奖1项。四川省一流本科课程负责人，主编教材1部，参编专著1部、教材3部。
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