A probiotikus baktériumok mikrokapszulázása számos előnnyel jár. Javíthatja az életképességet, megkönnyíti a tárolást és az adagolást, valamint célzottan képes a megfelelő helyen és időben felszabadulni a gasztrointesztinális rendszerben. A vizsgálatok és formulálás során azonban vannak olyan tényezők, amelyeket figyelembe kell vennünk, mivel jelentős mértékben torzíthatják a vizsgálati eredményeket és csökkenthetik a készítmény hatékonyságát. A doktori munkámban a mikrokapszula bevonatként alkalmazott kitozán életképesség-csökkentő hatását vizsgáltam a probiotikus – elsősorban Lactobacillus plantarum – törzseken. A munkám során az alábbi megállapításokat tettem:

1. A kitozán bevonat a mikrokapszula felszínéről leoldódva csökkentette a Bifidobacterium bifidum és a Lactobacillus plantarum életképességét. Ezen életképesség-csökkentő hatás miatt a kitozán termoprotektív szerepének értékelése e két törzsnél nem megalapozott. Az Enterococcus faecium esetében a kitozán termostabilizáló hatását igazoltam.
2. A kitozán bevonattal ellátott Lactobacillus plantarum tartalmú mikrokapszulák mesterséges gyomor-, és bélnedvben történő kioldása során jelentős életképesség csökkenést állapítottam meg.
3. Elsőként határoztam meg a mikrokapszula felszínéről leoldódó kitozán bevonat mennyiségét FITC-el jelölt származék segítségével. Megállapítottam, hogy a kitozán koncentrációja a kioldóközegben a L. plantarum MIC értékéhez viszonyítva legalább ötszörös.
4. Igazoltam, hogy a kitozán életképesség-csökkentő hatása koncentrációfüggést mutat a L. plantarum esetében. Az általam felhasznált különböző molekulatömegű kitozán származékok életképesség-csökkentő hatása között azonban szignifikáns különbséget nem állapítottam meg.
5. Igazoltam, hogy a kitozán a L. plantarum sejtek membránjával létesít irreverzibilis kapcsolatot, mely kölcsönhatás a kitozán polikationos jellegéből adódik. A kitozán életképesség-csökkentő hatása 0,1% koncentrációban a membránintegritás csökkentésével függ össze. Elsőként igazoltam a konfokális mikroszkópos felvételekkel a kitozán L. plantarum sejtfalához történő adszorpcióját.

Eredményeim alapján ezért javaslom a probiotikus készítmények preformulációs vizsgálata alatt a felhasznált segédanyagok MIC értékének meghatározását és a kioldódás során kialakuló segédanyag koncentráció meghatározását, hogy következtetéseket tudjunk levonni a készítmény várható hatékonyságáról és stabilitásáról.

Microencapsulation of probiotic bacteria has many advantages. It can improve viability, facilitate storage and administration, and can be released in the gastrointestinal system at the right place and time in a targeted manner. However, during examination and formulation, some factors must be considered, as they can significantly influence the test results and the effectiveness of the preparation. In my doctoral work, I investigated the viability-reducing effect of chitosan applied as a microcapsule coating agent on probiotic strains, mainly Lactobacillus plantarum. Based on my work, I made the following conclusions:

1. The chitosan coating dissolved from the surface of the microcapsule and reduced the viability of Bifidobacterium bifidum and Lactobacillus plantarum. Due to this viability-reducing effect, the assessment of the thermoprotective role of chitosan for these two strains is not established. In the case of Enterococcus faecium, I verified the thermostabilizing effect of chitosan.
2. During the dissolution of microcapsules, containing L. plantarum coated with chitosan, in artificial gastric and intestinal juice, I experienced a significant decrease in viability.
3. I determined the amount of chitosan coating released from the surface of the microcapsule using a FITC–labeled chitosan for the first time. I found that the concentration of chitosan in the release medium is at least five times higher than the MIC value of L. plantarum.
4. I verified that the viability-reducing effect of chitosan on L. plantarum is concentration-dependent. However, I found no significant differences among the viability-reducing effect of the chitosan derivatives with different molecular weights that I used.
5. I proved that chitosan establishes an irreversible connection with the membrane of L. plantarum cells, which interaction results from the polycationic nature of chitosan. The viability-reducing effect of chitosan at a concentration of 0.1% is related to the reduction of membrane integrity. I confirmed the adsorption of chitosan to the cell wall of L. plantarum for the first time with confocal microscopy. Based on my results, I recommend that the determination of the concentration and MIC values of the excipients used in the preformulation tests of the probiotic preparations is necessary. Therefore, we can predict the expected effectiveness and stability of the preparation.