Emülsiyon polimerizasyonu ile Lactobacillus reuteri DSM 17938 suşunun enkapsülasyonu ve gastrointestinal dayanımı
Encapsulation of Lactobacillus reuteri DSM 17938 strain by emulsion polymerization and resistance to gastrointestinal system
Yazar: ELİF ÇELİK
Danışman: PROF. DR. ÖZLEM TURGAY
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Lactobacillus reuteri sağlık açısından faydaları olan probiyotik bir mikroorganizmadır. Bu çalışmada L. reuteri DSM 17938 suşu %2 aljinat ve %0,5-1,5 arasında dört farklı konsantrasyonda (0,5; 0,75; 1; 1,5) fruktooligosakkarit (fos) ilaveli aljinat ile emülsiyon polimerizasyonu metodu kullanılarak enkapsüle edilmiştir. Çalışmada enkapsülasyon ile mikroorganizmanın gastrointestinal sistem canlılığının arttırılması amaçlanmıştır. Çalışmada 5 farklı kapsül için enkapsülasyon verimi hesaplanmış ve SEM görüntülemesi yapılmıştır. Ayrıca simüle gastrik ortam ve simüle safra ortamında mikrobiyal gelişim 3 saat boyunca takip edilmiş birer saat aralıklarla kültürel ekim yapılarak canlı kalan mikroorganizma sayısı belirlenmiştir. Aynı işlem kapsüllenmemiş kontrol grubuna da uygulanmıştır. Gastrointestinal sistemde mikroorganizmanın canlılığını en çok koruyan kaplama materyali istatistiki olarak tespit edilmiştir.
Kapsülasyon verimi ortalama %86,88-98,67aralığında bulunmuştur. Maksimum kapsülasyon verimi %2 aljinat kapsüllerinde gözlenmiştir. SEM görüntüle sonuçlarına göre oluşan kapsüllerin boyutları 68,81-351,0 μm arasında bulunmuştur. Fos ilaveli kapsüllerin %2 aljinat kapsülüne kıyasla daha küçük boyutlu kapsül oluşturduğu saptanmıştır. Kapsüllerin 3 saat simüle gastrik ortamda bekletilmesi sonucu dayanımı en yüksek kapsül %0,75 fos ilaveli %2 aljinat kapsülü olarak belirlenmiştir. Bu kapsülde 3 saat sonunda 0,39±0,03 logaritmik faz probiyotik azalımı olurken kontrol örneklerinde 2,10±0,16 logaritmik faz azalma saptanmıştır. Tüm kapsüllerin gastrik ortamda kontrole kıyasla canlılığı daha iyi korudukları tespit edilmiştir. Benzer sonuçlar simüle safra ortamında da tespit edilmiştir. Kapsüllenmiş örnekler ortalama 2,5-3,4 logaritmik faz azalırken kontrol örneği 5,8 logaritmik faz azalmıştır. Yapılan çalışmalar sonucu elde edilen veriler değerlendirildiğinde enkapsülasyon işleminin başarılı bir şekilde yapıldığı ve gastrointestinal sistem dayanımının enkapsülasyon ile arttığı saptanmıştır.

Abstract:
Lactobacillus reuteri is a probiotic microorganism that is beneficial for human health. In this study, L. reuteri DSM 17938 strain was encapsulated with 2% aljinate along with 0,5-1,5% fructooligosaccharide (four different concentrations 0.5; 0.75; 1; 1,5) and only %2 aljinate by emulsion polymerization method. We aimed to increase the gastrointestinal system viability of the microorganism by encapsulation. Encapsulation yield was calculated and SEM imaging was performed for 5 different capsules. In addition, microbial growth in simulated gastric environment and simulated bile environment was indicated during 3 hours. The number of viable microorganisms was determined by cultivate at intervals of one hour. The same procedure was applied to the non-encapsulated control group. The viability of the microorganisms in the gastrointestinal tract was analyzed by statistically.
The average amount of encapsulation yield was determined in the range of %98,67-86,88. Maximum encapsulation yield was observed in 2% aljinate capsules. Sizes of capsules were found to be between 68,81-351,0 μm according to SEM images. Aljinate plus fos capsules found to have smaller-sized encapsules than 2% aljinate capsules. The capsules were incubated for 3 hours in a simulated gastric environment, and the results showed that the highest viability among the capsules were identified as 0,75% fos plus 2% aljinate capsules. At the end of 3 hours 0.39 ± 0.03 logarithmic phase decrease of probiotic 0,75% fos plus 2% aljinate capsule was determined. But in the control samples 2.10 ± 0.16 logarithmic phase reduction was determined. It found that all capsules were protected better than the control in the gastric environment. Also the encapsulated samples were decreased 2.5-3.4 logarithmic phase, and the control sample was decreased 5.8 logarithmic phase in the simulated bile environment. The gastrointestinal system resistance was increased by encapsulation of L. reuteri.