中國粉體網訊 益生菌是一類定植于宿主腸道或生殖系統內，能通過改善宿主機體微生態平衡而產生確切有益功效的活性微生物的總稱。益生菌的攝入有許多健康益處：①黏附在宿主腸道上皮，調節腸道內菌群平衡，減少致病菌的黏附、抑制致病菌增殖或活性；②促進宿主黏膜修復，增強系統免疫功能；③降解生物大分子物質，促進胃腸道消化吸收。它們被用于普通食品、保健品、醫療食品和醫藥產品。
活菌數是評價益生菌產品質量的一個重要指標，只有益生菌在食品基質中活細胞數量需要達到106～107CFU／mL才能充分發揮對人體有益的作用，然而益生菌產品在加工、貯藏和進入人體胃腸道的過程中受環境影響，其存活量及活力迅速降低。因此，維持益生菌在食物和胃腸道上部生存能力并將其在結腸中釋放至關重要。益生菌的微囊化已被證明是提高益生菌在加工和貯存期間存活率和穩定性最好的方法之一。
微囊化技術是指利用天然或合成的高分子材料作為壁材，將固體、液體或氣體等芯材包埋在生物相容性或可生物降解的聚合物基質或殼體內的一類技術。文獻表明，使用適當的壁材對益生菌進行包埋可以有效提高益生菌的存活率，確保足夠數量的益生菌進入人體并在腸道中緩釋。
微膠囊制備的方法很多，包封技術可分為三類：分子包合或界面聚合等化學方法，復合凝聚和脂質體包封等物理化學技術以及噴霧干燥、冷凍干燥、共結晶、擠出或流化床包衣等物理過程。
目前，益生菌微囊化方法中應用比較廣泛的是擠壓法和乳化法。擠壓法是先將益生菌與親水性膠體均勻混合形成細胞懸液，然后通過膜孔將細胞懸液壓入固定液中，從而使壁材析出硬化形成直徑約2mm～5mm的囊粒。擠壓法制備過程溫和，操作簡單、成本低廉，但囊徑較大，有可能會降低益生菌細胞的存活率和代謝率，而且規模化工業生產難度較大。乳化法制備海藻酸鈉微囊可分為外源乳化法和內源乳化法。外源乳化法是指海藻酸鈉溶液與油相混合形成乳化液，通過加入CaCl2溶液，從海藻酸鈉外部引發凝膠化反應，該方法在完全固化前會出現凝膠相互相聚集現象，導致微囊形態和流動性差，粒徑分布廣。內源乳化法是指將海藻酸鈉溶液和不溶性鈣鹽顆粒（如CaCO3等）分散到油相中形成油包水（Ｗ／Ｏ）型乳狀液，再加入冰醋酸使海藻酸鈉溶液的pH降低，從而引發不溶性鈣鹽中Ca2+的釋放，自液滴內部形成凝膠微球。
冷凍干燥法是通過將乳化液升華脫水的方式制備微囊。經過冷凍固定，保持了微膠囊的形態。冷凍干燥對微生物而言是一個相對溫和的過程，因為其不涉及到高溫利用。然而，在這一過程中，益生菌必須首先在低溫冰箱中預冷，這就可能會降低益生菌的生存能力。在形成冰晶的過程中，細胞失去結合的水，導致細胞膜和細胞器被破壞，同時，較大的滲透壓和較低的溫度環境會使益生菌失活。
由于微膠囊往往以固體粉末形式呈現，而從乳液到粉末形態需要一定的干燥技術。因此，微膠囊包埋和凍干技術在益生菌粉體產品的研發和加工中發揮著重要作用。這兩種技術可以單獨使用，但它們的聯合應用可以顯著提高益生菌的存活率、穩定性和功能性。
2024年7月3-4日，中國粉體網以“從粉體技術，論制藥工藝”為主題，將在山東的濟南中海凱驪酒店舉辦“第六屆全國醫藥粉體制備及物性表征技術高峰論壇”，屆時來自瑞士步琦公司楊袆晨產品經理將作《微囊化及冷凍干燥聯合技術在益生菌粉體產品研發加工中的應用》報告，報告主講人將從凍干和微膠囊包埋聯合技術出發，討論該技術所涉及到的制備儀器及其在益生菌粉體的研發和加工過程中的應用，希望可以給各行業研究者帶來啟發。
報告人介紹
楊祎晨，工科碩士，現就職于瑞士步琦公司，生物固定化包埋及干燥解決方案產品經理，負責各類干燥、造粒及包覆產品方法開發及驗證工作。多年的儀器實操經驗積累了豐富的生物制藥行業相關的知識信息，可以有效為客戶提出應用解決方案。
資料來源：
1、張建秋.林紫微囊的制備研究
2、徐立偉，解夢汐等.包埋方式對益生菌功能性食品的影響
3、孫玉章，崔栩等.益生菌微囊化技術研究進展
4、李然，張瑛等.益生菌與益生元共包埋微膠囊技術研究進展
（中國粉體網編輯整理/青黎）
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