Novel Biopolymer Matrices for Microencapsulation of Phages: Enhanced Protection Against Acidity and Protease Activity

Autores
Dini, Cecilia; Islan, German Abel; de Urraza, Patricio Jose; Castro, Guillermo Raul
Año de publicación
2012
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Phage therapy by oral administration as a strategy to reduce enterohemorrhagic E. coli from cattle requires enhanced resistance of phage to the harsh gastric conditions (extreme acidity and protease activities). The purpose of this work is the microencapsulation of phage in non-toxic and natural biopolymeric matrices as a protective barrier against gastric environment. Alginate and pectin are used as base polymers. Further emulsification with oleic acid or coating with a different biopolymer is also under study. Emulsified pectin gel micropsheres showed the maximum encapsulation efficiency and the highest protection against acidity, leaving more than 103 active phages after 30 min. exposure at pH 1.6, and allowing a full retention of phage titre after 3h incubation with pepsin (4.2 mg ml-1). Full inactivation of non-encapsulated phage at pH 1.6 or with 0.5 mg ml-1 pepsin after 10 min. incubation was found. The results obtained in vitro strongly suggest that emulsified gel pectin matrix may significantly increase phage resistance to the gastric system for oral delivery.
Fil: Dini, Cecilia. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Microbiología General; Argentina
Fil: Islan, German Abel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentina
Fil: de Urraza, Patricio Jose. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Microbiología General; Argentina
Fil: Castro, Guillermo Raul. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentina
Materia
BIOCONTROL
BIOLOGICAL APPLICATION OF POLYMERS
BIOPOLYMERS
MICROENCAPSULATION
PHAGE
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Fil: Dini, Cecilia. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Microbiología General; Argentina
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description Phage therapy by oral administration as a strategy to reduce enterohemorrhagic E. coli from cattle requires enhanced resistance of phage to the harsh gastric conditions (extreme acidity and protease activities). The purpose of this work is the microencapsulation of phage in non-toxic and natural biopolymeric matrices as a protective barrier against gastric environment. Alginate and pectin are used as base polymers. Further emulsification with oleic acid or coating with a different biopolymer is also under study. Emulsified pectin gel micropsheres showed the maximum encapsulation efficiency and the highest protection against acidity, leaving more than 103 active phages after 30 min. exposure at pH 1.6, and allowing a full retention of phage titre after 3h incubation with pepsin (4.2 mg ml-1). Full inactivation of non-encapsulated phage at pH 1.6 or with 0.5 mg ml-1 pepsin after 10 min. incubation was found. The results obtained in vitro strongly suggest that emulsified gel pectin matrix may significantly increase phage resistance to the gastric system for oral delivery.
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