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靶向变形链球菌的益生菌口含片:藻红蛋白、白蒿精油与双歧乳酸杆菌微胶囊的协同抗菌与抗氧化活性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月19日 来源:Journal of Oral Biology and Craniofacial Research CS4.9
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本研究针对口腔常见致病菌变形链球菌(Streptococcus mutans)引发的龋齿与口臭问题,开发了一种新型益生菌口含片。研究结合藻红蛋白(PE)、白蒿(Artemisia aucheri)精油与微胶囊化双歧乳酸杆菌(L. bifidus),通过体外实验证实T4配方(PE + L. bifidus + A. aucheri)表现出最强抗菌活性与抗氧化能力,并在模拟胃肠环境中保持较高益生菌存活率。该研究为开发天然、多机制的口腔健康产品提供了新思路,具有重要的应用潜力。
在当代社会,龋齿已成为困扰儿童与青少年的高发口腔疾病,其发生与变形链球菌(Streptococcus mutans)的致病活动密切相关。这种细菌利用食物残渣中的糖类产酸,腐蚀牙釉质,同时还会导致令人困扰的口臭问题。随着全球中低收入国家口腔医疗费用的不断攀升,利用天然活性成分预防龋齿逐渐成为研究热点。传统的化学漱口水虽然有效,但长期使用可能带来口腔菌群失衡、牙齿着色等副作用。因此,开发一种基于天然成分、能够多重机制维护口腔健康的产品具有重要的现实意义。
在此背景下,来自伊朗伊斯兰阿扎德大学的研究团队Dorsa Salimi Manjili、Bahareh Nowruzi和Maryam Ghane进行了一项创新性研究,他们成功研制出一种新型益生菌口含片,该产品同时结合了三种活性成分:从蓝藻中提取的藻红蛋白(Phycoerythrin, PE)、白蒿(Artemisia aucheri)精油以及经过微胶囊化处理的益生菌——双歧乳酸杆菌(Lactobacillus bifidus)。这项研究近期发表在《Journal of Oral Biology and Craniofacial Research》上,为天然口腔护理产品的开发提供了新的思路和实验依据。
为了开展这项研究,研究人员采用了几项关键的技术方法。首先,他们从蓝藻菌株Aliinostoc sp. 1中通过反复冻融法提取PE,并通过紫外-可见分光光度法测定其浓度与纯度。其次,他们从采集自伊朗萨里的白蒿植物中提取精油。第三,团队使用海藻酸钠对双歧乳酸杆菌进行微胶囊化包裹,并通过扫描电镜(SEM)和纳米粒度仪对微胶囊的形态和粒径进行表征。最后,他们制备了四种不同配方的口含片(T1: 仅含PE;T2: 仅含微胶囊化L. bifidus;T3: 仅含A. aucheri精油;T4: 三种成分俱全),并系统评估了其抗菌活性、益生菌在模拟胃肠条件下的存活率、质地特性、抗氧化活性以及感官接受度。
3.1. 藻红蛋白浓度与纯度的分光光度法测定
通过紫外-可见分光光度计在250–700 nm波长范围内测量吸收光谱,并根据既定公式计算,测得PE的浓度为0.16 μg/mL,纯度为0.53,其最大吸收峰位于558–568 nm之间。
3.2. encapsulated L. bifidus的包封效率、粒径分布和形态表征
使用海藻酸钠包被的微胶囊化效率高达97.73%。粒度分析显示,90%的颗粒粒径小于15.18 μm。扫描电镜观察表明,微胶囊尺寸在0.268至24.881 μm之间,表面存在不规则和可见裂纹。
3.3. 最低抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度(MBC)和抑菌圈直径结果
抗菌实验结果显示,T4配方(PE + L. bifidus + A. aucheri)对S. mutans的抑菌效果最为显著,其MIC和MBC值最低,抑菌圈直径最大(9.50 mm),而对照组(Co)和仅含益生菌的T2组则未显示出任何抗菌活性。
3.4. 模拟消化条件下 encapsulated L. bifidus的存活率
在模拟胃液和肠液环境中处理120分钟后,T4配方中的益生菌存活率显著高于T2配方,表明白蒿精油的加入可能对益生菌在恶劣环境下的存活起到了保护作用。
3.5. 口含片的质地分析结果
质地分析表明,添加PE本身对口含片的硬度无显著影响,但微胶囊化细菌和白蒿精油的加入显著降低了产品的硬度和内聚性。不过,各配方之间的弹性(springiness)未出现统计学差异。
3.6. 口含片的抗氧化活性结果
抗氧化能力测定显示,含有PE和白蒿精油的配方(T3和T4)其抗氧化活性显著高于对照组和仅含益生菌的配方,证明这两种天然成分具有协同抗氧化效应。
3.7. 益生菌口含片的感官评价结果
感官评价由30名受过培训的女性评审进行。结果发现,添加PE会降低产品的气味评分,但白蒿精油的加入有效改善了其气味和口感。此外,PE的添加显著提升了产品的色泽评分。在整体接受度上,T4配方获得了最高分。
综上所述,该项研究成功地开发并评估了一种新型多功能益生菌口含片。研究结论指出,基于藻红蛋白和白蒿精油的咀嚼片具有预防龋齿的潜力,并可能因其抗氧化特性在管理口腔溃疡相关因素方面发挥作用。多种活性成分的联合使用产生了协同的抗菌和抗氧化效应,其中T4配方表现最为优异。讨论部分进一步分析认为,PE-明胶复合物通过静电相互作用和氢键形成致密分子网络,从而改善了乳液的稳定性和产品的机械强度。然而,研究也指出了其局限性,例如天然提取物可能存在批次间差异,以及缺乏长期的稳定性数据和严格的临床验证。因此,未来的研究应致力于标准化生产工艺,深入探究活性成分相互作用的分子机制,并通过临床试验最终验证其有效性和安全性,以推动该产品走向实际应用。
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