Vývoj potravinových doplňků na bázi prebiotik, probiotik a synbiotik

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá vývojem funkčního synbiotického doplňku stravy kombinujícího probiotické mikroorganismy (rody Lactobacillus a Bifidobacterium) s prebiotickými substráty získanými z mikrořas (Spirulina, Chlorella, Chlamydomonas reinhardtii, Galdieria sulphuraria) a kvasinek (Saccharomyces cerevisiae, Rhodotorula toruloides). Studie hodnotí prebiotický potenciál těchto substrátů pomocí biochemických analýz, včetně stanovení antioxidační aktivity (metoda ABTS), celkového obsahu polyfenolů (Folin-Ciocalteuova metoda), koncentrace chlorofylu a karotenoidů a obsahu sacharidů. Růst a metabolická aktivita probiotik byly hodnoceny pomocí turbidimetrie, počtu kolonií a HPLC kvantifikace kyseliny mléčné. Výsledky prokázaly, že extrakty z řas a kvasinek významně zvyšují životaschopnost probiotik, přičemž Spirulina a Saccharomyces cerevisiae vykazovaly nejsilnější prebiotické účinky. Antimikrobiální testy odhalily inhibiční aktivitu vůči Escherichia coli a Staphylococcus epidermidis, zejména u vodných extraktů Chlorella a Galdieria. Pro ochranu probiotik a bioaktivních látek byly použity techniky enkapsulace – alginátové částice a lipozomy. Enkapsulace do alginátu se ukázala jako vysoce účinná, udržující životaschopnost probiotik, zatímco liposomy byly relativně stabilní, ale s nižší retencí antioxidační kapacity. Získané výsledky zdůrazňují potenciál mikrořas a kvasinek jako udržitelných prebiotických zdrojů a potvrzují enkapsulaci jako vhodnou metodu pro dodávání synbiotik. Tento výzkum přispívá k vývoji inovativních doplňků stravy podporujících zdraví střev, což odpovídá rostoucí poptávce po funkčních potravinách.

This bachelor thesis explores the development of a functional synbiotic food supplement by combining probiotic microorganisms (Lactobacillus and Bifidobacterium genera) with prebiotic substrates derived from microalgae (Spirulina, Chlorella, Chlamydomonas reinhardtii, Galdieria sulphuraria) and yeasts (Saccharomyces cerevisiae, Rhodotorula toruloides). The study evaluates the prebiotic potential of these substrates through biochemical analyses, including antioxidant activity (ABTS method), total polyphenol content (Folin-Ciocalteu method), chlorophyll and carotenoid concentrations, and saccharide content. Probiotic growth and metabolic activity were assessed using turbidimetry, colony counting, and HPLC quantification of lactic acid. Results demonstrated that algae and yeast extracts significantly enhanced probiotic viability, with Spirulina and Saccharomyces cerevisiae showing the strongest prebiotic effects. Antimicrobial assays revealed inhibitory activity against Escherichia coli and Staphylococcus epidermidis, particularly with aqueous extracts of Chlorella and Galdieria. Encapsulation to alginate particles and liposomes were employed to protect probiotics and bioactive compounds. Alginate encapsulation proved highly effective, sustaining probiotic viability, while liposomes were relatively stable, but lower retention of antioxidant capacity. The findings highlight the potential of microalgae and yeast as sustainable prebiotic sources and validate encapsulation as a viable method for delivering synbiotics. This research contributes to the development of innovative, gut-health-promoting supplements, aligning with the growing demand for functional foods.