微生物微膠囊（2）

 

    對於製備菌體微膠囊，最主要的就是防止外界不良條件對菌體的破壞以提高菌體的穩定性，提高菌體的保存時間。一些菌體，在環境中受到不良環境的影響（紫外線、pH等）其存活率很低。而通過微膠囊技術可以將菌體與不良環境隔離，達到提高菌體穩定性的作用。

    例如胃中的pH隻有1.8左右，對枯草芽孢杆菌活性具有比較大的破壞。而製成微膠囊可以減少胃酸與菌體的接觸，提高菌體的穩定性。

另外通過微膠囊技術將菌體包埋，使得菌體某些不良的氣味難以釋放到外界，而達到容易口服等的效果。

 

微膠囊的製備方法  

    微膠囊製備方法通常根據其性質、囊壁形成的機製和成囊條件分為物理法、物理化學法、化學法等3大類。在每大類方法中依據不同的操作工藝又可進一步分成若幹種製備方法。各種製備方法都具有各自的特點、適用範圍和適用對象，現將各種微膠囊製備方法歸納如表1所示。

 

    物理化學法的共同特點是改變條件使溶解狀態的成膜材料從溶液中聚沉出來，並將囊心包覆形成微膠囊。即通過改變溫度、pH值、加入電解質等，使溶解狀態的成膜材料從溶液中聚沉，並將芯材包覆形成微膠囊。凝聚法又稱相分離法，根據芯材的水溶性不同可分為水相分離法;依據凝聚機理的不同又分為單凝聚法和複凝聚法。化學方法和物理化學方法一般通過反應釜即可進行，因此應用較多。見表2。

 

 

微膠囊芯材

    芯材是微膠囊中起主要功能的物質。它可以是單一的固體、液體或氣體，也可以是固一液、液一液、固一固或氣一液混合物。根據不同的行業，不同的用途，芯材有不同的選擇。它可以是化工產品、醫藥用品，也可以是食品添加劑或是食品的天然組份。現己用作芯材的物質有：膠粘劑、催化劑、除垢劑、增塑劑、穩定劑、油墨、塗料、染料、顏料、溶劑、液晶、金屬單體、油脂、香料等。微生物作為一類特殊的活性物質，也開始廣泛用於芯材，發揮其特有的功效。表3為常用的微膠囊的芯材。

 

 

壁材（囊材）

    製作微膠囊可用的壁材很多，一般為天然高分子材料或有機合成材料，可以是親水性的或疏水性的高分子材料，也可以是無機化合物。這些材料的最大特點是具有一定的成膜性，且在常溫下比較穩定。表4為常用的壁材。

 

 

    天然高分子材料是最常用的囊材與載體材料，因其穩定、無毒、成膜性或成球性較好。目前在飼料行業應用較多的有明膠、海藻酸、氫化植物油等。

(1)明膠：明膠是氨基酸與膚交聯形成的直鏈聚合物，通常平均相對分子質量在1500-2500之間。可生物降解，幾乎無抗原性，用作微囊的用量為20-100g/L，用作微球的量可達200g/L以上。

(2)海藻酸鹽：係多糖化合物，常用稀堿從褐藻中提取而得。海藻酸鈉可溶於不同溫度的水中，不溶於乙醇、乙醚及其它有機溶劑；不同相對分子質量的粘度有差異。可與甲殼素或聚賴氨酸合用作複合材料。因海藻酸鈣不溶於水，故海藻酸鈉可用CaCl₂固化成微膠囊。

(3)蛋白類：常用作載體材料的有白蛋白(如人血清白蛋白、小牛血清白蛋白)、玉米蛋白(玉米肮)、雞蛋白、小牛酪蛋白等，可生物降解，無明顯的抗原性，常采用加熱固化或化學交聯劑(如甲醛、戊二醛或丁二烯)固化，通常用量在300g/L以上。

(4)氫化植物油：以植物來源的油，也包括從魚和其它動物來源的油經過精製、漂白、氫化脫色和除臭噴霧幹燥得。在藥劑中起潤滑、緩釋作用。半合成高分子多係纖維素衍生物，如梭甲基纖維素、鄰苯二甲酸纖維素等。其特點是毒性小、粘度大、成鹽後溶解度增大；由於易水解，故不宜高溫處理，需臨用時現配。現在市麵上用的較多的是乙基纖維素。

    合成高分子材料常用的有兩類，可生物降解和不可生物降解的。近年來，可生物降解並可生物吸收的材料受到普遍的重視並得到廣泛的應用。如聚氨基酸、聚乳酸、聚丙烯酸樹脂等。

    在選擇壁材時還要考慮壁材本身的性能，如滲透性、穩定性、機械強度、溶解性、可聚合性、電性能、吸濕性及成膜性等，對於生物活性物質的芯材，還要著重考慮壁材的毒性，與芯材的相容性。此外，微膠囊的製備，以天然高分子材料作壁材製備微膠囊的很多，這類壁材具有無毒、成膜性或成球性較好、免疫原性低、生物相容性好、可降解且產物無毒副作用等優點，其資源豐富、製備簡單、價格便宜，極具開發潛力，因此，它是目前最常用的微膠囊製備材料。