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    人才強校 | 中國農大食品精準營養教育部重點實驗室在ADV FUNCT MATER發表包埋益生菌封面論文

    食品學院 2020年08月27日 報道 瀏覽次數:

    本網訊 8月26日,中國農業大學食品科學與營養工程學院,食品精準營養與質量控制教育部重點實驗室, 功能乳品教育部重點實驗室:劉瑩(第一作者)……任發政*(通訊作者)、李媛*(通訊作者)等人在Advanced Functional Materials以封面論文發表了題為“Improved Gastric Acid Resistance and Adhesive Colonization of Probiotics by Mucoadhesive and Intestinal Targeted Konjac Glucomannan Microspheres”的研究論文(https://doi.org/10.1002/adfm.202001157)。近年來益生菌的健康功效逐漸受到關注,益生菌體內存活率低的問題極大限制了其健康功效,而高活性的益生菌穩態化制劑的缺乏成為制約我國益生菌產業發展的瓶頸之一。為了解決這個問題,通過采用天然益生多糖魔芋葡甘露聚糖為壁材,通過氧化和巰基化改性制備了腸道靶向的改性魔芋微球sOKGM遞送載體(授權專利ZL201510062092.0.)。不僅能夠將益生菌靶向遞送至腸道,還可以保護益生菌免受胃酸侵害,在腸環境下響應性釋放出益生菌,并有效提高了益生菌的腸道粘附和定植特性,為開發自主知識產權的益生菌穩態化制劑奠定理論基礎。

     

    圖1:sOKGM益生菌載體論文封面 (1區,IF:16.836)

    益生菌已被證實具有增強免疫力、調控糖脂代謝、改善神經炎癥和減輕便秘等諸多潛在功能。然而,研究發現由于胃酸的破壞以及腸道粘附性差,口服外來益生菌成為“過路菌”難以在人體內發揮健康功效。因此,通過靶向遞送技術來提高益生菌的耐胃酸及粘附定植能力是提高益生菌腸道活菌數和生理活性的有效策略。

     

    圖2:sOKGM微球耐胃酸和腸道靶向釋放及粘附增強設計原理

    本研究制備了具有耐胃酸、腸pH響應性及腸粘液粘附性的雙交聯改性魔芋sOKGM微球,微球具有的響應性交聯鍵可以實現胃部穩定和腸道定向釋放。sOKGM具有大量羧基可以結合胃酸中氫離子提高胃酸穩定性,sOKGM具有大量巰基不僅提高耐胃酸穩定性,還可以增強菌體和腸粘蛋白相互作用而提高粘附性。研究發現經改性魔芋微球包埋后益生菌的存活率比商業化制劑高出100倍,改性魔芋微球還能夠在腸液中響應性釋放益生菌,且在微球破裂后的巰基化魔芋多糖可以作為“橋梁”來增強菌體和粘蛋白之間粘附作用。腸道熒光切片及qPCR結果顯示經包埋后的益生菌在腸道內停留時間顯著延長。最后,具有緩解便秘功效的動物雙歧桿菌A6經改性魔芋載體裝載后便秘緩解作用也顯著增強,且腸道中雙歧桿菌屬豐度顯著增加,有害菌豐度顯著減少,調節了腸道菌群平衡。結果表明,粘膜粘附sOKGM載體可以有效提高其體內存活率和益生菌在胃腸道中的定殖,sOKGM提供了一種腸道靶向遞送高活性益生菌的解決策略。

     

    圖3:sOKGM體內增強益生菌腸道粘附定植實驗結果

    該研究工作受到了國家自然科學基金委(31471577, 31772014, 31972202)和北京市科委北京市科技新星計劃(Z181100006218071)以及北京市食品營養與人類健康高精尖創新中心的支持。

    責任編輯:姜萍萍
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