钙离子对海藻酸钠包裹益生菌冻干存活率的影响

  以藻酸盐为基础的微囊化益生菌是一种公认的方法。水凝胶的交联是由离子发生的，最常用的离子是钙。目前的工作对钙在这种关键的活性丧失中的作用进行了研究。与海藻酸钠相比，海藻酸钙包裹LGG的冻干存活率至少降低0.6log/cfu或完全丧失。

  藻酸钙的存活损失主要发生在干燥过程中，且与钙离子浓度的增加呈正相关。钙离子溶液模拟结果显示，当钙离子浓度高于1.5M时，细胞存活率显著下降，且与LGG与钙离子接触的时间成正比。在相同离子强度下，三种常见离子(钠、钾、镁)引起的LGG存活率损失比钙低，说明渗透压效应不是钙损伤LGG的主要原因。采用透射电子显微镜结合超薄切片技术，观察钙离子对LGG的损伤作用。细胞壁/膜完整性的破坏、代谢活性的抑制和细胞内钙离子浓度的降低是导致益生菌活力丧失的因素。

  海藻酸钠和海藻酸钙包裹的LGG冻干存活率的比较

  1、海藻酸钠包裹的LGG与海藻酸钙在相同海藻酸钠用量下的冻干存活率较高。

  2、在单独海藻酸钠中，LGG的冻干存活率与海藻酸钠的加入量成正比。但值得注意的是，当氯化钙的加入量从1%增加到3%时，冷冻干燥添加0.6%或1%海藻酸钠组的LGG存活率降至零，添加2%海藻酸钠组的LGG存活率从7.57 log/cfu降至5.40 log/cfu，再降至0。

  3、这一系列结果表明，海藻酸钠比海藻酸钙对冷冻干燥包埋益生菌具有更好的保护作用。

  海藻酸钙包裹的LGG冻干存活率低于海藻酸钠包裹的LGG。冻干过程中海藻酸钙包裹的LGG的存活率损失主要发生在干燥过程中，且与钙离子浓度的增加呈正相关。

  超薄切片/透射电子显微镜观察钙离子对LGG的损伤作用。钙离子损害细胞壁和细胞膜的完整性，影响细胞内的环境。电子受体分析显示细胞内代谢活性降低，细胞内钙离子浓度降低，破坏了第二信使钙离子的平衡。