A Review of the Advancements in Probiotic Delivery: Conventional vs. Non-conventional Formulations for Intestinal Flora Supplementation

Abstract

Probiotic delivery systems are widely used nutraceutical products for the supplementation of natural intestinal flora. These delivery systems vary greatly in effectiveness to exert health benefits for a patient. Probiotic delivery systems can be categorized into conventional, pharmaceutical formulations, and non-conventional, mainly commercial food-based, products. The degree of health benefits provided by these probiotic formulations varies in their ability to deliver viable, functional bacteria in large enough numbers (effectiveness), to provide protection against the harsh effects of the gastric environment and intestinal bile (in vivo protection), and to survive formulation processes (viability). This review discusses the effectiveness of these probiotic delivery systems to deliver viable functional bacteria focusing on the ability to protect the encapsulated probiotics during formulation process as well as against harsh physiological conditions through formulation enhancements using coatings and polymer enhancements. A brief overview on the health benefits of probiotics, current formulation, patient and legal issues facing probiotic delivery, and possible recommendations for the enhanced delivery of probiotic bacteria are also provided. Newer advanced in vitro analyses that can accurately determine the effectiveness of a probiotic formulation are also discussed with an ideal probiotic delivery system hypothesized through a combination of the two probiotic delivery systems described.

Tablets of soy protein-alginate microparticles with Lactobacillus casei 01: Physicochemical and biopharmaceutical properties

“…The systems developed for the delivery of probiotics to the lower GIT include both conventional pharmaceutical and non-conventional commercial products. The conventional pharmaceutical products have lower potential for variations and are much more characterized compared to the commercial food--based carrier systems, tending to be more efficient for specific therapeutic applications [26]. The usual pharmaceutical products vary in their effectiveness to deliver a sufficient number of functional bacteria cells which will exert the health benefits to the body.…”

Efeito de cultura probiótica em fermentado a base de soja: resistência ao armazenamento refrigerado, ao estresse gastrointestinal <i>in vitro</i> e atividade antimicrobiana

“…Além disso, esses micro-organismos podem ser utilizados em cremes ou pomadas no tratamento de doenças relacionadas ao trato urogenital e na área veterinária onde há estudos envolvendo o uso de probióticos no intuito de evitar as infecções que acometem aves e peixes (Govender et al, 2014;Vandenplas et al, 2015;Olnood et al, 2015;Hsu et al, 2016;Dawood & Koshio, 2016).…”

“…Segundo alguns autores, os requisitos para selecionar uma cepa probióticas são: efeitos fisiológicos benéficos demonstrados cientificamente; cepa de origem humana e inócua; viabilidade por um longo período de tempo durante a estocagem e transporte do produto; estabilidade ao ácido, bile, secreções pancreáticas e intestinais; não transportar genes transmissores de resistência a antibióticos; resistir a fagos e ao oxigênio; aderência às células da mucosa intestinal, reduzindo ou excluindo a presença de agentes patogênicos; e colaborar na formação de uma microbiota equilibrada (Oliveira et al, 2002;Copolla & Turnes, 2004;Amores et al, 2004;Govender et al, 2014 (Fuchs, 1989;Oliveira et al, 2002;Komatsu, et al, 2008;Oelschlaeger, 2010;Saad et al, 2011;Ferreira, 2012;Mitsuoka, 2014).…”

“…Por outro lado, certas bactérias do gênero Streptococcus spp.e Enterococcus spp. são patógenos oportunistas (Oliveira et al, 2002;Govender et al, 2014 (Govender et al, 2014;de Prisco & Mauriello, 2016). Apesar dos estudos comprovando os efeitos benéficos dos probióticos (Mazzara et al, 2012;Chiang et al, 2012a;Mazzara et al, 2013;Sah et al, 2014;Lin et al, 2015;Chang & Tsai, 2016;Kuda, et al, 2016) a indicação de uso na prevenção ou tratamento de certas doenças ainda não é aprovada pelas agências reguladoras.…”

“…Os probióticos são comumente empregados nas fermentações de alimentos, devido aos benefícios que os mesmos propiciam a saúde, como na regulação da microbiota intestinal, em distúrbios do metabolismo gastrintestinal, como adjuvante na absorção de determinados nutrientes e no estímulo do sistema imunológico (Coppola & Turnes, 2004;Oliveira et al, 2002;Aljewicz et al, 2014;Prisco & Mauriello, 2016;da Silva et al, 2016 (Roessler, et al, 2007;Paineu et al, 2008;Aljewicz et al, 2014;Govender et al, 2014).…”