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为解决益生菌现有剂型在加工、储存及胃肠道运输中的问题，研究人员开展了乳化剂改性向日葵油 - 向日葵蜡油凝胶对益生菌生长影响的研究。结果表明不同乳化剂改性油凝胶可调节益生菌生长，且对结肠细胞无负面影响，为益生菌递送提供新思路。
在健康医学领域，益生菌凭借诸多益处备受关注，可增强免疫力、调节肠道黏膜屏障、改善乳糖耐受性等，广泛应用于医疗和保健产品中。然而，其剂型在实际应用中存在诸多难题。比如，在加工过程中，喷雾干燥等操作会因高温、机械应力等导致益生菌活力下降；在储存和胃肠道运输时，现有剂型难以保证益生菌的高稳定性，也无法有效保护其免受胃肠道恶劣环境的影响，致使其在到达肠道发挥作用前就损失大量活力和功能。为突破这些困境，寻求更理想的益生菌递送系统，来自国内的研究人员开展了相关研究。
此次研究聚焦于乳化剂改性的向日葵油 - 向日葵蜡油凝胶对益生菌的影响，研究成果发表于《BBA Advances》 。该研究意义重大，若能找到合适的油凝胶配方，将为益生菌提供更稳定、高效的递送方式，有助于提升益生菌在医疗和保健领域的应用效果。
研究人员采用了多种关键技术方法。通过气相色谱 - 质谱联用仪（GC - MS）分析原料脂肪酸成分；利用共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）观察油凝胶微观结构；运用拉曼光谱检测油凝胶不饱和程度；借助差示扫描量热仪（DSC）评估油凝胶热性能；采用 MTT 法测定益生菌代谢活性；使用扫描电子显微镜（SEM）观察益生菌形态；通过细胞实验，如 MTT 法、Calcein - AM 染色、DCFDA 染色等，研究益生菌无细胞上清液对结肠细胞的影响。
研究结果
- 油凝胶的组成和特性分析
- 成分分析：GC - MS 分析显示，向日葵油（SO）和向日葵蜡（SW）含有多种对益生菌有益的成分，如 β - 谷甾醇、多种脂肪酸等。这些成分可支持益生菌健康，促进胆固醇代谢，为益生菌生存提供良好环境。
- 外观和微观结构：所有油凝胶配方均形成紧密、自支撑的结构，外观相似，呈半固体、光滑且可涂抹状态。CLSM 图像显示，油凝胶具有纤维网络结构，不同乳化剂会改变凝胶剂网络的长度和排列。例如，Span80 形成较小晶体，而硬脂醇（SA）使蜡晶体排列更紧密，平均长度达 12μm。
- 不饱和程度和热性能：拉曼光谱表明，不同油凝胶在不饱和脂肪酸相关峰的位置和强度上无明显差异。DSC 分析显示，不同油凝胶的熔点（Tm）和结晶温度（Tc）存在差异，如 S80 和 T80 的 Tm 较对照组有所升高，而所有油凝胶的 Tc 均为 60℃，过冷度的不同影响了晶体结构。
- 油凝胶对 L.pentosus 生长特性的影响
- 生长曲线：研究不同浓度油凝胶对 L.pentosus 生长的影响，发现其生长曲线包括滞后相、指数相和稳定相。在 1μg/ml 和 100μg/ml 浓度下，各油凝胶组与对照组生长差异不明显；在 10,000μg/ml 浓度时，部分油凝胶组（如 T80 - 3、SP - 3）的生长显著高于对照组。
- 代谢活性：MTT 检测结果表明，不同浓度油凝胶处理后，益生菌的代谢活性有所不同。在低浓度时，S80 - 1、T80 - 1 和 SA - 1 的代谢活性高于肉汤组；在高浓度时，SA - 3 和 SP - 3 的代谢活性较高，表明这些油凝胶对益生菌代谢生长有益。
- 形态和黏附能力：SEM 观察显示，经油凝胶处理的 L.pentosus 细胞呈杆状，表面光滑，长度和宽度比例无明显变化，细胞完整性和形态得以维持。同时，多数情况下，油凝胶处理对益生菌黏附黏液的能力无显著影响，仅 S80 - 2 和 C - 3 组的黏附能力有所增加。
- 油凝胶处理的益生菌培养物无细胞上清液对结肠细胞的影响
- 细胞增殖：MTT 法检测发现，肉汤培养的益生菌无细胞上清液对 HT29 细胞增殖有负面影响，而乳化剂改性油凝胶处理的益生菌无细胞上清液可使细胞增殖恢复，如 T80 - 3、SA - 3 和 SP - 3 组的细胞增殖分别较肉汤组增加 1.3、1.1 和 1.2 倍。
- ROS 产生：DCFDA 染色结果显示，用不同油凝胶配方处理的益生菌无细胞上清液孵育 HT29 细胞后，ROS 产生水平较低，表明对细胞的氧化应激影响较小。
研究结论与讨论
研究表明，不同乳化剂改性的油凝胶对益生菌的体外增殖有不同影响。SA 和 SP 改性的油凝胶对益生菌生长和活力的促进作用最为显著。同时，经油凝胶处理的益生菌分泌的物质对结肠细胞无负面影响，且不影响益生菌的黏附特性和细胞形态。这种差异可能与乳化剂的化学性质以及油凝胶晶体结构的变化有关。该研究为开发新型益生菌递送系统提供了理论依据，有助于推动益生菌在健康医学领域的进一步应用，为改善人体健康提供新的策略和途径。
