Probiotyki mikrokapsułkowane - przewaga innowacyjna zwiększająca skuteczność

W ciągu ostatnich lat znacząco wzrosło zainteresowanie preparatami zawierającymi szczepy bakterii probiotycznych. Dotychczas przeprowadzono wiele badań i potwierdzono ich pozytywny wpływ na wiele jednostek chorobowych i organizm człowieka. Zbyt wysoka temperatura otoczenia i inne czynniki zewnętrzne mogą niszczyć dobroczynne bakterie probiotyczne, dlatego wielu producentów oferuje probiotyki mikrokapsułkowane, które można przechowywać np. w temperaturze pokojowej.

Mikrokapsułkowanie - co to jest?

Probiotyki zapewniają wiele korzyści zdrowotnych, dzięki oddziaływaniu na skład mikrobioty jelitowej. Mikroflora odgrywa ważną rolę w zdrowiu człowieka. Zmiany jej składu wiąże się z wieloma chorobami. Probiotyki pomagają odbudować mikroflorę jelitową po antybiotykoterapii, modulują jej skład, wspierają odporność. W preparatach probiotycznych najczęściej stosowane są szczepy Lactobacillus i Bifidobacterium. Jednak narażone są one podczas fermentacji, przetwarzania i przechowywania na zmniejszoną przeżywalność. 

Dostępne na rynku probiotyki zazwyczaj znajdziemy w formie kapsułek wypełnionych proszkiem złożonym z liofilizowanych kultur bakterii probiotycznych. Liofilizacja to suszenie w niskiej temperaturze i pod niskim ciśnieniem. W celu ochrony liofilizowanych szczepów bakterii stosowane jest mikrokapsułkowanie. Jest to metoda technologiczna, która otacza związkami ochronnymi (np. żelującymi) i zamyka substancje np. ciała stałe, płyny, leki, białka, komórki macierzyste czy szczepy bakterii probiotycznych wewnątrz rozproszonego materiału, aby je unieruchomić, ochronić oraz kontrolować ich strukturę i uwalniane. Mechanizmy mikrokapsułkowania można podzielić na chemiczne i fizyczne. Mikrokapsułki mogą różnić się między sobą rozmiarem (wyróżniamy makrokapsułki ze średnicą większą niż 5000 µm, mikrokapsułki o średnicy większej niż 0,2 µm i mniejszej niż 5000 µm oraz nanokapsułki mniejsze niż 0,2 µm), składem oraz właściwościami.

   ●  Alginian np. wapnia lub sodu;

   ●  Hydroksypropylometyloceluloza;

   ●  Karagenina o właściwościach żelujących;

   ●  Polimery kationowe np. chitozan;

   ●  Materiały pochodzenia roślinnego.

Niektóre z materiałów używanych do produkcji kapsułek powłokowych są również prebiotykami, czyli składnikami żywności stymulującymi wzrost korzystnych dla człowieka bakterii jelitowych. Galaktoligosacharydy (GOS) i inulina dodane do mikrokapsułkowanych probiotyków zapewniają im lepszą ochronę przed kwasami i solami żółciowymi w przewodzie pokarmowym, zwłaszcza w żołądku i jelicie cienkim.

Żywotność i zalety mikrokapsułkowanych probiotyków

Mikrokapsułkowanie służy do wzmacniania odporności, zwiększa stabilność i przeżywalność szczepów bakterii probiotycznych, dzięki ochronie niekorzystnymi czynnikami fizykochemicznymi takimi jak:
   ● wysoka temperatura,
   ● tlen,
   ● ciśnienie osmotyczne,
   ● wilgotność względna,
   ● enzymy przewodu pokarmowego,
   ● zmiany pH i kwaśne środowisko (np. kwasy żołądkowe).

Przeprowadzone badania pokazały, że dzięki mikrokapsułkowaniu szczepy bakterii probiotycznych mają większą żywotność, są bardziej odporne w żywności i przewodzie pokarmowym. Technologia ta może również zapobiegać reakcjom z innymi składnikami oraz pozwolić na kontrolę cech organoleptycznych preparatu. Mikrokapsułkowane probiotyki są również wygodniejsze dla konsumentów (nie trzeba przechowywać ich w specjalnych warunkach np. w lodówce) i producentów (obniżają koszty transportu i magazynowania).  

1. Huiyi S. i wsp., Microencapsulated probiotics using emulsification technique coupled with internal or external gelation process. Carbohydrate Polymers 2013, 96(1): 181-189.
2. Prakash S. i wsp., The Gut Microbiota and Human Health with an Emphasis on the Use of Microencapsulated Bacterial Cells. BioMed Research International 2011, Article ID 981214, 12 pages.
3. Yao M. i wsp., Progress in microencapsulation of probiotics: A review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 2020, 19(2): 857-874.