Результат интеллектуальной деятельности: Способ микрокапсуляции энзимспорина

Изобретение относится к области биотехнологии и ветеринарной медицины и может быть использовано, в частности, для получения микрокапсулированных пробиотических препаратов.

Известен способ получения микрокапсул бактерий, который предусматривает приготовление дисперсии лиофилизированной биомассы бактерий в расплаве C₁₂-C₂₄ жирной кислоты при температуре от 40°С до 75°С и при соотношении от 50 до 90 масс. % жирной кислоты с последующей подачей полученной смеси на вращающийся диск инкапсулятора, работающего в пределах 2000-4000 об/мин. Недостатком данного способа является длительность процесса и применение специального дорогостоящего оборудования (Патент US №2096452, 1997 г. авт. В.М. Ратерфорд и др.).

Известен способ получения микрокапсулированных форм лактобактерий с использованием сополимера акриловой и метакриловой кислот, заключающийся в том, что лиофилизированную культуру микроорганизмов диспергируют в водной суспензии сополимера. Полученную суспензию впрыскивают в жидкий сверхлегкий парафин, минеральные масла, легкие растительные масла, содержащие 0,1-0,5% стеарата алюминия и 3-7% ПЭГ-400 (полиэтиленгликоля), гомогенизируют до образования эмульсии с частицами желаемого размера и оставляют при постоянном нагревании и перемешивании 100-300 об/мин до формирования микрокапсул (Патент РФ №2171672, 2000 г., авт. В.А. Быков и др.). Недостатком указанного способа является многоэтапность и длительность процесса.

Существует способ инкапсуляции интестевита, заключающийся в том, что пробиотик интестевит растворяют в диоксане, или в диметилсульфоксиде, или диметилформамиде. Затем полученную смесь диспергируют в раствор натрий карбоксиметилцелюлозы в ацетоне, содержащий 300 мл указанного полимера в присутствии препарата Е472с при перемешивании с дистиллированной водой. Полученную суспензию микрокапсул отфильтровывают и сушат (Патент РФ №2544169, 2015 г., авт. О.Б. Сеин и др.).

Известен также способ инкапсуляции пробиотика лактобифадола, который предусматривает диспергирование лактобифадола в суспензию альгината натрия в гексане в присутствии препарата Е472с последующим перемешиванием и добавлением четыреххлористого углерода, после чего полученную суспензию нанокапсул отфильтровывают и сушат (Патент РФ №2570379, 2015 г., авт. А.А. Кролевец и др.).

Недостатком указанных способов является использование в качестве осадителя ацетона и четыреххлористого углерода, которые в определенной степени, вследствие своей реактивности, оказывают отрицательное влияние на жизнеспособность пробиотических микроорганизмов, подвергающихся капсулированию.

В качестве прототипа выбран способ получения нанокапсул пробиотиков (Патент РФ №2595830. 2016 г., авт. А.А. Кролевец и др.), характеризующийся тем, что для оболочки капсул используется альгинат натрия, который осаждают из суспензии в бензоле в присутствии сложного эфира глицерина 1-2 молекулами пищевых жирных кислот и 1-2 молекулами лимонной кислоты путем добавления гексана в качестве осадителя. При этом массовое соотношение пробиотик/альгинат натрия составляет 1:3; 1:5 или 5:1. Недостатком способа-прототипа является использование в технологическом процессе бензола и гексана, которые снижают жизнеспособность пробиотических бактерий.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение биологической активности микрокапсулированного препарата за счет снижения потерь пробиотических бактерий в процессе микрокапсулирования.

Решение технической задачи достигается способом микрокапсулирования пробиотика энзимспорина, который характеризуется тем, что в качестве оболочки микрокапсул используют альгинат натрия при их получении физико-химическим методом осаждения нерастворителем с применением 50%-ного раствора ацетона в качестве осадителя и 2,2 М раствор кальция хлорида для стабилизации капсул. При этом процесс получения микрокапсул осуществляется без специального оборудования.

Отличительной особенностью предлагаемого способа получения микрокапсул является использование в качестве их ядра пробиотика энзимспорина, в качестве осадителя 50%-ного ацетона, а в качестве стабилизатора капсул - хлорида кальция, что повышает жизнеспособность пробиотических бактерий, сыпучесть полученного препарата и сроки хранения.

Результатом предлагаемого способа является получение микрокапсул энзимспорина в альгинате натрия при 24-27°С с выходом микрокапсул 85-90%.

Пример. Получение микрокапсул энзимспорина, соотношение ядро/полимер 1:3.

1,0 г энзимспорина небольшими дозами диспергируют в суспензию альгината натрия, содержащую 3,0 г альгината натрия в 100 мл дистиллированной воды при перемешивании 800-1000 об/мин. Далее медленно добавляют 100 мл 50%-ного ацетона и 25 мл 0,2 М раствора хлорида кальция. Полученную смесь оставляют при постоянном перемешивании на 15-20 мин и затем отвержденные микрокапсулы отделяют путем фильтрования на фильтре Шотта и высушивания при 30-35°С.

Полученные микрокапсулы представляют собой овальные частицы серо-желтого цвета размером 80-150 мкм.

Выход готовых микрокапсул составил 85-90%.

Биологические свойства микрокапсулированного препарата, полученного по заявляемому способу, проверяли в сравнении с микрокапсулированным энзимспорином, полученным с использованием способа-прототипа. С этой целью разрушали полимерную капсулу из альгината натрия фосфатным буфером с рН 7,8-8,0, титровали культуру и проводили посев пробиотических бактерий на пептонно-кукурузный агар. В качестве контроля использовали стандартную культуру в соответствующих разведениях.

Результаты бактериологических исследований показали, что число жизнеспособных пробиотических бактерий в изготовленном микрокапсулированном препарате составляло 5,4⋅10⁴ клеток в 1 г микрокапсулированного препарата, а в препарате, полученном с использованием способа-прототипа - 3,7⋅10⁴ клеток.

Таким образом, разработанный способ позволяет получить микрокапсулированный пробиотический препарат, обладающий более сильным биологическим действием.