Original title: Tvorba biofilmu u probiotických bakterií a jejich zpracování do pevné lékové formy.
Translated title: Formation of biofilm by probiotic bacteria and its processing to solid drug form.
Authors: Grossová, Marie ; Rittich, Bohuslav (referee) ; Buňka, František (referee) ; Márová, Ivana (advisor)
Document type: Doctoral theses
Year: 2016
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract: [cze] [eng]
Cílem práce je kultivace probiotických bakterií L. acidophilus, B. breve a B. longum tak, aby kultura vytvářela shluky buněk nebo souvislý biofilm na různých typech volných nosičů. Tvorba biofilmu L. acidophilus na oxidu křemičitém byla následně studována z hlediska vyšší odolnost vůči nízkému pH a koncentraci žlučových solí v zažívacím traktu. Zatímco počet živých buněk u planktonické formy při pH 1 klesl o 30 %, života schopnost biofilmových buněk se udržela za stejných podmínek na 90 %. V případě působení žluči byla také sledována protektivní ochrana biofilmu před škodlivým prostředím žlučových solí. Dále byly studovány možnosti sušení tekutých biofilmových kultur komerčně užívanými technologiemi ve farmaceutickém průmyslu. Srovnání lyofilizace a fluidního sušení ukázalo, že lyofilizace je v závislosti na výběru vhodného kryoprotektivního média vhodnější sušící technikou zachovávající nejvyšší počty životaschopných buněk a ve srovnání s fluidním sušením byla získána o přibližně 90 % vyšší životaschopnost probiotických buněk. Závěrem bylo studováno velkoobjemové zpracování probiotických kmenů do pevné lékové formy. Tablety je vhodné vyrábět při pevnosti 70 - 90 N, přičemž vodní aktivita tabletoviny může být udržována pod 0,3. Následně musí být zajištěno sušení tablet v hermeticky uzavřeném prostoru s minimálně 10 % silikagelu, pak tablety i po 6 měsíčním skladování obsahují (5,4 ± 0,7)109 životaschopných buněk. Technologie výroby kapslí nemá výrazný vliv na počty živých buněk během výroby. Pro následné primární balení byla vybrána triplexová blistrovací fólie, která má nízké hodnoty propustnosti vodní páry (0,07 g H2O / (m2 × den)) a kyslíku (0,01 cm3/m2 × den). Blistrovací folie běžně užívané ve farmaceutickém průmyslu nejsou pro skladování probiotik vhodné. The aim of present work is cultivation of probiotic bacteria L. acidophilus, B. breve and B. longum in such a way that the culture forms cells clusters or comprehensive biofilm on the variety of free carriers. Biofilm formation of L. acidophilus on the silica from point of view bile and acid tolerance in gastrointestinal tract was studied. While the number of living cells in planktonic form (planktonic form) at pH 1 fell by 30 %, the viability of the biofilm cells was maintained to 90 % under the same environmental conditions. The biofilm culture showed also the protection against environment contained bile. Furthermore, the possibilities of drying procedures of biofilm cultures used as commercial technologies in pharmaceutical industry were studied. The comparison of freeze-drying and fluidization bed drying showed, that freeze-drying is more suitable method, which is able to achieve higher amount of viable cells after drying than fluidization bed drying. The effectivity of freeze-drying method is dependent on the selection of suitable cryprotective medium. In this case, about 90 % higher viability after freeze drying was achieved in comparison with fluidization bed drying. Finally, the industrial processing of probiotic strains into the solid dosage form was studied. Tablets should be produced at hardness between 70 and 90 N and water activity of tablet mixture can be maintained below 0.3. Consequently, the drying step of the tablets in a hermetically closed space with at least 10 % of silica gel must be ensured. Thereafter, the tablets contain (5.4 ± 0.7)109 viable cells after 6 months of drying process. Capsule production technology has no significant effect on the cell‘s viability during production. The triplex blistering foil for primary blistering of probiotic capsules was chosen. The triplex foil, which has low values of water vapour transition rate (0.07 g H2O / (m2 × day) and oxygen transition rate (0.01 cm3/m2 × day), was chosen. Other studied blistering foils commonly used in the pharmaceutical industry are not suitable for long storage of solid dosage forms contained probiotics.
Keywords: acid tolerance; Bifidobacterium; bile tolerance; biofilm; carrier; Lactobacillus; Probiotics; solid dosage form; storage stability; water activity; Bifidobacterium; biofilm; Lactobacillus; nosič; pevná léková forma; Probiotika; stabilita při skladování; tolerance ke kyselému prostředí; tolerance ke žlučovým solím; vodní aktivita

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/63675

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-263349


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses