Use of by-products of flaxseed processing for microencapsulation of probiotic bacteria
Authors: Фролова Нина Анатольевна 
Published: February 2023

Пробиотические бактерии интенсивно изучаются во всем мире до сих пор. Lacticaseibacillus rhamnosus (Lr) - это грамположительная молочнокислая бактерия и один из наиболее изученных пробиотиков в клинических испытаниях. Этот штамм обладает широким спектром пробиотических свойств с учетом безопасности и непатогенности. Минимальное количество пробиотических микроорганизмов в продукте должно составлять 10-10 КОЕ на мл или г продукта. Технологические вопросы, связанные с разработкой продуктов, содержащих полезную микрофлору на рекомендованных уровнях, поддержанием их жизнеспособности в течение срока годности и стабилизацией по всему ЖКТ, являются одной из актуальных задач, стоящих перед современной пищевой промышленностью. Жмых из льняного семени - недорогой продукт прессования льняного масла и источник многих биологически активных веществ, таких как белки, полисахариды, клетчатка и полифенолы. В статье предлагается использование распылительной сушки предварительно полученного экстракта жмыха льняного семени для последующего смешивания с Lr для микрокапсулирования за счет содержания в высушенном экстракте льняной камеди. Порошки экстракта жмыха из льняного семени, смешанные с Lr, высушивались в температурном диапазоне 110 °С, 140 °С, 170 °С. Инкапсулированные частицы порошка были относительно сферическими. Сушка распылением обычно вызывает усадку частиц порошка из-за испарения воды. Для порошка, полученного при 170 °C, была замечена наиболее неравномерная морфология частиц. Во всех образцах на поверхности частиц не было видно бактериальных клеток, что указывало на хорошую инкапсуляцию штамма Lr. Установлена выживаемость Lr после распылительной сушки. Результаты нашего исследования подтвердили, что жмых льняного семени имеет хороший потенциал для рассмотрения в качестве инкапсулирующего агента, в частности для пробиотика Lr. За счет содержания биополимеров (белков и полисахаридов льняного семени) экстракт льняного жмыха обеспечивал высокую выживаемость клеток Lr, которые в значительной степени сохраняют свои пробиотические свойства. Для подтверждения пользы употребления инкапсулированных пробиотических бактерий необходимы дальнейшие исследования in vivo , в том числе клинические испытания.
Probiotic bacteria are intensively studied all over the world until now. Lacticaseibacillus rhamnosus (Lr) is a Gram-positive lactic acid bacterium and one of the most studied probiotics in clinical trials. This strain has a wide range of probiotic properties in terms of safety and non-pathogenicity. The minimum number of probiotic microorganisms in the product should be 10-10. CFU per ml or g of product. Technological issues related to the development of products containing beneficial microflora at the recommended levels, maintaining their viability during the shelf life and stabilization throughout the gastrointestinal tract, are one of the urgent challenges facing the modern food industry. Flaxseed cake is an inexpensive product of pressing linseed oil and a source of many biologically active substances such as proteins, polysaccharides, fiber and polyphenols. The article proposes the use of spray drying of a previously obtained extract of linseed cake for subsequent mixing with Lr for microencapsulation due to the content of linseed gum in the dried extract. Flaxseed cake extract powders mixed with Lr were dried in the temperature range of 110 °С, 140 °С, 170 °С. The encapsulated powder particles were relatively spherical. Spray drying usually causes shrinkage of the powder particles due to water evaporation. For the powder obtained at 170 °C, the most uneven particle morphology was observed. In all samples, no bacterial cells were visible on the surface of the particles, which indicated a good encapsulation of the Lr strain. The survival rate Lr after spray drying was established. The results of our study confirmed that flaxseed cake has a good potential to be considered as an encapsulating agent, in particular for the probiotic Lr. Due to the content of biopolymers (flaxseed proteins and polysaccharides), linseed cake extract ensured high survival of Lr cells that passed through the gastrointestinal tract, largely retaining their probiotic properties. Further in vivo studies, including clinical trials, are needed to confirm the benefits of consuming encapsulated probiotic bacteria.