Получение функциональных ингредиентов с применением принципа инкапсулирования для сохранения нативной структуры биологически активных белков
Автор: Дружинина Людмила Сергеевна, Евтеев Александр Викторович, Ларионова Ольга Сергеевна, Банникова Анна Владимировна, Евдокимов Иван Алексеевич
Журнал: Молочнохозяйственный вестник @vestnik-molochnoe
Рубрика: Технические науки
Статья в выпуске: 2 (26), 2017 года.
Бесплатный доступ
В данной работе приведены результаты исследований по созданию функциональных ингредиентов с применением принципа инкапсулирования для сохранения нативной структуры биологически активных белков. Были проведены наблюдения по изменению их механических свойств и количества высвободившегося инкапсулированного белка в условиях ферментативного гидролиза in vitro. Изучение механических свойств показывает, что капсулы становится более плотными в условиях имитированного «желудка», что связано с «усадкой» биополимерного геля при низких значениях рН. В фазе модельного «кишечника» происходит набухание капсул и их последующий распад, что позволяет говорить о контролируемом высвобождении инкапсулированных биоактивных компонентов. Отмечено, что полислойные капсулы имели наибольшую склонность противостоять агрессивной среде «модельного желудка» и сконцентрировать в себе максимальное количество биоактивного компонента. Выявлено, что концентрация белка в капсулах была снижена на 20% во время прохождения фазы «искусственного желудка», однако 80% биологически активного вещества было высвобождено в имитированных кишечных условиях. Результаты исследований показывают, что изменения механических свойств и набухание инкапсулированных функциональных ингредиентов обеспечивают прямую связь в управлении высвобождением биологически активных веществ в конкретном месте имитированного желудочно-кишечного тракта человека.
Контролируемое высвобождение, биополимеры, гели, набухание
Короткий адрес: https://sciup.org/14998908
IDR: 14998908 | УДК: 544.773.432;547.485.5
Preparation of functional ingredients based on the encapsulation principle for the conservation of native structure of biologically active proteins
In this paper, we present the results of studies on the development of functional ingredients using the principle of encapsulation to preserve the native structure of biologically active proteins. Observations were made on the change in their mechanical properties and the amount of released encapsulated protein under conditions of enzymatic hydrolysis in vitro. The study of mechanical properties shows that the capsules become denser under conditions of a simulated “stomach”, which is due to the “shrinkage” of the biopolymer gel at low pH values. In the phase of the model “intestine”, swelling of the capsules takes place and their subsequent decay, which allows to speak about controlled release of encapsulated bioactive components. It was noted that the multilayer capsules had the greatest propensity to withstand the aggressive environment of the “model stomach” and concentrate in themselves the maximum amount of the bioactive component. It was found that protein concentration in the capsules was reduced by 20% during the passage of the “artificial stomach” phase, but 80% of the active substance was released in imitated intestinal conditions. The results of the studies show that changes in mechanical properties and swelling of encapsulated functional ingredients provide a direct link in controlling the release of biologically active substances at a particular location of the simulated human gastrointestinal tract.
Список литературы Получение функциональных ингредиентов с применением принципа инкапсулирования для сохранения нативной структуры биологически активных белков
- Eriksen, E. K., Different digestion of caprine whey proteins by human and porcine gastrointestinal enzymes/E. K. Eriksen, H. Holm, E. Jensen, R. Aaboe, T. G. Devold, M. Jacobsen et al.//The British Journal of Nutrition. -2010. -104(3). -P. 374-381.
- Rayment, P. Investigation of alginate beads for gastro-intestinal functionality, Part 1: In vitro characterization/P. Rayment, P. Wright, C. Hoad, E. Ciampi, D. Haydock, P. Gowland & M.F. Butler//Food Hydrocolloids. -2009. -23. -P. 816-822.
- Steijns, J. Gastric digestion of bovine lactoferrin in vivo in adults/J. Steijns, R. J. Brummer, F. J. Troost, & W. H. Saris//The Journal of Nutrition. -2001. -131(8). -P. 2101-2104.
- Gorbunova, N. Kinetics of ascorbic acid transport from alginate materials during in vitro digestion/N. Gorbunova, A. Evteev, I. Evdokomov, A.Bannikova//Journal of Food and Nutrition Research. -2016. -№ 55(2). -P. 148-158.
- Банникова, А.В. Разработка технологии инкапсулированных форм белков и антиоксидантов//Современная наука и инновации. -2016. -№1(16). -С. 56-60.
- Горбунова, Н.В Практические аспекты создания и исследование инкапсулированных форм аскорбиновой кислоты в условиях ферментативного гидролиза/Н.В Горбунова, А.В. Банникова//Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. -2016. -№2(37). -С. 35-40.
- Горбунова, Н.В. Совершенствование получения биополимерных матриц адресной доставки инкапсулированных форм биологически активных веществ/Н.В. Горбунова, А.В. Банникова//Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. -2016. -№ 6(2). -С. 65-70.
- Оценка возможности применения полислойных капсул на основе пищевых волокон в качестве средств адресной доставки биоактивных белков/Л.С. Разумова, А.В. Евтеев, О.С. Ларионова, И.А. Евдокимов, А.В. Банникова//Аграрный научный журнал. -2016. -№ 8. -С. 75-78.
