Shuai Bai undersöker inkapslingskapaciteten hos frystorkad probiotika

Kan du berätta lite mer om inriktningen på din forskning?

"Frystorkning är en mycket etablerad teknik inom läkemedelsindustrin. De etablerade protokollen och utvärderingsmetoderna har anammats av probiotikaindustrin. Jag har ifrågasatt detta tillvägagångssätt eftersom jag misstänkte att det finns parametrar som är unika för probiotika, en av dessa är inkapslingsförmågan hos det frystorkade materialet. För att testa min hypotes behövde jag hitta kontrollerade metoder för att förändra materialets tjocklek och analysmetoder för att kvantifiera den."

Du har använt avancerade tekniker för att undersöka egenskaperna hos det frystorkade materialet. Vilka tekniker?

"Vi kombinerade SEM och μCT som kompletterar varandra. Det är först när du kombinerar dessa två tekniker som du kan få en fullständig bild av ditt material. SEM har en otrolig upplösning och en snabb bearbetningstid, vilket gör det möjligt att screena dina prover och urskilja små detaljer, men den kan inte kvantifiera materialtjockleken på något meningsfullt sätt. μCT är å andra sidan en tids- och resurskrävande teknik som kan ge en 3D-bild av ditt material, som du kan analysera och kvantifiera, nackdelen är begränsningar i upplösning."

Vad hjälpte dessa er att förstå?

"SEM har bidragit enormt till vår förståelse av egenskaperna hos frystorkade strukturer, både vad gäller porstruktur och materialtjocklek, (och sätt att förändra dessa faktorer på ett kontrollerat sätt). Vi har också utfört mikrodatortomografi med synkrotronstrålning (SRμCT) vid MAXIV i Lund. Detta förkortar skanningstiden från timmar till sekunder, vilket gör det möjligt att övervaka dynamiken i frystorkning, vilket kommer att vara oerhört värdefullt för förståelsen och optimeringen av en frystorkningsprocess."

Vilka insikter från din studie kommer att vara användbara för branschen för probiotiska kosttillskott?

"Studien visar hur viktig materialtjockleken hos frystorkade pellets är för stabiliteten hos de inkapslade bakterierna. Framför allt visade lagringsstabiliteten en stark korrelation med materialtjockleken. Det innebär att vi fann ett starkt samband mellan ökad materialtjocklek, så kallad inkapslingskapacitet, och ökad lagringsstabilitet. Detta gör materialtjocklek till en viktig parameter för probiotikaindustrin. Studien visar dessutom att syre har en negativ effekt på lagringsstabiliteten och indikerar att tjockare material av amorfa kolhydrater kan hindra syretransporten."