Большинство пробиотиков не доходят до кишечника в активном состоянии, что снижает их эффективность. Бактерии очень хрупкие: они гибнут при производстве, хранении, а также под действием желудочного сока и желчи. Группа исследователей предложила комплексный подход для защиты пробиотиков на всём их жизненном цикле.
В основе технологии – метод комплексной коацервации, при котором вокруг клеток пробиотиков формируется защитная оболочка из противоположно заряженных полимеров, например белков и полисахаридов. Этот способ относительно недорог и позволяет настраивать свойства капсулы под конкретные штаммы бактерий и задачи – будь то длительное хранение или высвобождение в определённом отделе кишечника.
Защищённые таким образом пробиотики затем высушивают, превращая в стабильный порошок. Используют два основных метода: распылительную сушку и сублимацию. Первый создаёт плотные частицы, устойчивые к кислороду и желчи, но может повредить бактерии из-за высоких температур. Второй метод более щадящий, однако оставляет структуру пористой и уязвимой для влаги, что требует более надёжной упаковки.
Для дополнительной защиты порошок можно спрессовать в таблетки, создав ещё один физический барьер. Другой вариант – поместить пробиотики в многослойные эмульсии, где их окружает сначала жировая прослойка, а затем полимерная оболочка. Такие сложные капсулы уже показали биологическую эффективность в экспериментах на мышах: они помогли ослабить симптомы колита и улучшить состав микрофлоры.
Прочность полимерной оболочки можно повысить за счёт «сшивки» – создания дополнительных химических или ферментативных связей. Однако учёные отмечают, что разные методы защиты не всегда дополняют друг друга. Например, слишком плотная первичная оболочка может помешать ферменту-сшивателю добраться до полимеров и укрепить её.
Авторы обзора приходят к выводу, что для создания действительно эффективных продуктов отрасли нужно перейти от простого подсчёта выживших бактерий к более глубокому анализу. Необходимо изучать их метаболическую активность, способность колонизировать кишечник и взаимодействовать с организмом. Это позволит разрабатывать пробиотики нового поколения с точно заданными свойствами.