Lactic acid bacteria play a vital role in enhancing the immune system by maintaining intestinal microbiota balance. However, their effectiveness is limited due to reduced survival during gastrointestinal transit. In this study, we prepared the 0.5%, 1%, and 1.5% concentrations of alginate-based capsules mixed with Lactobacillus salivarius (L. salivarius) and evaluated their survival rate in simulated gastric and intestinal fluid environments. Initially, the capsules showed viscoelastic strength values of 3864.0, 4762.8, and 6871.0. However, after 2 hours of exposure in simulated gastric fluid, these values declined to 869.2, 1431.3, and 2889.1. Subsequent exposure for 4 hours in simulated intestinal fluid further decreased the strengths to 238.1, 342.6, and 831.1. L. salivarius were encapsulated within each type of alginate capsule, encapsulation efficiencies were measured as 93%, 95%, and 96%. The survival rates of L. salivarius after 2 hours in gastric juice were 22%, 42%, and 64%, with the 1.5% alginate capsule showing the highest survival rate. In intestinal juice, the survival rate of L. salivarius encapsulated in 1.5% alginate capsules was 47%. These findings demonstrate that L. salivarius survival improves with increased alginate concentration; however, achieving high lactic acid bacteria survival rates is limited when using alginate alone.

유산균은 장내 미생물 균형을 유지함으로써 면역 체계를 강화하는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 위장관을 통과하는 동안 생존율이 감소하여 효과가 제한되는 문제가 있다. 본 연구에서는 Lactobacillus salivarius(L. salivarius)와 혼합한 알긴산 기반 0.5%, 1%, 및 1.5% 캡슐을 제작하고, 인공 위 및 장액 환경에서 생존율을 평가했다. 초기 캡슐의 점탄성 강도는 각각 Pa 3864.0, 4762.8, 및 6871.0으로 나타났다. 그러나 인공 위액에 2시간 동안 노출된 후, 강도는 각각 Pa 869.2, 1431.3, 및 2889.1로 감소했으며, 인공 장액에 4시간 동안 노출된 후에는 각각 Pa 238.1, 342.6, 및 831.1로 더 감소하였다. 각 유형의 알긴산에 L. salivarius를 캡슐화한 결과, 봉입률은 각각 93%, 95%, 및 96%로 측정되었다. 위액에서 2시간 동안 노출된 후 L. salivarius의 생존율은 각각 22%, 42%, 64%였으며, 1.5% 알긴산 캡슐에서 가장 높은 생존율을 보였다. 장액에서 1.5% 알긴산에 캡슐화된 L. salivarius의 생존율은 47%로 확인되었다. 본 연구를 통하여 알긴산 농도가 증가함에 따라 L. salivarius의 생존율의 증가가 보였으나, 알긴산 단독의 사용만으로는 높은 유산균 생존율을 달성하는 것에는 한계가 있는 것으로 사료된다.

Keywords: lactobacillus salivarius, alginate, gastrointestinal, encapsulation.