Extrusion microencapsulation for enhanced delivery of the anti-inflammatory bacterium Faecalibacterium prausnitzii as a novel probiotic

لبكتريا الامعاء دورا مهما في الحفاظ على صحة الانسان، ويمكن استخدام هذه البكتيريا كبروبيوتيك. تطوير الجيل التالي من البروبيوتيك أو السينبيوتك يجب ان يتضمن بقائها صالحه من نقطة الإنتاج إلى نقطة الاستهلاك، ومن ثم إلى وجهتها النهائية في الجهاز الهضمي. بقاء بروبيوتك فعال حساس لعدة ظروف مثل: التصنيع والتخزين ، وطريقة الاستهلاك ، وعملية الهضم. تم تطوير تقنيات وأساليب جديدة لتغليف البكتيريا لاستخدامها كبروبيوتيك أو سينبيوتك، وتم تقييم الكبسولة الدقيقة مع مادة الألجينت على نطاق واسع وهي تقنية واعدة لتعزيز صلاحية البروبيوتيك ووظيفته. في هذا المشروع سوف يتم دراسة البكتريا فكيلوبكتيريم برونسنتزي والأحماض التي تنتجها وامكانياتها المضادة للاتهابات، ودور الكبسولة الدقيقة في تقديم حماية فعالة لهذه البكتريا لتكون بروبيوتك او سينبيوتك. لتحقيق هذه الهدف، سيتم دراسة التأثيرات المضادة للالتهابات التي تنتج من أحماض البكتريا على نموذج خلايا بشرية في المختبر، بعد ذلك سيتم اختبار فعالية الكبسولة الدقيقة على الحفاظ على فعالية هذه البكتريا تحت عدة ظروف، وفي الأخير سوف يتم تجربة البكتيريا المغلفة بالكبسولة الدقيقة على التركيب البكتيري للأمعاء في نماذج من الفئران القابلة للحساسية وذلك قبل وبعد تحريض الحساسية لديهم. ستتحقق نتائج هذا المشروع من أن البكتريا فكيلوبكتيريم برونسنتزي لها دور في تحسين الحساسية الغذائية، أو غيرها من الحالات الالتهابية، وذلك عن طريق إفراز مواد مضادة للالتهابات تعمل على كل من الخلايا البشرية في المختبر ونماذج الفئران.

The gut microbiota has a critical role in maintaining human health, and these bacteria can be used as probiotics. The development of next-generation probiotics or synbiotics must ensure their survival from the point of production to the point of consumption, to their final destination along the gastrointestinal tract. New techniques and approaches have been developed to encapsulate bacteria for their use as probiotics or synbiotics. Microencapsulation with alginate has been extensively evaluated and is a promising technique to enhance probiotic viability and function. In this project we will address that Faecalibacterium prausnitzii and its fermentation products have anti-inflammatory potential, and extrusion microencapsulation can effectively deliver this bacterium as a probiotic or synbiotic agent. To achieve this hypothesis, the anti-inflammatory effects of F. prausnitzii fermentation products will be evaluated in an in vitro model of human macrophages. Then, F. prausnitzii viability upon probiotic and synbiotic microencapsulation will be tested, and the bioavailability of the F. prausnitzii microcapsules under different conditions will be investigated. Finally, in vivo experiment, the effect of the encapsulated F. prausnitzii on the gut bacterial composition in reliable models of mice prior and after allergy induction will be determined. The results of this project will verify that F. prausnitzii has a role in improving food allergies, or other inflammatory conditions, though secreting anti-inflammatory molecules that act on human macrophages and murine models.