Bước đầu nghiên cứu tạo pellet probiotic chứa lactobacillus acidophilus bằng phương pháp đùn tạo cầu

B ư ớ c ĐẦU NGHIÊN c ứ u TẠO PELLET PROBIOTIC
CHỨA Lactobacillus acidophilus BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÙN-TẠO CẦƯ
Tô Ngoe sẳ c '
HDKH: TS. Đàm Thanh Xuân, DS. Lê Ngọc Khánh^
‘Lớp M1K64 - Trường Đại học Dược Hà Nội
^ Bộ môn Công nghiệp Dược - Trường Đại học Dược Hà Nội
Từ khóa: Lactobacillus acidophilus, pellet, đùn-tạo cầu, probiotic.
Tóm tắt
Nhóm thuốc probiotic hiện nay đang rất được quan tâm, tuy nhiên trên thị
trường chỉ cổ đa số là các dạng bột, cốm. Đề tài đã tạo được pellet có chứa bột
nguyên liệu chứa L. acidophilus bằng phương pháp đùn-tạo cầu ở quy mô phòng thí
nghiệm. Kết quả cho thấy, pellet đạt chất lượng tốt nhất khỉ dùng tá dược dính là dd
HPMC E6 nồng độ 5%, thời gian ủ 20 phút, sẩy bằng mảy sẩy tầng sôi trong 45
phút, sổ lượng v s v ngay sau khỉ tạo pellet là 10^ cfu/g.
Đặt vấn đề
Lactobacillus acidophilus là một trong những chủng vi sinh vật (VSV
probiotic phổ biến nhất hiện nay. Chúng mang lại rất nhiều lợi ích cho con người
như: chống nhiễm trùng đường tiêu hóa, cải thiện khả năng dung nạp lactose, tăng
cường miễn dịch... [4, 7'.
ở Việt Nam, việc phát triển các sản phẩm probiotic đang trong giai đoạn đầu.
Dạng bào chế probiotic thông dụng hiện nay là bột và cốm. Việc đảm bảo độ sống
sót của v s v và bảo vệ v s v khi sử dụng qua đường uống là vấn đề lớn còn còn mắc
phải. Do khi sử dụng theo đường uống thuốc phải chịu tác động của các yếu tố như:
pH acid, enzyme tiêu hóa, acid m ật... là các yếu tố làm suy giảm số lượng sống sót
của v s v [7]. Trên thế giới, các nước đã và đang tập trung nghiên cứu và phát triển
nhiều loại chế phẩm probiotic dạng pellet. Dạng pellet có nhiều ưu điểm lớn như: rút
ngắn thời gian lưu thuốc ở dạ dày, ít bị rã ở dạ dày, mặt khác do pellet hình cầu, bề
mặt nhẵn thuận tiện cho quá trình bao màng nhằm mục đích bảo vệ vi sinh vật, bao
tan trong ru ộ t...[8].
Trong nghiên cứu này đã bước đầu tạo được pellet chứa L.acidophỉlus bằng
phương pháp đùn-tạo cầu.

Nguyên liệu, thiết bị và phương pháp nghiên cứu
Nguyên vật liệu


Nguyên liệu chứa vi sinh vật: bột nguyên liệu chứa Lactobacillus acidophilus (An
Độ) có số lượng v s v : 10^-1 o’° cfu/g.
Nguyên liệu pha môi trường: pepton (Ản Độ); cao thịt, cao nấm men (Đức); glucose,
triamoni citrat, acetat natri, K2HPO4, tween 80, MgS 0 4 .7 H 2 0 , MnS 0 4 .4 H 2 0 , MnOi,
agar-agar, CaCOs (Trung Quốc).
Các tả dược sử dụng: avicel PH 101 (Braxin), natri starch glycolat (SSG) (Trung
Quốc), HPMC E6 (Trung Quốc), Lactose (Trung Quốc), Aerosil (Trung Quốc).
Thiết bị
Máy đùn-tạo cầu (QZJ-Trung Quốc); máy đo hàm ẩm (MB23/25-Ohaus-Mỹ);
máy sấy tầng sôi (Diosna-Đức); và các thiết bị khác như: Tủ cấy, nồi hấp, tủ ấm
CO 2 , cân kỹ thuật, cân phân tích, tủ lạnh, chày, cối, đĩa petri...
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp bào chế peilet:
Chuân bị các tá dược: Lactose, avicel PHIOI, SSG, HPMC E6, aerosil: được
sấy khô đạt tiêu chuẩn về hàm ẩm (dưới 1%) rồi đem tiệt trùng theo phương pháp
Tyndall [1],
Cân nguyên liệu theo công thức. Rây qua rây có đường kính mắt rây 0,25
mcm.
Chuẩn bị dung dịch tá dược dính HP MC E6 trong nước cất vô trùng.
Trộn tá dược và bột nguyên liệu chứa L. acidophilus theo nguyên tắc đồng
lượng. Thời gian trộn bột khô 20 phút.
Cho dung dịch tá dược dính vừa đủ vào và tạo khối bột ẩm, sao cho khối ẩm
có độ dẻo vừa đủ. Thời gian nhào ẩm: 5 phút.
ủ khối bột ẩm trong tủ lạnh có nhiệt độ 4-6°C trong 20 phút.
Đem khối bột ẩm đi đùn và vo với máy đùn-tạo cầu QZJ (Trung Quốc) với
các thông số như sau:

+ Khối lượng một mẻ: 50 gam
+ Tốc độ đùn: 20 vòng/phút.
+ Đường kính mắt sàng: 1 mm
+ Tốc độ vo: 300 vòng/ phút
+ Thời gian vo: 7 phút
Phương pháp làm khô và bảo quản pellet:


Mau pellet được tạo ra sau quá trình đùn-vo tạo cầu được làm khô ở điều kiện
nhiệt độ 37°c, trong thời gian 45 phút bằng thiết bị sấy tầng sôi (tốc độ quạt 16 m/s
(100%))và tủ sấy tĩnh hút chân không.
Kết thúc quá trình làm khô, bảo quản pellet trong lọ thủy tiĩih nút cao su kín,
và được bảo quản trong tủ lạnh 4-6°C.
Phương pháp đánh giả một số chi tiêu chất lượng pellet tạo thành:
Phương pháp xác định số lượng vi sinh vật theo nguyên tắc pha loãng liên tục:
Tiến hành với 1 g pellet. Tiến hành pha loãng liên tục đến nồng độ cần khảo
sát (10 '^, 10'^ lO'*') bằng nước muối sinh lí. cấy trải lên đĩa petri chứa môi trường
MRS thạch 0,5ml dịch của nồng độ khảo sát [3].
ủ các đĩa này trong tủ CO 2 5%, nhiệt độ 37°c. Sau 48 giờ đọc kết quả [3].
Phương pháp xác định độ đồng đều kích thước pellet:
Đem rây pellet (gõ nhẹ) qua các rây có đường kíĩih mắt sàng lần lượt là 1,2
mcm; 0,8 mcm; 0,25 mcm.
Xác định tỉ lệ pellet có đường kính từ 0,8 mcm đến 1,2 mcm và tỉ lệ pellet có
kích thước nhỏ hơn 0,25 mcm.
Phương pháp xác định hàm ẩm pellet:
Xác định hàm ẩm của pellet tạo thành bằng cách sử dụng máy đo hàm ẩm
MB23/25 hãng Ohaus của Mỹ.
Kết quả
Tạo pellet probiotic chứa L. acidophilus
Pellet probiotic được bào chế dựa theo công thức sau [2, 3] (mẻ 50 gam):

nguyên liệu chứa L.acỉdophilus (10%), lactose (42%), avicel pH 101 (45%), SSG
(2%), aerosil (1%), dd HPMC E6 (vừa đủ). Vì hoạt chất là nguyên liệu chứa
L.acidophilus có thể chất khác với các công thức đã công bố nên lượng dd
tá dược
dính sử dụng (dd HPMC E6) được khảo sát thay đổi từ 3-5%. Kết quả về thể chất
cốm và pellet thu được trong quá trình đùn và vo như sau:
Bảng 1. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch tá dược
dính tới quá ừiĩih tạo pellet
Giai đoạn
Quá trìĩih đùn
Quá trình vo

Nồng độ dd HPM CE 6
3%

4%

5%

Sợi đùnngăn,

Sợi đùn dài, có

Sợi đùn dài, bê

nhiều răng cưa

răng cưa

mặt nhẵn

Nhiêu vụn

It vụn

It vụn


Pellet câu, có
nhiều vụn nát

reiiet

Pellet câu, có ít
vụn nát

Pellet câu, có ít
vụn nát

chất cốm và pellet thu được trong quá trình như sau:
Bảng 2. Ảnh hưởng của thời gian ủ tới chất lượng pellet
Thời gian ủ

Gian đoạn

20 phút

40 phút

60 phút

1 phân bị dính lên

Dính lên thành

Quá trình vo

It bụi, không bị
dính lên thành
máy vo

thành máy vo

máy vo nhiều
hơn

Pellet

Cầu, đều

Câu, có lân các

Nhiêu hình dùi
trống

hình dùi trống

So sánhkhả năng làm khô pellet khi làm khô băng hai phương pháp khác
nhau; sấy bằng máy sấy tầng sôi và sấy bằng tủ sấy tĩnh.
Bảng 3, Hàm ẩm khi sấy bằng 2 phưong pháp sấy trong 45 phút

ở nhiẹt độ 37°c
Phương pháp sấy
Hàm âm

Sấy bằng

Sây băng

máy sấy tầng sôi

tủ sấy tĩnh hút chân không

2,97%

12,62%

Pellet tạo thành với công thức đã nêu, tá dược dính là dd HPMC E6 sử dụng
nồng độ 5%, lượng sử dụng là 26 ml, thời gian ủ là 20 phút ở nhiệt độ 4-6“C được
đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng, cho kết quả như sau;
- Tỉ lệ pellet có đường kính từ 0,8 mcm đến 1,2 mcm: 92,42%-95,08%
- Tỉ lệ có kích thước nhỏ hơn 0,25 mcm: 0,44%-0,59%
- Hàm ẩm: 2,30%.
15 phút.

Test nhanh độ rã: Igam pellet/lOOml nước cất lắc ở 125 vòng/phút: rã sau

Ảnh hưởng của quá trình tạo pellet và thời gian bảo quản đến sự sống sót của
VSV:
Pellet được tạo thành theo công thức (mẻ 50 gam): bột nguyên liệu chứa
L.acidophilus (10%), Lactose (42%), avicel pH lO l (45%), SSG (2%), aerosil (1%),

dd HPMC E6 5%, thời gian ủ là 20 phút ở nhiệt độ 4-6°C, sấy bằng máy sấy tầng sôi
trong 45 phút được theo dõi số lượng v s v và hàm ẩm trong quá trình tạo pellet và
trong thời gian bảo quản. Kết quả thu được như sau:


Bảng 5. Số lượng vi sinh vật (cfu/g) và hàm ẩm trong quá trình tạo pellet
bằng phương pháp đùn - tạo cầu:
Thời điêm

Sô lượng v s v (cfu/g)

Hàm âm(%)

30,11
28,86
4,02.10'
Sau đùn
8,95.10^
25,56
Sau vo
1,79.10^
2,50
Sau sây
Bảng 6. Sô ượng vi sinh vật (cfu/g) và hàm âm pellet
sau các khoảng thời gian (tuần)
Sô lượng v s v (cfu/g)
Thòi gian (tuân)
Hàm âm (%)
2,57.10^
2,30

0
8,65.10^
2,6
1
5,60.10^
2,75
2
3,20.10'
4
2,97
6
2,50.10^
3,21
Do bột nguyên liệu chứa L.acidophilus mới chỉ dùng trong công thức với tỉ lệ
khối lượng là 10% nên lượng v s v mới chỉ đạt khoảng 10^ cfu/g trong pellet. Khảo
sát tỉ lệ bột nguyên liệu chứa L.acidophilus sử dụng đến sổ lượng v s v trong pellet
tạo thành thu được kết quả như sau:
Bảng 7. Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu chứa L.acidophilus
trong công thức đến số lượng v s v trong pellet tạo thành
Sau ủ

Tỉ lệ khôi lượng bột nguyên liệu
chứa L.acidophilus trong công thức
10 %
20%

Sô lượng v s v trong pellet
tạo thành (cfu/g)
2,57.10^
3,30.10'

Bàn luận
Từ kết quả nghiên cứu có thể thấy, khi tạo pellet mẻ 50g theo công thức: bột
nguyên liệu chứa L.acidophilus (10%), Lactose (42%), avicel pH 101 (45%), SSG
(2%), aerosil (1%), dd HPMC E6 (vừa đủ), sẽ cho pellet chất lượng tốt nhất khi
dùng tá dược dính là dd HPMC E6 sử dụng nồng độ 5%, thời gian ủ là 20 phút trong
tủ lạnh nhiệt độ 4-6°C, sấy bằng máy sấy tầng sôi trong 45 phút. Trong bào chế
pellet probiotic thì thời gian ủ càng ngắn càng tổt vì sẽ làm giảm thời gian v s v tiếp
xúc với môi trường nước không có dinh dưốTig, do đó làm giảm lượng v s v chết
trong quá trình ủ [7]. Mặt khác để giảm lượng v s v chết trong quá trình ủ thì chọn


điều kiện ủ là trong tủ lạnh có nhiệt độ 4-6°C vì ở nhiệt độ thấp này v s v sẽ bị giảm
hoạt động [7]. Kết quả hàm ẩm pellet sau khi sẩy bằng máy sấy tầng sôi và sau khi
sấy bằng tủ sấy tĩnh hút chân không trong 45 phút cho thẩy sấy bằng máy sấy thích
hợp hơn vì quá trình làm khô để đạt được hàm ẩm đạt tiêu chuẩn (dưới 5%) bằng
máy sấy tầng sôi sẽ nhanh hơn, làm giảm lượng v s v chết.
Từ kết quả thu được ở bảng 7, nhận thấy khi sử dụng nguyên liệu chứa L.
acidophilusáùvLg trong công thức (mẻ 50 gam) với tỉ lệ khối lượng 10% thì số lượng
v s v trong pellet chỉ đạt mức 2,57.10^ cfu/g, nhưng khi tăng tỉ lệ sử dụng lên mức
20% thì số lượng v s v s trong pellet đã tăng lên đáng kể, đạt 3,30.10^ cfu/g.
Pellet tạo thành có tỉ lệ pellet có kích thước từ 0,8 mcm đến 1,2 mcm cao
(92,42% - 95,08%), tỉ lệ pellet vụn nát kích thước dưới 0,25 mcm thấp (0,44% 0,59%), hàm ẩm thấp (2,30%), độ rã khi test nhanh cho kết quả khả quan (Ig
pelleưlOOml nước cất lắc ở 125 vòng/phút: rã sau 15 phút).
L.acỉdophilus là loại vi khuẩn vi hiếu khí rất nhạy cảm với các điều kiện tác
động bên ngoài như nhiệt độ, hàm ẩm, thời gian... [7], Qua các sổ liệu trong quá
trình tạo pellet có thể thấy, số lượng v s v giảm qua mỗi giai đoạn và giảm mạnh
nhất trong hai giai đoạn: đùn và làm khô. Điều này có thể giải thích: trong quá trình
đùn, nhiệt độ tăng lên đáng còn quá trình sẩy thì quá lâu làm sổ v s v chết nhiều [5],
Trong quá trình bảo quản, nhận thấy vi sinh vật vẫn bị chết đi rất nhiều, đặc

biệt trong các tuần đầu. Điều này có thể giải thích do trong pellet vẫn còn ẩm, độ ẩm
còn có thể bị tăng trong quá trình bảo quản do bao bì không ngăn hoàn toàn được ẩm
hoặc trong quá trình lấy mẫu đo độ ổn định [7 .
Kết luận
Đã tạo được pellet probiotic có chứa Lactobacillus acidophilus bằng phương
pháp đùn - tạo cầu mẻ 50g theo công thức: bột nguyên liệu chứa L.acidophilus
(10%), Lactose (42%), avicel P H I01 (45%), SSG (2%), aerosil (1%), dd HPMC E6
sử dụng nồng độ 5%, lượng sử dụng là 26 ml, thời gian ủ là 20 phút trong tủ lạnh
nhiệt độ 4-6°C, sấy bàng máy sấy tầng sôi trong 45 phút, sử dụng dung dịch tá dược
dính là HPMC E6 5% 26 ml, thời gian ủ là 20 phút ở nhiệt độ 4-6°C, sấy bằng máy
sấy tầng sôi trong 45 phút.
Số lượng v s v chịu ảnh hưởng mạnh của các giai đoạn trong quá trình tạo
pellet (đặc biệt là quá trình đùn và làm khô) và thời gian bảo quản.


rài liệu tham

khảo
1. Bộ y tế (2010), Dược Điển Việt Nam IV, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội.
2. Nguyễn Thị Thanh Duyên, Từ Minh Koóng, Võ Xuân Minh, Vũ Thị Trà (2007),
‘Bước đầu nghiên cứu công thức bao màng kiểm soát giải phóng dược chất từ pellet
propranolol”, tạp chí Dược /ỉọc-12/2007, số 380 năm 47, pp. 8-12.
ỉ. Nguyễn Huy Khiêm (2012), “Nghiên cửu tạo nguyên liệu pellet probiotics chứa
Lactobacillus acidophilus bang phương pháp đùn-tạo c ầu ”, Khóa luận tốt nghiệp
Dược sĩ, Trưòng Đại học Dược Hà Nội.
4. Ana M.p. Gomes and F. Xavier Malcata (1999), '‘‘B ifidobacteriumspp. And
Lactobacillus acidophilus: biological, biochemical, technological and therapeutical
iroperties relevant for use as probiotics”, Trends in Food Science & Technology 10,
>p. 139-157.
). Chasvez B.E, Ledeboer A.M. (2011), “Drying o f Probiotics: Optimization of

form ulation and Process to Enhance Storage Survival”, Drying Technology, 25(7),
jp. 1193-1201.
Ó. Isaac Ghebre-Sellassie, Axel Knoch (2007), “Pelletization techniques”,
.Encyclopedia o f Pharmaceutical Technology, pp. 2658.
‘L Kailasapathy K. and Chin J. (2000), “Survival and therapeutic potentinal of
])robiotic organisms with reference to Lactobacillus acidophilus and
bifidobacterium spp". Immunology and Cell Biology, Vol. 78(1), pp.70-88.
Kammili Lavanya, V. Senthil and Vamn Rathi (2011), “Pelletization technology:
A quick review”, International Journal o f Pharmaceutical Sciences and Research,
Vol. 2(6), pp. 1337-1355.
!). Bussarin Kosin and Sudip Kumar Rakshit (2006), “Microbial and Processing
Criteria for Production o f Probiotics: A Review”, Food Technol, Vol.44(3), pp.371i?9.
o .v . R. Sinha, M. K. Agrawal, A. Agarwal, G. Singh, & D. Ghai (2009),
Extrusion-Spheronization: Process Variables and Characterization”, Critical
ileviews in Therapeutic Drug Carrier Systems, Vol 26(3), pp. 275-331.