Biomics

Настоящая статья посвящена исследованию стабильности альгинат-хитозановых капсул, содержащих живые культуры Lactobacillus plantarum L1, в течение трехмесячного периода хранения. Использовали культуральную жидкость и осажденную из нее биомассу. Актуальность данной работы обусловлена критической важностью сохранения высокой жизнеспособности пробиотических микроорганизмов на всех этапах — от производства до попадания в целевой отдел желудочно-кишечного тракта. Инкапсуляция живых клеток рассматривается как ключевой технологический подход, позволяющий решить две фундаментальные проблемы пробиотической терапии: обеспечение адресной доставки в кишечник, минуя агрессивную кислую среду желудка, и значительное повышение срока годности препаратов за счет создания защитной оболочки.

В качестве основного метода микрокапсулирования был применен простой и легко масштабируемый капельный метод с использованием шприца. Формирование основной полимерной матрицы капсулы основано на реакции ионной сшивки альгината натрия с хлористым кальцием. Была реализована стратегия двойного покрытия с использованием хитозана, что направлено на повышение механической прочности и снижение проницаемости конечной капсульной оболочки.

Ключевыми контрольными параметрами для оценки эффективности инкапсуляции и стабильности системы служили титр колониеобразующих единиц (КОЕ), отражающий сохранность жизнеспособности микрофлоры, и уровень влажности капсул, показывающий их проницаемость для окружающей их жидкой среды. Предшествующая фаза исследования включала отработку и оптимизацию технологии для создания оптимальных условий. Первичная оценка стабильности проводилась визуально с помощью наблюдения за выделением окраски капсул в дистиллированную воду. Варьируемыми параметрами являлись время сшивки альгината натрия хлористым кальцием, время реакции с хитозаном, концентрации исходного раствора альгината натрия. Также была проверена степень деацетилирования хитозана как параметр для входного контроля.

капсулирование, альгинат натрия, хитозан, пробиотики, лактобациллы

1. Жумадилова Г.А., Какимов А.К., Абдилова Г.Б. и др. Разработка состава гелеобразующей смеси для оборудования инкапсулирования пробиотиков. Вестник Алматинского технологического университета. 2023. (2). 38–46.
2. Какимова Ж.Х., Какимов А.К., Бепеева А.Е. и др. Капсулирование пробиотиков в гидрофильные полимеры. Биотехнология и общество в XXI веке: сборник статей Международной научно-практической конференции, Барнаул, 15–18 сентября 2015 года. Барнаул: Алтайский государственный университет. 2015. 176–179.
3. Кролевец А.А., Сеин О.Б., Богачев И.А. Способ инкапсуляции лактобифадола. Патент РФ № 2570379. 10.12.2015.
4. Кучина Ю.А., Долгопятова Н.В., Новиков В.Ю. и др. Инструментальные методы определения степени деацетилирования хитина. Вестник МГТУ. 15(1). 107-113.
5. Позднякова А.В., Милентьева И.С., Асякина Л.К. и др. Способ производства капсулированной формы пробиотической пищевой добавки. Патент РФ № 2795965. 15.05.2023.
6. Сеин О.Б., Гутенева А.И., Желейкин Р.А. Сравнительная оценка биологических свойств лактобифадола после нано- и микрокапсулирования. Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2024. (4). 112–115.
7. Сеин О.Б., Сеин Д.О., Керимов К.Б. и др. Способ получения микрокапсул пробиотика Ветом 1. Патент РФ № 2781792. 18.10.2022.
8. Сеин О.Б., Кролевец А.А. Разработка способов инкапсуляции пробиотикалактобифадола и их сравнительная оценка. Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2024. (2). 117–120.
9. Хакимова Л.Р., Потапова С.М., Ахметова Л.Р. и др. Изучение биологических свойств аутоштаммов Lactobacillus для создания пробиотиков. Клиническая лабораторная диагностика. 2023. 68(8). 480-488. DOI: 10.51620/0869-2084-2023-68-8-480-488
10. Хижняк О.С. Разработка комплексного пробиотического препарата для лечебно-профилактических целей. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. № 5 (226). 165–169.
11. Afzaal M, Saeed F, Arshad MU et al. The Effect of Encapsulation on The Stability of Probiotic Bacteria in Ice Cream and Simulated Gastrointestinal Conditions. Probiotics Antimicrob Proteins. 11(4). 1348-1354. doi: 10.1007/s12602-018-9485-9
12. Dahiya D, Nigam PS. Probiotics, Prebiotics, Synbiotics, and Fermented Foods as Potential Biotics in Nutrition Improving Health via Microbiome-Gut-Brain Axis. Fermentation. 2022. 8(7). 303. DOI: 10.3390/fermentation8070303
13. Gul S, Durante-Mangoni E. Unraveling the Puzzle: Health Benefits of Probiotics-A Comprehensive Review. J Clin Med. 2024. 13(5). 1436. doi: 10.3390/jcm13051436
14. Naeem H, Shahbaz M, Farooq U et al. Development and Characterization of Synbiotic Microbeads for Enhanced Viability of Probiotics for Food Applications. J Food Sci. 2025. 90(7).e70390. doi: 10.1111/1750-3841.70390
15. Rajam R, Subramanian P. Encapsulation of probiotics: past, present and future. Beni-Suef Univ J Basic Appl Sci. 11. 46. doi: 10.1186/s43088-022-00228-w
16. Shu G, He Y, Chen L et al. Microencapsulation of Lactobacillus Acidophilus by Xanthan-Chitosan and Its Stability in Yoghurt. Polymers (Basel). 9(12). 733. doi: 10.3390/polym9120733
17. Teng M, Luo X, Chang J et al. Engineering encapsulated living bacteria for advanced healthcare management. Biotechnol Adv. 83. 108640. doi: 10.1016/j.biotechadv.2025.108640
18. Zeng J, Li Y, Zou Y et al. Intestinal toxicity alleviation and efficacy potentiation through therapeutic administration of Lactobacillus paracasei GY-1 in the treatment of gout flares with colchicine. Food Funct. 15(3). 1671-1688. doi: 10.1039/d3fo04858f