多価バクテリオファージナノエマルションは、T4ファージの胃腸管安定性と保持力を向上させ、殺菌活性を発揮する

科学分野:

• 微生物学
• バイオテクノロジー
• 食品科学

背景:

• バクテリオファージは、食品サプライチェーン全体で抗菌剤として可能性を示しています。
• ファージの経口投与は、胃腸管での分解によって妨げられます。
• 安定した経口ファージ製剤の開発は、食品産業の用途にとって重要です。

研究 の 目的:

• 保護ナノエマルションを作成することにより、経口バクテリオファージ送達を強化すること。
• 胃腸管安定性と有効性を向上させるために、ファージ-キトサン複合体ナノエマルションを最適化すること。
• シミュレートおよびinvivoモデルで製剤のパフォーマンスを評価すること。

主な方法:

• T4ファージ-キトサン複合体を合成し、リン脂質とともに自己集合させてナノエマルションを形成しました。
• シミュレートされた胃腸管条件下でのグラフト効率とファージ生存率に対するキトサン濃度の影響を評価しました。
• 腸上皮モデルにおける侵襲性細菌およびバイオフィルムに対する抗菌活性を評価しました。
• 胃腸管ファージ保持およびパフォーマンスについてマウスモデルで最適化された製剤（Phage-CL-50）をテストしました。

主要な成果:

• 50-100 μg/mLの中程度のキトサン濃度を持つナノエマルションは、胃通過中の約5ログ10 PFU/mLのファージ生存率を維持する最適な保護を提供しました。
• より高いキトサン濃度はファージ生存率と放出を低下させましたが、より低い濃度では不十分なナノエマルション集合をもたらしました。
• 最適化されたPhage-CL-50製剤は、腸上皮モデルにおいて腸内細菌とバイオフィルムに対して優れた有効性を示し、回収可能な上皮横断輸送を示しました。
• マウスを用いたinvivo研究では、Phage-CL-50による胃腸管ファージ保持と抗菌性能が大幅に向上したことが示されました。

結論:

• ファージ-キトサン複合体のナノエマルションカプセル化は、堅牢な経口ファージ送達のための実行可能な戦略を提供します。
• ターゲットを絞った製剤の最適化は、胃腸管環境におけるファージ安定性に関連する課題を克服するための鍵です。
• このアプローチは、食品産業向けの効果的な経口ファージベースソリューションの開発に有望です。