Kapsułkowanie soku z ziemniaka w liposomach
Anna Bryła
kbimz@up.poznan.plKatedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu (Poland)
Wojciech Juzwa
Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu (Poland)
Grażyna Lewandowicz
Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu (Poland)
Abstrakt
Sok z ziemniaka jest surowcem o wielokierunkowej aktywności biologicznej obejmującej działanie przeciwzapalne w obrębie przewodu pokarmowego, działanie antyproliferacyjne w stosunku do komórek nowotworowych żołądka i jelit oraz stymulujące wzrost probiotycznych bakterii Bifidobacterium i Lactobacillus, przy jednoczesnym zahamowaniu rozwoju szkodliwych — Clostridium perfringens i E. coli. Wykorzystanie aktywności biologicznej soku z ziemniaka poprzez zastosowanie go do wzbogacania żywności może być ograniczone przez degradację substancji bioaktywnych wskutek działania światła, tlenu, czy interakcji z innymi substancjami znajdującymi się w matrycy produktu spożywczego. Proponowane rozwiązanie może stanowić zabezpieczanie soku z ziemniaka poprzez kapsułkowanie w liposomach. Celem pracy była ocena przydatności lecytyn różnego pochodzenia biologicznego do nanokapsułkowania hydrolizatu soku z ziemniaka metodą uwadniania cienkiego filmu. W procesie kapsułkowania stosowano sok z ziemniaka zatężony w przez kriokoncentrację, a następnie poddany proteolizie prowadzonej w reaktorze membranowym z ultrafiltracyjnym modułem separacyjnym. Hydrolizat rozcieńczono w zbuforowanym roztworze soli fizjologicznej i kapsułkowano w liposomach. Wytwarzanie liposomów realizowano metodą hydratacji cienkiego filmu. Oznaczano rozkład wielkości liposomów metodą dynamicznego rozpraszania światła oraz ich stabilność poprzez pomiar potencjału ζ. Równocześnie badano morfologię otrzymanych nanokapsułek za pomocą cytometru przepływowego. Ponadto, określono wydajność kapsułkowania soku wewnątrz liposomów. Stwierdzono, że lecytyny sojowa i słoneczni¬kowa mogą być zastosowane do nanokapułkowania hydrolizatu soku ziemniaczanego. Lecytyna z żółtka jaj, ze względu na niezadowalająca wydajność kapsułkowania nie może być rekomendowana do tego procesu. Najwyższą wydajność kapsułkowania odnotowano przy zastosowaniu lecytyny słonecznikowej, jednak otrzymane liposomy charakteryzowały się niezadowalającą stabilnością. Do nanokapsułkowania hydrolizatu soku z ziemniaka należy rekomendować lecytynę sojową, która umożliwia uzyskanie trwałych liposomów z zadowalającą wydajnością, bez konieczności silnego rozcieńczania hydrolizatu w zbuforowanym roztworze soli fizjologicznej. Wykazano, że tak otrzymana populacja liposomów jest homogeniczna zarówno pod względem wielkości jak i struktury nanokapsułek.
Instytucje finansujące
Słowa kluczowe:
hydrolizat, liposom, nanokapsułka, sok z ziemniakaBibliografia
Atkins W. A. Chemia fizyczna. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007.
Google Scholar
Bangham A. D., Standish M. M., Watkins J. C. 1965. Diffusion of univalent ions across the lamellae of swollen phospholipids. J Mol Biol. 13 (1): 238 — 252.
Google Scholar
Charcosset C., El-Harati A., Fessi H. 2005. Preparation of solid lipid nanoparticles using a membrane contactor, J of Controlled Release, 108: 112 — 120.
Google Scholar
Chen Y., Lu Y., Chen J., Lai J., Sun J., Hu F., Wu W. 2009. Enhanced bioavailability of the poorly water-soluble drug fenofibrate by using liposomes containing a bile salt, Int. J. Pharm. 376: 153 — 160.
Google Scholar
Delgado A.V., González-Caballero F., Hunter R.J., Koopal L.K., Lyklema J. 2005. Measurement and interpretation of electrokinetic phenomena (IUPAC Technical Report). Pure & Applied Chemistry 77 (10): 1753 — 1805.
Google Scholar
Hope M. J., Bally M. B., Webb G., Cullis P. R. 1985. Production of large unilamellar vesicles by a rapid extrusion procedure. characterization of size, distribution, trapped volume and ability to maintain a membrane potential. Biochim Biophys Acta 812: 55 — 65.
Google Scholar
Jaafar-Maalej C., Charcosset C., Fessi H. 2011. A new method for liposome preparation using a membrane
Google Scholar
Contactor. J. Liposome Res. 21 (3): 213 — 220.
Google Scholar
Keller B.C. 2001. Liposomes in nutrition. Trends Food Sci. Tech. 12: 25 — 31.
Google Scholar
Khosrevi-Darani K., Pardekhty A., Homerpishek H., Rao M., Mozafari M. R. 2007. The role of high-resolution imaging in the evaluation of nanosystems for bioactive encapsulation and targeted nannotherapy. Micron. 38: 804 — 818.
Google Scholar
Kowalczewski P., Celka K., Białas W., Lewandowicz G. 2012a. Antioxidant activity of potato juice. Acta Sci. Pol. Technol. Aliment. 11 (2): 175 — 181.
Google Scholar
Kowalczewski P., Lewandowicz G., Makowska A., Olejnik A., Obuchowski W. 2012b. Charakterystyka ekstrudowanych przekąsek zbożowych zawierających sok z ziemniaka. Biul. IHAR 266: 319 — 329.
Google Scholar
Kozubek A. 2004. Wstęp do technologii liposomowej. Wrocław. Dostępne na: http://www.ibmb.uni. wroc.pl/studia/liposomes.pdf.
Google Scholar
Lee, H. S. 2005. Clinical effects of intake of Juice valley and Gogu valley towards fecal microflora of healthy human volunteers. Food Sci. Biotechnol. 14: 540 — 542.
Google Scholar
Lewandowicz G., Leja K., Lubiewski Z., Białas W. Dembczyński R. 2010. Wpływ obróbki wstępnej soku ziemniaczanego na przebieg hydrolizy enzymatycznej frakcji białkowej w reaktorze membranowym. W: Membrany i Procesy Membranowe w Ochronie Środowiska. Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska vol. 65: 363 — 371.
Google Scholar
Lewandowicz G., Kowalczewski P., Białas W., Olejnik A., Rychlik J. 2012. Rozdział frakcji soku ziemniaczanego różniących się masą cząsteczkową i charakterystyka ich aktywności biologicznej. Biul. IHAR 266: 331 — 344.
Google Scholar
Lewandowicz G., Kowalczewski P., Olejnik A., Jodynis-Liebert J., Kujawska M., Lesiecki M. 2014. Sposób otrzymywania preparatu z soku ziemniaka oraz jego zastosowanie. Zgłoszenie Patentowe PL nr P.406918 z dnia 24.01.2014.
Google Scholar
Lubiewski Z., Śmigielska H., Lewandowicz G., Balcerek W. 2006. Charakterystyka odcieku po koagulacji białka pozyskiwanego w toku kampanii krochmalniczej. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. z. 511: 617 — 626.
Google Scholar
Meure L. A., Foster N. R., Dehghani F. 2008. Conventional and dense gas techniques for the production of liposomes: a review. AAPS Pharm Sci. Tech. 9 (3): 789 — 809.
Google Scholar
Mozafari M. R., Khosravi-Darani K., Borazan G. G., Cui J., Pardakhty A., Yurdugul S. 2008. Encapsulation of food ingredients using nanoliposome technology. International Journal of Food Properties, 11: 833 — 844.
Google Scholar
Olejnik A., Białas W., Tomczyk J., Lewandowicz G. 2011. Cytotoksyczność i genotoksyczność soku z ziemniaka. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Ekonomicznego w Poznaniu 205: 118 — 125.
Google Scholar
Papahadjopoulos D., Miller N. 1967. Structural characteristics of hydrates liquid crystals. BBA. 75067: 624 — 638.
Google Scholar
Pouvreau L., Gruppen H., Piersma S.R., van den Broek A. M., van Koningsveld G. A., Voragen A. G. J. 2001. Relative abundance and inhibitory distribution of protease inhibitors in potato juice from cv. Elkana. J. Agr. Food Chem. 49: 2864 — 2874.
Google Scholar
Ruseler-van Embden J. G. H., van Lieshout L. M. C., Laman J.D. 2004. Methods and means for preventing or treating inflammation or puritis, Patent USA 6:723,354.
Google Scholar
Ruysschaert T., Marque A., Duteyrat J. L., Lesieur S., Winterhalter M., Fournier D. 2005. Liposomes retention in size exclusion chromatography. BMC Biotechnology 5 (11).
Google Scholar
Sato K., Obinata T., Sugawara., Urabe I., Yomo T. 2006. Quantification of structural properties of cel-sized individual liposomes by flow cytometry. J Biosci Bioeng, 102 ( 3): 171 — 178.
Google Scholar
Shew. R. L., Deamer D. W. 1985. A novel method for encapsulation of macromolecules in liposomes. Biochem. Biophis. Acta 816: 1 — 8.
Google Scholar
Wagner A, Vorauer-Uhl K., Katinger H. 2002. Liposomes produced in a pilot scale: production, purification and efficiency aspects, Eur. J. Pharm. Biopharm. 54: 213 — 219.
Google Scholar
Wagner A., Platzgummer M., Kreismayr G., Quendler H., Stiegler G., Ferko B., Vecera G., Vorauer-Uhl K., Katinger H. 2006. GMP Production of liposomes-a new industrial approach. J Liposome Res. 16: 311 — 319.
Google Scholar
Vorauer-Uhl K., Wagner A., Katinger H. 2002. Long term stability of rh-Cu/Zn-superoxide dismutase (SOD)-liposomes prepared by the cross-flow injection technique following International Conference on Harmonisation (ICH)-guidelines. Eur. J. Pharm. Biopharm. 54: 83 — 87.
Google Scholar
Autorzy
Anna Bryłakbimz@up.poznan.pl
Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu Poland
Autorzy
Wojciech JuzwaKatedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu Poland
Autorzy
Grażyna LewandowiczKatedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu Poland
Statystyki
Abstract views: 186PDF downloads: 84
Licencja
Prawa autorskie (c) 2014 Anna Bryła, Wojciech Juzwa, Grażyna Lewandowicz
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
Z chwilą przekazania artykułu, Autorzy udzielają Wydawcy niewyłącznej i nieodpłatnej licencji na korzystanie z artykułu przez czas nieokreślony na terytorium całego świata na następujących polach eksploatacji:
- Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
- Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
- Publiczne wykonanie, wystawienie, wyświetlenie, odtworzenie oraz nadawanie i reemitowanie, a także publiczne udostępnianie artykułu w taki sposób, aby każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i w czasie przez siebie wybranym.
- Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
- Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
- Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
- Udostępnianie artykułu w wersji elektronicznej w taki sposób, by każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i czasie przez siebie wybranym, w szczególności za pośrednictwem Internetu.
Autorzy poprzez przesłanie wniosku o publikację:
- Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
- Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
- Zobowiązują się do przestrzegania kodeksu etycznego wydawnictwa zgodnego z wytycznymi Komitetu do spraw Etyki Publikacyjnej COPE (ang. Committee on Publication Ethics), (http://ihar.edu.pl/biblioteka_i_wydawnictwa.php),
- Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
- Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.
Inne teksty tego samego autora
- Przemysław Kowalczewski, Grażyna Lewandowicz, Agnieszka Makowska, Agata Olejnik, Wiktor Obuchowski, Charakterystyka ekstrudowanych przekąsek zbożowych zawierających sok z ziemniaka , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 266 (2012): Wydanie regularne
- Grażyna Lewandowicz, Przemysław Kowalczewski, Wojciech Białas, Anna Olejnik, Joanna Rychlik, Rozdział frakcji soku ziemniaczanego różniących się masą cząsteczkową i charakterystyka ich aktywności biologicznej , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 266 (2012): Wydanie regularne
- Joanna Le Thanh-Blicharz, Jacek Anioła, Aleksander Walkowski, Grażyna Lewandowicz, Ocena strawności diet zawierających skrobie modyfikowane typu RS w badaniach na szczurach , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 266 (2012): Wydanie regularne
