W badaniu probiotyki zawierające korzystne bakterie probiotyczne Lacticaseibacillus powlekano alginianem – naturalnym węglowodanem uzyskiwanym z brunatnych alg, który zapewnia skuteczną ochronę przed działaniem kwasowego środowiska w żołądku. Doświadczenie, mające na celu symulację transportu probiotyku po przewodzie pokarmowym człowieka, wykazało, że drogę przetrwały wyłącznie probiotyki pokryte powłoką. Bakterie te były uwalniane natychmiast po dotarciu do jelita cienkiego, ponieważ powłoka ulega rozpadowi w reakcji z jonami fosforanowymi, obecnymi w większych ilościach w jelicie cienkim. Opracowana powłoka nie tylko zapewnia bardziej efektywne dostarczanie probiotyków do organizmu, ale także wydłuża okres przydatności suplementów. Autorzy wynalazku wyjaśniają, że wybrali alginian jako materiał powłokowy ze względu na to, iż jest to substancja pochodzenia naturalnego, która może być bezpiecznie spożywana przez ludzi. Alginian wykazuje również potwierdzone właściwości buforujące kwasy, dzięki czemu chroni probiotyki przed rozpadem pod wpływem działania kwasu żołądkowego.

Technologia powlekania probiotyków opracowana przez NTU może być wykorzystana do tworzenia probiotyków powlekanych proszkowo, które mają średnicę ok. 10 μm. Metoda ta opiera się na zastosowaniu cukrów ochronnych wraz z alginianem, dzięki czemu bakterie nie obumierają podczas procesu produkcyjnego. Ponadto zastosowanie jonów wapnia zapobiega degradacji powłoki w cieczach lub wilgotnym środowisku, co wydłuża jej okres trwałości. Procedura wykorzystuje technikę suszenia rozpyłowego do wytworzenia proszkowej powłoki. Jest to opłacalna i wysokowydajna metoda produkcji, powszechnie stosowana w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym. Zapewnia niskie koszty produkcji przy dużych ilościach wyrobów. W celu wytworzenia powlekanych probiotyków, naukowcy wyhodowali bakterie Lacticaseibacillus, które następnie zostały zebrane razem w koncentracji, zalecanej przez ONZ jako odpowiednie dawkowanie probiotyków. Ostatni etap obejmował suszenie rozpyłowe i pokrycie probiotyków alginianem. Całość trwania procesu oszacowano na ok. 60 min. W warunkach chłodniczych powlekane bakterie probiotyczne mogą przetrwać ponad osiem tygodni. Poza skutecznym sposobem dostarczania probiotyków naukowcy badają także możliwość wzbogacenia żywności i napojów, takich jak piwo i inne napoje w puszkach, w probiotyki z zastosowaniem innowacyjnych rozwiązań.

– Dzięki zmianie paradygmatu w kierunku zapobiegania chorobom, a nie ich leczenia, probiotyki mogą mieć kluczowe znaczenie w kształtowaniu zdrowia. Dalsze dostosowywanie technologii powlekania umożliwi wykorzystanie jej do szeregu innych probiotyków oraz komercyjnych zastosowań w przemyśle rolno-spożywczym i medycznym – tak komentuje omawiane opracowanie jeden z jego autorów, Joachim Loo, prof. nadzw. w Szkole Inżynierii Materiałowej na Uniwersytecie Technologicznym Nanyang. W kolejnych etapach naukowcy będą pracować nad testowaniem swoich innowacji na innych rodzajach probiotyków. Mogłoby to pomóc wzbogacić w probiotyki dietę zwierząt hodowlanych, takich jak ryby i kurczaki, aby znaleźć alternatywę dla antybiotyków powszechnie stosowanych w rolnictwie. Rozwój technologii powlekania alginianem odzwierciedla zaangażowanie NTU w zaspokajanie potrzeb związanych ze zdrowym życiem i starzeniem się, co jest jednym z czterech największych wyzwań ludzkości, którym Uniwersytet stara się sprostać poprzez strategię NTU 2025.