《Bioresource Technology Reports》：Upcycling of rice bran as a cost-effective carrier for pre-encapsulated probiotics: Process optimization and application in laying-hen feed
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稻壳载体加工参数优化及益生菌预封装效果研究。稻壳颗粒大小、浓度和灭菌条件显著影响益生菌活性，最佳参数为30%浓度100目颗粒126℃灭菌20分钟。RB-PEPs在蛋鸡饲料中储存8周时，乳酸菌V202保持活性而嗜热链球菌TISTR 894消失，未检出食源性致病菌，总酚和抗氧化活性随时间变化，GC-MS检测到与肠道健康相关的代谢物。稻壳纤维形成保护结构支持预封装。
Sarocha Wichasit | Nisit Watthanasakphuban | Tossaporn Incharoen | Rangsun Charoensook | Wirot Likittrakulwong | Suppasil Maneerat | Pochanart Kanjan | Noraphat Hwanhlem
泰国披集奴洛克纳瑞苏安大学农业、自然资源与环境学院农业科学系，65000
摘要
米糠（RB）的加工参数，包括颗粒大小、浓度和高压灭菌时间/温度，对益生菌的生长有显著影响（P < 0.05）。最佳米糠配方为30%（重量比），使用100目米糠在126°C下高压灭菌20分钟。利用这种载体，将Pediococcus acidilactici V202和Streptococcus thermophilus TISTR 894的益生菌预包封在蛋鸡饲料中，并在室温（30 ± 2°C）下储存8周。P. acidilactici V202在整个储存过程中均可检测到，而S. thermophilus TISTR 894在第八周时无法检测到。储存期间未检测到任何食源性病原体。总酚含量和抗氧化活性随时间显著变化（P < 0.05）。GC–MS分析表明产生了与肠道健康、养分消化率、生长性能和鸡蛋质量相关的代谢物（乙酸、亚油酸、油酸和丙酸）。扫描电子显微镜显示米糠纤维形成了保护性基质，有助于益生菌的预包封。总体而言，米糠是一种有效的动物饲料用益生菌预包封载体。
引言
通过循环经济策略推进可持续发展目标（SDGs）需要实现农业工业副产品的价值化。本研究探讨了米糠（RB）作为一种成本效益高的基质/载体，用于生产可添加到蛋鸡饲料中的益生菌，这可能在资源效率、减少环境负担方面带来潜在益处，并创造新的经济机会，符合SDG 12（负责任消费和生产）和SDG 13（气候行动）（Manzoor等人，2024；Pimisa等人，2024a，2024b）。米糠是在碾米过程中产生的副产品，包含果皮、种皮、胚乳层、糠层碎片和碎米；它富含蛋白质、脂质、膳食纤维、维生素、矿物质和植物化学物质（尤其是奥里赞醇和生育酚），广泛用于动物饲料（Manzoor等人，2023；Sapwarobol等人，2021）。
在动物生产中，长期使用抗生素作为生长促进剂和治疗剂导致了抗菌素耐药性的出现、动物产品中的残留问题以及农场环境中多重耐药性病原体的传播（Al-Shawi等人，2020；Buahom等人，2023）。世界卫生组织将益生菌定义为“当以适当剂量给予宿主时能带来健康益处的活微生物”（Ferronatto等人，2021）。已报道的益处包括调节肠道菌群、增强病原体抵抗力以及降低多种疾病的风险（例如腹泻、乳糖不耐受、炎症性肠病、高胆固醇血症）（Latif等人，2023；Rajam和Subramanian，2022）。尽管市场对基于益生菌的动物饲料兴趣日益增加，但益生菌添加剂的成本仍然是一个障碍。
预包封是一种经济有效的生产方法：将益生菌细胞与包封材料（如海藻酸盐、壳聚糖、树胶、麦芽糊精、淀粉、牛奶蛋白、纤维素衍生物、明胶）混合形成微胶囊，然后在新鲜培养基中培养以获得预包封产品（Zhu等人，2021）。先前的研究表明，米糠可以作为培养成分，通过缩短培养时间增加乳酸菌（LAB）的数量，从而可能降低成本、提高生产力和存活率，并增加抗氧化价值（Dopazo等人，2024）。
尽管有这些迹象，但作为预包封载体的米糠的最佳加工参数（特别是颗粒大小、浓度和高压灭菌时间/温度）尚未系统确定，以便后续应用于蛋鸡饲料。此外，基于米糠的预包封对抗氧化活性（AA）、总酚含量（TPC）、代谢物谱和微观结构的影响仍需进一步研究。因此，本研究（i）优化了米糠的颗粒大小、浓度和高压灭菌条件，以生产米糠预包封益生菌（RB-PEPs）；（ii）将RB-PEPs应用于蛋鸡饲料，并评估其抗氧化活性、总酚含量、代谢物和扫描电子显微镜（SEM）特征。
益生菌菌株和生物安全性
所使用的益生菌菌株为Lactiplantibacillus plantarum TISTR 926、Streptococcus thermophilus TISTR 894、Bacillus subtilis TISTR 001和Pediococcus acidilactici V202。对于短期保存，菌株分别用De Man, Rogosa和Sharpe（MRS）肉汤（HiMedia，印度）配制成30%（体积比）的甘油储备液保存TISTR 926、TISTR 894和V202，用营养肉汤（HiMedia，印度）保存TISTR 001，并在-20°C下储存。对于常规分析，菌株在37°C下进行两次传代培养（18–24小时）。
米糠的近似成分和膳食纤维
米糠是米碾磨过程中的副产品，是一种富含益生元的基质，含有不可消化的成分，可选择性刺激有益细菌（Dopazo等人，2024；Jayasinghe等人，2025）。如表1所示，颗粒大小（未筛分、40目、100目）显著影响了水分含量、灰分和总脂肪含量（P < 0.05），而蛋白质、总碳水化合物和膳食纤维在各组分之间没有差异（P > 0.05）。这些结果与先前的研究结果一致。
结论
本研究确定了最佳米糠配方——30%（重量比）的100目米糠，在126°C下高压灭菌20分钟，用于生产米糠预包封益生菌（RB-PEPs）。将P. acidilactici V202和S. thermophilus TISTR 894的RB-PEPs添加到蛋鸡饲料中，并在30 ± 2°C下储存8周；P. acidilactici V202在整个储存过程中均可检测到，而S. thermophilus TISTR 894在第八周时无法检测到。储存期间未检测到Salmonella、E. coli或Listeria。
CRediT作者贡献声明
Sarocha Wichasit：撰写初稿、软件使用、方法论设计、实验研究、数据分析、概念构建。
Nisit Watthanasakphuban：撰写初稿、数据可视化、结果验证、软件使用、资源管理、方法论设计、实验研究、数据分析。
Tossaporn Incharoen：撰写及编辑、结果验证、软件使用。
Rangsun Charoensook：撰写及编辑、结果验证、软件使用。
Wirot Likittrakulwong：撰写初稿、结果验证。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
