Живые культуры сушат вымораживанием, чтобы перевести их в сухую стабильную форму и при этом сохранить жизнеспособность клеток. Разбираем, почему главный показатель — КОЕ, зачем нужны криопротекторы, как устроен щадящий цикл и когда культуры отдают на контрактную лиофилизацию.
Пробиотики, закваски, стартовые культуры и коллекционные штаммы неудобно хранить и перевозить в жидком виде: они требуют холода и живут ограниченное время. Чтобы получить сухой стабильный продукт, микроорганизмы лиофилизируют — сушат вымораживанием. Если вы не знакомы с самим процессом, начните с обзорной статьи как работает лиофилизация, а здесь разберём специфику именно живых культур.
Задача лиофилизации культур — убрать воду без нагрева и получить сухую форму, которая долго хранится и легко восстанавливается. У такого формата несколько практических преимуществ:
Для живых культур важно не общее количество клеток, а сколько из них осталось жизнеспособными после сушки. Это измеряют в КОЕ — колониеобразующих единицах. Результат лиофилизации культуры оценивают, сравнивая КОЕ до и после цикла: чем выше выживаемость, тем лучше подобран режим.
Хорошая лиофилизация микроорганизмов — это не просто «высушить», а высушить так, чтобы максимально сохранить количество живых клеток (КОЕ) в готовой сухой форме.
И заморозка, и обезвоживание — стресс для клетки. При образовании кристаллов льда и удалении воды могут повреждаться мембраны и внутренние структуры. Поэтому цикл для культур делают щадящим, а в состав добавляют защитные среды.
Чтобы снизить повреждение клеток, используют защитные среды — криопротекторы и лиопротекторы. Обычно это дисахариды (например, сахароза, трегалоза), обезжиренное молоко и другие компоненты, которые стабилизируют клеточные структуры при заморозке и сушке. Состав среды подбирают под конкретный штамм — универсального рецепта нет.
Для культур особенно важны аккуратная заморозка, невысокие температуры на сушке и целевая остаточная влажность, при которой клетки стабильны при хранении. Типовой цикл лиофилизации занимает от 24 до 72 часов в зависимости от продукта и требований.
Смежные направления, которые тоже требуют щадящей сушки, — лиофилизация ферментов и пептидов.
Держать собственный лиофилизатор и валидированные чистые помещения ради нерегулярных партий культур дорого. Поэтому культуры часто отдают на контрактную лиофилизацию — подрядчику с готовой площадкой. Это оправдано, когда:
IQFARM — контрактная площадка с чистыми помещениями ISO 7 и ISO 8 и локальными зонами класса A. Берём проекты без минимального объёма — от нескольких флаконов до регулярных партий. Подробнее об услуге — на странице лиофилизация пробиотиков.
КОЕ — колониеобразующие единицы, мера количества жизнеспособных микроорганизмов в образце. Для пробиотиков и заквасок важно не общее число клеток, а сколько из них осталось живыми после сушки, поэтому результат лиофилизации оценивают по КОЕ до и после цикла.
Заморозка и обезвоживание — стресс для клеток. Защитные среды (крио- и лиопротекторы: дисахариды, обезжиренное молоко и другие) снижают повреждение клеточных структур и помогают сохранить жизнеспособность культуры. Состав среды подбирают под конкретный штамм.
В сухой форме с низкой остаточной влажностью культуры хранятся дольше, чем в жидком виде, и часто не требуют холодовой цепи. Конкретные сроки зависят от штамма, среды и условий упаковки и подтверждаются для каждого продукта отдельно.
Да. IQFARM берёт проекты без минимального объёма — можно начать с пилотной партии от нескольких флаконов, оценить выживаемость культуры и параметры цикла, а затем масштабировать.
IQFARM возьмёт проект по лиофилизации пробиотиков и микроорганизмов на площадке с чистыми помещениями ISO 7 и ISO 8 — от пилота на несколько флаконов до регулярных партий, при необходимости под NDA.
Обсудить проект