Дослідження впливу умов ліофілізації та вихідних параметрів гелевих гранул на життєздатність іммобілізованих пробіотиків

Висеканцев І.П., Гуріна Т.М., Марценюк В.П., Буряк І.А., Севастянов С.С.,
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Research of influence of lyophilisation and initial parameters of gel granules on viability of probiotics

Visekancev I.P., Gurina T.M., Marcenuk V.P., BurjakI. A., Sevastjanov S.S.,
Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine, National Academy of Sciences of Ukraine

Резидентна мікрофлора відіграє значну роль у підтриманні гомеостазу організму людини за рахунок безпосередньої участі в обмінних, ендокринних, імунних процесах, в інфекційній резистентності макроорганізму, в захисті внутрішнього середовища від проникнення різноманітних пошкоджуючих субстанцій. Дисбіози, в першу чергу кишечника, можуть відігравати роль етіологічних чинників у розвитку низки захворювань, патогенично пов’язаних з порушенням еубіозу.

Серед алергічних захворювань у дітей найбільш поширеним є атопічний дерматит. Численними дослідженнями показано, що в дітей затопічним дерматитом в більшості випадків спостерігають алергічні або змішані ураження травного тракту, асоційовані з дисбіозом кишечника. У зв’язку з цим патогенетичну терапію хворих на атопічний дерматит доповнюють пробіотичною корекцією кишкової мікрофлори.

Велике значення для ефективного застосування пробіотиків мають лікарські форми пробіотичних препаратів. На сьогодні найбільш поширені препарати, що являють собою ліофілізовану в захисному середовищі біомасу пробіотиків, поміщена в капсули, флакони, саше, або пресована в таблетки. Останнім часом все більшого поширення набувають препарати пробіотиків IV покоління – пробіотики, іммобілізовані в гелевих носіях або на поверхні сорбентів. Ці препарати стійкіші, ніж існуючі лікарські форми, до пошкоджуючої дії захисних бар’єрів травного тракту, забезпечують транспортування репродуктивних доз клітин пробіотика у відповідні відділи кишечника та колонізацію ними пристінкового шару слизової оболонки. Технології ліофілізації пробіотиків, іммобілізованих вгелевих носіях, перебувають у стадії розробки.

Метою дослідження було вивчення впливу технологічних параметрів утворення гелевих матриць та процесу сублімації на життєздатність іммобілізованих пробіотиків після ліофілізації. Експерименти проводили з пробіотичними штамами бактерій Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus bulgaricus, Escherichia coli M17 та дріжджів Saccharomyces boulardii. Клітини мікроорганізмів іммобілізували в гранулах гелю альгінату натрію методом іонотропного гелеутворення. Ліофілізацію зразків проводили на установці для сублімаційного висушування УЗВ10 (виробництва СКТБ з ДВ ІПКіК НАН України, Харків).

Встановлено, що температура альгінатних гранул перед початком процесу сублімаційного висушування має бути вмежах 35–40 C, що пов’язано з дослідженими нами фазовими перетвореннями в альгінатній матриці. На життєздатність ліофілізованих зразків пробіотиків впливали також температура та термін стабілізації Саальгінатної оболонки гранул, вихідний діаметр гранул, концентрація альгінату натрію в гелі, кінцева температура заморожування, швидкість підняття температури та значення вакууму в сублімаційній камері, тривалість процесу сублімаційного висушування.