การเตรียมไมโครแคปซูลของแคลเซียมอัลจิเนตเคลือบด้วย เจลาติน และ คัปปาคาราจีแนนเพื่อเพิ่มอัตราการรอดชีวิตของแบคทีเรียที่มีศักยภาพเป็นโปรไบโอติกในน้ำมะเกี๋ยง Cleistocalyx nervosum var. paniala

Abstract

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ศึกษาการเพิ่มอัตราการรอดชีวิตของแบคทีเรียที่มีศักยภาพเป็นโปรไบโอติกในน้ำมะเกี๋ยง Cleistocalyx nervosum var. paniala ที่มีกรด และ ฟีนอลิคเป็นองค์ประกอบในปริมาณมาก โดยคัดเลือกจุลินทรีย์ที่ผ่านการปรับตัว(Adaptation) ในเมี่ยงหมัก Camellia sinensis (L.) Kuntze var. assamica.ที่มีสภาวะ ฟีนอลิคสูง และ มีคุณสมบัติเป็นโปรไบโอติก โดยพบว่าแบคทีเรียที่คัดแยกได้จากเมี่ยงหมัก ซึ่งสามารถคัดแยกได้ 6 ไอโซเลท เมื่อนำมาเพิ่มจำนวนยีสต์เป้ามายด้วย 16S ribosomal RNA และ หาลำดับนิวคลีโอไทด์ พบว่าคล้ายคลึงกับแบคทีเรียโปรไบโอติกสายพันธุ์ Lactobacillus plantarum ในฐานข้อมูล GenBank โดยมีความคล้ายคลึงที่ 98-100% ซึ่งทำการศึกษา การลดลงของเซลล์ที่มีชีวิต ในน้ำมะเกี๋ยง ของแบคทีเรียที่เป็นเซลล์อิสระ 2 กลุ่ม ได้แก่ แบคทีเรียกลุ่ม LAB-MF ที่คัดแยกได้จากเมี่ยงหมัก และ กลุ่ม Lactobacillus sp. ทั้ง 6 สายพันธุ์ พบว่าในเวลา 24 ชั่วโมง L. plantarum KC332 (LAB-MF 105) มีอัตราการลดลงของเชื้อ 20.10% ซึ่ง แบคทีเรียในกลุ่ม Lactobacillus sp. พบว่า แบคทีเรียสายพันธุ์ L. plantarum TISTR2074 มีอัตรากาลดลงของเชื้อ 61.41% จึงนำมาศึกษาการยืดอายุโดยการห่อหุ้มในไมโครแคปซูล โดยเตรียมไมโครแคปซูล ทั้งหมด 5 ชนิด ได้แก่ 2% อัลจิเนตบีด (2% Al) 2% อัลจิเนตบีดเคลือบด้วยเจลาตินชั้นเดี่ยว(ACG) 2% อัลจิเนตบีดเคลือบด้วยเจลาตินชั้นคู่ (ACGD) 2% อัลจิเนตบีดเคลือบด้วยคัปปาคาราจีแนนชั้นเดี่ยว (ACC) และ 2% อัลจิเนตบีดเคลือบด้วยคัปปาคาราจีแนนชั้นคู่ (ACCD) จากการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของลักษณะทางกายภาพ และ ทางเคมี ของเม็ดบีด ที่ไม่ได้เติมเชื้อโปรไบโอติก ในน้ำมะเกี๋ยง ที่อุณหภูมิ 4 °C เป็นเวลา 30 วัน โดยพบว่า เม็ดบีดทั้ง 5 ชนิด มีปริมาณแอนโธไซยานินที่แทรกซึมเข้าเม็ดบีดในเวลาที่ 15-40 นาที ซึ่งเม็ดบีดชนิด ACGD มีปริมาณแอนโธไซยานินที่แทรกซึมเข้าเม็ดบีดได้ในปริมาณที่ คงที่ 4.36 ± 0.59 mg/g ซึ่ง มีปริมาณที่น้อยกว่า เม็ดบีด ชนิดอื่นๆ อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p ≤0.05) แต่ เม็ดบีดทั้ง 5 ชนิด จะมีการเปลี่ยนแปลง ของค่า pH จนมีค่าคงที่ ในวันที่ 2-3 และ ในขณะเดียวกัน ขนาด ความแข็ง ยังมีค่าที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (p ≤0.05) ซึ่งค่าสี (L*, a*, b*) ของเม็ดบีดที่มีค่าการเปลี่ยนแปลงจากตัวอย่างควบคุม ที่มีสีแดงของแอนโธไซยานินในน้ำมะเกี๋ยงเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อทำการแช่เม็ดบีดทั้ง 5 ชนิด ที่อุณหภูมิ 4 °C เป็นเวลา 30 วัน ซึ่ง ส่งผลต่อลักษณะการเกิดรูพรุนของพื้นผิวเม็ดบีดที่มีขนาดใหญ่ขึ้น และ มีการเปลี่ยนแปลง โครงสร้างทางเคมีของเม็ดบีด ของพันธะ mannuronic unit ซึ่ง เป็นโครงสร้างที่สำคัญของอัลจิเนตบีด ซึ่ง ACGD และ ACCD ยังคงรักษาคุณสมบัติลักษณะทางกายภาพ และ ทางเคมีของเม็ดบีด ได้มากกว่าเม็ดบีดชนิดอื่นๆ ให้มีความสามารถคงทนได้ในสภาวะน้ำมะเกี๋ยงที่มี กรด และฟีนอลิค เป็นองค์ประกอบ ระหว่างเก็บรักษาที่ อุณหภูมิ 4 °C เป็นเวลา 30 วัน และพบว่า ACGD ยังมีประสิทธิภาพมากที่สุดในการห่อหุ้ม เซลล์แบคทีเรีย L. plantarum KC332 (LAB-MF 105) และ แบคทีเรีย L.plantarum TISTR2074 ซึ่งมีอายุการเก็บรักษาที่ 5 วัน และ 2 วันตามลำดับ และ ยังพบว่า ฟีนอลิคที่มีอัตราการแทรกซึมเข้าเม็ดบีดได้อย่างรวดเร็วกว่าการแทรกซึมของกรด ดังนั้น โปรไบโอติกที่ถูกห่อหุ้มเซลล์ด้วยไมโครบีด เซลล์จะได้รับผลกระทบต่ออัตราการรอดชีวีตจากฟีนอลิคในน้ำมะเกี๋ยงก่อนได้รับผลกระทบจากกรด