益生菌产品口服可改善肠道菌群紊乱，但需通过胃酸和胆盐的挑战。微胶囊化技术能保护益生菌，提高其在恶劣消化环境中的存活率。高效振动技术（HEVT）是一种低损伤、可精确控制胶囊尺寸的微胶囊生产方法。海藻酸钠和果胶作为阴离子多糖，稳定且可实现结肠靶向释放。CaCO3纳米晶体能调节pH值并增强凝胶网络，作为抗酸剂和交联剂。
浙江工商大学食品营养科学中心、浙江工商大学食品与生物工程学院章悦老师团队成功设计了一种采用HEVT法将L.GG封装在CaCO3纳米晶体增强的海藻酸盐/果胶基微胶囊的口服给药系统。其中优化后的配方表现出显著的抗胃酸消化性和由肠道微生物群触发的控制释放特性。作为膳食补充剂，L.GG封装珠显著影响了小鼠肠道菌群的组成和多样性，导致乳酸杆菌的相对丰度更高，拟杆菌的相对丰度更低。
接下来作者通过体外模拟胃肠消化实验测试了微胶囊对益生菌的保护效果和CaCO3纳米晶体的作用。微胶囊在模拟胃酸中搅拌后，转移到模拟肠液中继续消化。结果显示，CaCO3能显著保护益生菌，使其在胃消化中保持活性，且在肠消化中活性仅轻微下降（图3A）。微胶囊尺寸在胃消化中稳定，在肠消化中增大（图3B）。含CaCO3的水凝胶保持了完整性（图3C），其粘度在胃消化后增加，肠消化后虽降低但仍高于初始水平。不含CaCO3的微胶囊在消化后粘度下降（图3D）。
观察小鼠肠道菌群在模拟结肠介质中对藻酸盐/果胶微胶囊的溶解情况（图4）。选取两种包封性能较好的样品（A/P7:3-Ca和A/P9:1-Ca）与模拟结肠介质一起孵育。结果表明，两种配方在与粪便孵育10 h后均发生分解，而无粪便的介质中的珠粒虽然膨胀但仍保持完整性。在有粪便的模拟结肠介质中，吸光度值增加，证实了肠道菌群引发的这些微胶囊的控制释放行为。
作者通过小鼠实验研究了包封L.GG的复合微胶囊对肝功能和肠道菌群的影响（图5）。实验将48只小鼠分为6组，连续饲喂6周并监测体重和精神状态，最后收集粪便。结果显示，益生菌和壁材对小鼠体重无影响，肝脏组织未受损害，但过量海藻酸盐和果胶可能影响抗氧化系统。肠道菌群分析显示，不同饮食导致菌群明显分离，高剂量L.GG微胶囊改变厚壁菌门和拟杆菌门比例，表明剂量依赖性定植。长期摄入海藻酸盐/果胶和纯L.GG会减少肠道菌群多样性（表1），而高剂量L.GG微胶囊可逆转这一下降。
作者对不同配方的L.GG复合微胶囊进行了2个月的4℃储藏稳定性测试(图6）。结果显示，加入CaCO3晶体能更好地保持益生菌在微胶囊中的存活。特别是海藻酸盐/果胶比例为9:1时，含CaCO3的微胶囊中细胞活力最高，达到9.39 Log CFU/g。这一存活率远高于使用乳清蛋白浓缩物/果胶/海藻酸盐开发的珠粒，后者28天后的存活率为107CFU/g。
