https://news-mos.ru

Ученым Северо-Кавказского федерального университета в сотрудничестве с коллегами из Белоруссии, Словении и Турции удалось сохранить жизнеспособность пробиотиков — полезных молочнокислых бактерий — до 300 дней за счет подбора оптимального размера микрокапсул, защищающих бактерии от внешних воздействий. Авторы отмечают, что их результаты пригодятся при разработке и производстве биологически активных добавок и продуктов питания, обогащенных пробиотиками, таких как кисломолочные продукты и соки.

Пробиотики помогают поддерживать здоровье кишечника, борются с вредоносными микробами, улучшают пищеварение и способствуют выработке витаминов. Для того чтобы они приносили максимальную пользу, важно, чтобы бактерии достигали кишечника в живом виде. Однако при длительном хранении и прохождении через кислую среду желудка многие микроорганизмы могут погибнуть.

Одним из способов защиты пробиотиков является их заключение в микрокапсулы из безопасных природных полимеров, чаще всего — из альгината натрия, добываемого из бурых водорослей. Такие полимерные оболочки эффективно защищают микроорганизмы, однако до сих пор было неясно, какой размер капсул обеспечивает оптимальную сохранность бактерий.

В ходе исследования было испытано четыре варианта размера микрокапсул диаметром от 0,2 до 0,4 миллиметра — это примерно в 4–8 раз толще человеческого волоса. Полученные капсулы заморозили и высушили в вакууме, чтобы обеспечить длительное хранение без потери активности бактерий.

Наиболее жизнеспособными оказались лактобактерии, заключенные в самые крупные капсулы диаметром 0,4 миллиметра — в них количество выживших бактерий оказалось в 30 раз выше, чем в самых маленьких капсулах диаметром 0,2 миллиметра. Исследователи выяснили, что у мелких капсул оболочка более жесткая, что создает стресс для бактерий при производстве и сушке, уменьшая их выживаемость.

При этом, по словам руководителя проекта, удалось определить оптимальный вариант: капсулы диаметром 0,25 миллиметра. В них сохраняется необходимое количество жизнеспособных бактерий, а также обеспечивается достаточная стойкость к нагреванию, что важно для использования в пищевой промышленности.

Капсулы с бактериями хранились при температуре 10 °C в течение 300 дней, при этом погибло всего 7% лактобактерий. Затем ученые протестировали устойчивость пробиотиков в условиях, имитирующих пищеварительный тракт человека. При воздействии желудочной кислоты выжило 93% микроорганизмов, а при воздействии желчных кислот — 90%. Для незащищенных бактерий, содержащихся в большинстве кисломолочных продуктов, эти показатели составляют 54% и 48% соответственно.

Исследование поддержано Российским научным фондом. В нем приняли участие сотрудники Северо-Кавказского федерального университета (г. Ставрополь, Россия), Белорусского государственного университета, Института микробиологии Национальной академии наук Белоруссии, Люблянского университета (Словения) и Университета Газиантепа (Турция).