Viability and immobilization efficiency of probiotic Lactobacillus bulgaricus strain in alginate films

О.В. Труфанов; В.П. Марценюк; Л.В. Степанюк

doi:10.31073/onehealthjournal2025-III-03

Автор(и)

О.В. Труфанов Інститут проблем кріобіології та кріомедицини Національної академії наук України, Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-3978-3335
В.П. Марценюк Інститут проблем кріобіології та кріомедицини Національної академії наук України, Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-3051-952X
Л.В. Степанюк Інститут проблем кріобіології та кріомедицини Національної академії наук України, Харків, Україна https://orcid.org/0000-0001-6491-8791

DOI:

https://doi.org/10.31073/onehealthjournal2025-III-03

Ключові слова:

альгінатні плівки, Lactobacillus bulgaricus 1Z 03501, іммобілізація, пробіотики, іонотропне гелеутворення, ранозагоювальне покриття

Анотація

Розроблено метод отримання альгінатні плівки для іммобілізації пробіотичного штаму Lactobacillus bulgaricus 1Z 03501. Плівки були отримані методом іонотропного гелеутворення з використанням хлориду кальцію за чотирма оптимізованими протоколами. Досліджено фізичні властивості плівок, кінетику їх розчинення та вплив на життєздатність іммобілізованих бактерій. Встановлено, що аерозольне нанесення розчину хлориду кальцію на розчин альгінату натрію є оптимальним методом формування плівок. Показано, що іммобілізація не знижує життєздатність L. bulgaricus 1Z 03501. Альгінатні плівки з пробіотиками, отримані в даній роботі, є перспективними для використання в якості ранозагоювальних покриттів.

Посилання

Lukic J., Chen V., Strahinic I., Begovic J., Lev-Tov H., Davis S.C., Tomic-Canic M., Pastar I. (2017) Probiotics or pro-healers: the role of beneficial bacteria in tissue repair. Wound Repair Regen; 25(6):912-922. doi: 10.1111/wrr.12607.

Gul S., Durante-Mangoni E. (2024) Unraveling the Puzzle: Health Benefits of Probiotics—A Comprehensive Review. Journal of Clinical Medicine; 13(5):1436. https://doi.org/10.3390/jcm13051436.

Mazziotta C., Tognon M., Martini F., Torreggiani E., Rotondo J.C. (2023) Probiotics Mechanism of Action on Immune Cells and Beneficial Effects on Human Health. Cells.; 12(1):184. doi: 10.3390/cells12010184.

Cristofori F., Dargenio V.N., Dargenio C., Miniello V.L., Barone M., Francavilla R. (2021) Anti-Inflammatory and Immunomodulatory Effects of Probiotics in Gut Inflammation: A Door to the Body. Front Immunol. 12:578386. doi: 10.3389/fimmu.2021.578386.

Bistas K.G., Tabet J.P. (2023) The Benefits of Prebiotics and Probiotics on Mental Health. Cureus. 15(8):e43217. doi: 10.7759/cureus.43217.

Bekiaridou A., Karlafti E., Oikonomou I.M., Ioannidis A., Papavramidis T.S. (2021) Probiotics and Their Effect on Surgical Wound Healing: A Systematic Review and New Insights into the Role of Nanotechnology. Nutrients. 13(12):4265. https://doi.org/10.3390/nu13124265.

Vazquez-Munoz R., Dongari-Bagtzoglou A. (2021) Anticandidal Activities by Lactobacillus Species: An Update on Mechanisms of Action. Front Oral Health. 16; 2:689382. doi: 10.3389/froh.2021.689382. PMID: 35048033; PMCID: PMC8757823.

Sharma A., Lee H.-J. (2025) Antimicrobial Activity of Probiotic Bacteria Isolated from Plants: A Review. Foods. 14(3):495. https://doi.org/10.3390/foods14030495.

Savić Gajić I.M., Savić I.M., Svirčev Z. (2023) Preparation and Characterization of Alginate Hydrogels with High Water-Retaining Capacity. Polymers. 15(12):2592. https://doi.org/10.3390/polym15122592.

Murphy E.J., Fehrenbach G.W., Abidin I.Z., Buckley C., Montgomery T., Pogue R., Murray P., Major I., Rezoagli E. (2023) Polysaccharides—Naturally Occurring Immune Modulators. Polymers. 15(10):2373. https://doi.org/10.3390/polym15102373.

Medeiros J., Otoni C.G., Niro C.M., Sivieri K. (2022) Alginate films as carriers of probiotic bacteria and Pickering emulsion. Food Packaging and Shelf Life. 34:100987. doi:10.1016/j.fpsl.2022.100987.

Vijayaram S., Sinha R., Faggio C., Ringø E., Chou C.C. (2024) Biopolymer encapsulation for improved probiotic delivery: Advancements and challenges. AIMS Microbiol. 10(4):986-1023. doi: 10.3934/microbiol.2024043.

Brachkova M.I., Marques P., Rocha J., Sepodes B., Duarte M.A., Pinto J.F. (2011) Alginate films containing Lactobacillus plantarum as wound dressing for prevention of burn infection. J. Hosp. Infect. 79 (4), 375-377. doi: 10.1016/j.jhin.2011.09.003.

Wang T., Wang J., Wang R., Yuan P., Fan Z., Yang S. (2019) Preparation and properties of ZnO/sodium alginate bi-layered hydrogel films as novel wound dressings. New J. Chem. 43, 8684–8693. doi: 10.1039/C9NJ00402E.

Tan M., Mei J., Xie J. (2021) The Formation and Control of Ice Crystal and Its Impact on the Quality of Frozen Aquatic Products: A Review. Crystals. 11(1):68. https://doi.org/10.3390/cryst11010068.

Razavi M., Qiao Y., Thakor A.S. (2019) Three-dimensional cryogels for biomedical applications. J Biomed Mater Res A. 107(12):2736-2755. doi: 10.1002/jbm.a.36777.

Carriero V.C., Di Muzio L., Petralito S., Casadei M.A., Paolicelli P. (2023) Cryogel Scaffolds for Tissue-Engineering: Advances and Challenges for Effective Bone and Cartilage Regeneration. Gels. 9(12):979. doi: 10.3390/gels9120979.