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Dairy Sci. Technol.
Volume 89, Number 1, January-February 2009
Page(s) 99 - 113
Published online 20 February 2009
Dairy Sci. Technol. 89 (2009) 99-113
DOI: 10.1051/dst/2008036

Comparison of hydrophobic and hydrophilic encapsulation using liposomes prepared from milk fat globule-derived phospholipids and soya phospholipids

Abby K. Thompson, Anne Couchoud and Harjinder Singh

Riddet Institute, Massey University, Palmerston North, New Zealand

Received 3rd June 2008 – Accepted 14 November 2008 - Published online 20 February 2009

Abstract - Liposomes prepared from a milk fat globule membrane (MFGM) phospholipid fraction have been shown to have significantly different physical and chemical characteristics and appeared to be more stable in a variety of conditions than liposomes prepared from soya phospholipid material. These liposome systems were used to try to encapsulate model hydrophobic ($\beta$-carotene) and hydrophilic (potassium chromate) compounds. Liposomes produced from the MFGM-derived phospholipids showed significantly higher entrapment efficiencies for both $\beta$-carotene and potassium chromate. The differences were particularly apparent when using the hydrophobic molecules at low ratios of $\beta$-carotene to phospholipid. It is likely that the improved incorporation efficiency for $\beta$-carotene is due to the partitioning of the molecule between the aqueous phase and the phospholipid membrane, a property which will be dependent on the specific composition of the phospholipid material used. The higher encapsulation efficiency for the potassium chromate appeared to reflect the slightly larger diameter of the liposomes produced from the MFGM material. These results suggest that there may be inherent advantages in the use of liposomes prepared from MFGM-derived phospholipids via microfluidization for the encapsulation of both hydrophobic and hydrophilic compounds.

Résumé - Comparaison de l'encapsulation de composés hydrophobes et hydrophiles dans des liposomes préparés à partir de phospholipides provenant soit de globules gras de lait, soit de soja
Il a été montré que les liposomes préparés à partir de la fraction phospholipidique de la membrane de globule gras du lait (MGGL) ont des caractéristiques physiques et chimiques significativement différentes et s'avèrent être plus stables dans nombre de conditions que les liposomes préparés à partir de phospholipides de soja. Ces liposomes ont été utilisés pour tester l'encapsulation de composés modèles hydrophobes ($\beta$-carotène) et hydrophiles (chromate de potassium). Les liposomes produits à partir de phospholipides MGGL ont montré des efficacités de piégeage significativement plus élevées que ce soit pour le $\beta$-carotène ou pour le chromate de potassium. Les différences étaient particulièrement visibles quand les molécules hydrophobes étaient utilisées à des taux $\beta$-carotène/phospholipide faibles. Il est probable que l'efficacité d'incorporation améliorée pour le $\beta$-carotène soit due au partage de la molécule entre la phase aqueuse et la membrane phospholipidique, propriété dépendante de la composition spécifique du matériel phospholipidique utilisé. L'efficacité d'encapsulation plus élevée pour le chromate de potassium paraissait refléter le diamètre légèrement plus large des liposomes produits à partir de MGGL. Ces résultats suggèrent qu'il peut y avoir des avantages inhérents à l'utilisation de liposomes préparés à partir de phospholipides provenant de MGGL via la microfluidisation pour l'encapsulation de composés hydrophobes comme de composés hydrophiles.

Key words: encapsulation / liposome / milk fat globule membrane / phospholipid

Mots clés : encapsulation / liposome / membrane de globule gras / phospholipide

Corresponding author:

© INRA, EDP Sciences 2009