BE1024197B1 - Process for coating microorganisms, powder of said coated microorganisms obtained and pharmaceutical, nutraceutical, cosmetic, food or sanitary composition comprising it. - Google Patents

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Abstract

La présente invention se rapporte à un procédé d’enrobage de microorganismes, de préférence de microorganismes probiotiques et à une poudre desdits microorganismes enrobés obtenue par ce procédé, ainsi qu’aux compositions comprenant cette poudre.The present invention relates to a method of coating microorganisms, preferably probiotic microorganisms and a powder of said coated microorganisms obtained by this method, and compositions comprising this powder.

Description

Procédé d'enrobage de microorganismes, poudre desdits microorganismes enrobés obtenue et composition pharmaceutique, nutraceutique, cosmétique, alimentaire ou sanitaire la comprenantProcess for coating microorganisms, powder of said coated microorganisms obtained and pharmaceutical, nutraceutical, cosmetic, food or sanitary composition comprising it

Domaine de l'invention [0001] La présente invention concerne un procédé d'enrobage de microorganismes cellulaires, en particulier de bactéries et de champignons y compris de levures, la poudre desdits microorganismes enrobés, ainsi qu'une composition pharmaceutique, nutraceutique, cosmétique, alimentaire ou sanitaire comprenant ladite poudre de microorganismes enrobés et les applications de ces compositions.FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a process for coating cellular microorganisms, in particular bacteria and fungi, including yeasts, the powder of said coated microorganisms, as well as a pharmaceutical, nutraceutical or cosmetic composition, food or sanitary comprising said coated microorganism powder and the applications of these compositions.

Arrière-plan technologique à la base de l'invention [0002] Même si les probiotiques peuvent être définis de plusieurs façons, en fonction de la compréhension des mécanismes d'action de leurs effets sur la santé humaine, il est généralement admis qu'il s'agit de micro-organismes vivants, bactéries ou levures utilisés comme compléments alimentaires microbiens vivants qui confèrent un effet bénéfique spécifié et démontré pour la santé de l'hôte qui les ingère, par exemple en améliorant son équilibre microbien intestinal. En raison de leurs effets bénéfiques sur la santé, les microorganismes probiotiques ont été utilisés dans le domaine pharmaceutique, cosmétique, nutraceutique et dans la transformation des aliments, en particulier pour la préparation d'aliments dits fonctionnels, c'est-à-dire ayant un effet bénéfique sur la santé ou ayant des vertus prophylactiques ou thérapeutiques contre certains désordres ou certaines maladies, affectant les animaux ou l'humain.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Although probiotics can be defined in several ways, depending on the understanding of the mechanisms of action of their effects on human health, it is generally accepted that These are living microorganisms, bacteria or yeasts used as living microbial food supplements that confer a specified and demonstrated beneficial effect on the health of the host that ingests them, for example by improving its intestinal microbial balance. Because of their beneficial effects on health, probiotic microorganisms have been used in the pharmaceutical, cosmetic, nutraceutical and food processing fields, in particular for the preparation of so-called functional foods, that is to say having a beneficial effect on the health or having prophylactic or therapeutic virtues against some disorders or certain diseases, affecting the animals or the human.

[0003] Cependant, la capacité des microorganismes à survivre et se multiplier dans un hôte influe fortement sur l'efficacité de leur action probiotique. En effet, les microorganismes probiotiques doivent être métaboliquement stables et actifs dans le produit qui kles contient et doivent survivre pendant le traitement et la durée de vie, en particulier lors du stockage, des compléments alimentaires et/ou des aliments au passage dans le tractus digestif supérieur. En particulier, ils doivent résister aux conditions extrêmement acides de l'estomac, à l'action d'enzymes et de sels biliaires dans l'intestin grêle, mais également à la teneur en oxygène ou en peroxyde d'hydrogène lors du stockage. Cette stabilité et cette efficacité pendant le temps, mais aussi durant le passage dans le tractus digestif, doit être maintenue pour obtenir des effets bénéfiques une fois dans l'intestin de l'hôte (Anal & Singh, 2007).However, the ability of microorganisms to survive and multiply in a host strongly influences the effectiveness of their probiotic action. Indeed, the probiotic microorganisms must be metabolically stable and active in the product that contains and must survive during treatment and shelf life, especially during storage, food supplements and / or food passing through the digestive tract superior. In particular, they must withstand the extremely acidic conditions of the stomach, the action of enzymes and bile salts in the small intestine, but also the oxygen content or hydrogen peroxide during storage. This stability and efficacy over time, but also during passage through the digestive tract, must be maintained for beneficial effects once in the host's gut (Anal & Singh, 2007).

[0004] A titre indicatif, la norme que tout produit, vendu avec des allégations santé provenant de l'ajout de probiotiques doit contenir au moins 106 - 107 bactéries probiotiques viables par gramme (FAO/OMS, 2001).As a guide, the standard that any product, sold with health claims from the addition of probiotics must contain at least 106 - 107 viable probiotic bacteria per gram (FAO / WHO, 2001).

[0005] Cependant, le nombre de bactéries probiotiques viables capables de fournir un effet bénéfique ciblé est souvent trop faible.[0005] However, the number of viable probiotic bacteria capable of providing a targeted beneficial effect is often too low.

[0006] Différentes approches ont été utilisées pour améliorer la viabilité des probiotiques, y compris la sélection de souches résistantes à l'acidité et aux sels biliaires, l’adaptation au stress, l'utilisation de récipients imperméables à l’oxygène, une fermentation en continu-discontinu, l’incorporation d'oligo-éléments tels que les peptides et les acides aminés et la microencapsulation .[0006] Different approaches have been used to improve the viability of probiotics, including the selection of strains resistant to acidity and bile salts, adaptation to stress, the use of oxygen impermeable containers, fermentation. continuously-batchwise, the incorporation of trace elements such as peptides and amino acids and microencapsulation.

[0007] La micro-encapsulation des microorganismes probiotiques est un processus physico-chimique ou mécanique permettant de piéger une substance dans un matériau polymère afin de produire des microcapsules ou microbilles, d’un diamètre allant d'environ 1 pm à environ 1000 pm, qui peuvent libérer leur contenu à des taux contrôlés sous l’influence de conditions spécifiques.Microencapsulation of probiotic microorganisms is a physicochemical or mechanical process for trapping a substance in a polymer material to produce microcapsules or microbeads, with a diameter ranging from about 1 μm to about 1000 μm, that can release their content at controlled rates under the influence of specific conditions.

[0008] L’ encapsulation des probiotiques est principalement utilisée pour protéger les cellules contre un environnement défavorable, plutôt que pour une libération contrôlée.[0008] The encapsulation of probiotics is mainly used to protect the cells against an unfavorable environment, rather than for a controlled release.

[0009] L'atomisation est un procédé de séchage bien connu caractérisé par des vitesses de production élevées et des coûts opérationnels relativement faibles. Cependant, les probiotiques soumis à une atomisation sont sensibles à la chaleur et un séchage entraîne une mort cellulaire à cause de la déshydratation et de l'inactivation thermique d'enzymes.Atomization is a well known drying process characterized by high production rates and relatively low operational costs. However, the probiotics subjected to atomization are heat sensitive and drying results in cell death due to dehydration and thermal inactivation of enzymes.

[0010] La lyophilisation est utilisée traditionnellement pour sécher et conserver les cultures d'initiation de la fermentation d'un procédé de préparation d'aliment et les probiotiques.Freeze-drying is traditionally used to dry and store fermentation initiation cultures of a food preparation process and probiotics.

[0011] Il est connu un procédé d'obtention de bactéries lactiques, sous forme de poudre, comprenant les étapes consistant à cultiver les bactéries lactiques, à concentrer la culture et à lyophiliser celle-ci.There is known a process for obtaining lactic acid bacteria, in the form of a powder, comprising the steps of culturing the lactic acid bacteria, concentrating the culture and lyophilizing it.

[0012] La lyophilisation permet d'obtenir une déshydratation poussée des microorganismes compatible avec des durées très longues de conservation des produits sous forme de poudre.Freeze-drying makes it possible to obtain a thorough dehydration of the microorganisms compatible with very long periods of storage of the products in the form of powder.

[0013] Cette méthode met en oeuvre des changements de température du produit assez agressifs pour les microorganismes, car elle nécessite une congélation, ce qui n'est pas sans conséquence pour les cellules. Dans certains cas, elle occasionne des altérations cellulaires (par une peroxydation des acides gras, mais également génétiques par une modification des protéines.This method implements product temperature changes quite aggressive for microorganisms because it requires freezing, which is not without consequences for the cells. In some cases, it causes cellular alterations (by peroxidation of fatty acids, but also genetic by a modification of proteins.

[0014] Le niveau de la viabilité cellulaire après lyophilisation varie en fonction de nombreux facteurs, dont la souche du micro-organisme et l'efficacité de l'agent protecteur utilisé pendant la lyophilisation (Morgan & al., 2006).The level of cell viability after lyophilization varies depending on many factors, including the strain of the microorganism and the effectiveness of the protective agent used during lyophilization (Morgan & al., 2006).

[0015] Les poudres obtenues sont cependant peu résistantes à l’air, à l’humidité et/ou à la température. Elles conservent difficilement une concentration cellulaire stable pendant un stockage. De plus, lorsque les microorganismes comme les bactéries lactiques passent par l’estomac après l’ingestion, une majorité des cellules sont tuées par le suc gastrique avant d’atteindre l’intestin.The powders obtained are however poorly resistant to air, moisture and / or temperature. They hardly retain a stable cell concentration during storage. In addition, when microorganisms such as lactic acid bacteria pass through the stomach after ingestion, a majority of cells are killed by gastric juice before reaching the intestine.

[0016] Afin de surmonter ces problèmes, des procédés d'enrobage des micro-organismes, en particulier des bactéries lactiques, utilisant des gélatines, des sucres, des gommes, etc. ont été proposés. Le procédé classique pour l’enrobage des micro-organismes, en particulier des bactéries lactiques, comprend habituellement l’étape consistant à introduire un enrobage spécifique sur les cellules séchées ou sur la culture concentrée de cellules comme indiqué à la Figure 1.In order to overcome these problems, processes for coating microorganisms, in particular lactic acid bacteria, using gelatines, sugars, gums, etc. have been proposed. The conventional method for coating microorganisms, particularly lactic acid bacteria, usually comprises the step of introducing a specific coating on the dried cells or on the concentrated cell culture as shown in Figure 1.

[0017] Les microorganismes, en particulier les bactéries lactiques sont cultivées dans un bioréacteur en aérobie ou anaérobie en utilisant un milieu de fermentation contenant des sources assimilables d'acides aminés, peptides, sucres, vitamines et minéraux. Ces nutriments contenus dans le milieu ne sont utilisés que pour la prolifération des cellules.Microorganisms, in particular lactic acid bacteria are cultured in an aerobic or anaerobic bioreactor using a fermentation medium containing assimilable sources of amino acids, peptides, sugars, vitamins and minerals. These nutrients contained in the medium are only used for the proliferation of cells.

[0018] Les cultures concentrées sont obtenues au moyen d'une séparation par une centrifugation ou une ultrafiltration, dont le but est uniquement la séparation et la concentration des cellules contenues dans le milieu de culture.Concentrated cultures are obtained by means of separation by centrifugation or ultrafiltration, whose purpose is only the separation and concentration of the cells contained in the culture medium.

[0019] Une composition d'enrobage peut être appliquée à la culture sèche de micro-organismes, en particulier des bactéries lactiques ainsi obtenues, suivie d'un séchage, le plus souvent par lyophilisation.A coating composition can be applied to the dry culture of microorganisms, in particular lactic acid bacteria thus obtained, followed by drying, usually by lyophilization.

[0020] De façon alternative, la culture de microorganismes, en particulier de bactéries lactiques concentrées et formulées, peut être introduite dans une solution aqueuse de la composition d'enrobage, suivie d'un séchage, le plus souvent par lyophilisation.Alternatively, the culture of microorganisms, in particular concentrated and formulated lactic acid bacteria, can be introduced into an aqueous solution of the coating composition, followed by drying, usually by freeze-drying.

[0021] Cet enrobage peut être de type microsphérique, et appliqué aux micro-organismes, en particulier aux bactéries lactiques par une buse d'injection dans un procédé de micro-encapsulation.This coating may be of the microsphere type, and applied to microorganisms, in particular to lactic acid bacteria by an injection nozzle in a microencapsulation process.

[0022] Pour la micro-encapsulation de cellules microbiennes, il est essentiel que le procédé d'encapsulation soit mis en oeuvre dans des conditions relativement douces pour assurer une viabilité élevée des cellules encapsulées.For microencapsulation of microbial cells, it is essential that the encapsulation process be carried out under relatively mild conditions to ensure high viability of the encapsulated cells.

[0023] Il existe de nombreuses techniques de microencapsulation. Cependant, les techniques appliquées aux probiotiques sont généralement limitées à l'encapsulation dans des particules en gel, l'enrobage en lit fluidisé, et le séchage par atomisation.[0023] There are many microencapsulation techniques. However, the techniques applied to probiotics are generally limited to encapsulation in gel particles, fluidized bed coating, and spray drying.

[0024] Les techniques d’encapsulation de microorganismes probiotiques dans des particules en gel peuvent être classées en 2 groupes, en fonction du procédé utilisé pour former les capsules ou les billes : les techniques d'extrusion et d'émulsion.The encapsulation of probiotic microorganisms in gel particles can be classified into 2 groups, depending on the process used to form the capsules or beads: extrusion and emulsion techniques.

[0025] L'extrusion est une technique physique qui utilise des hydro-colloïdes comme matériaux d’encapsulation. La solution de polymère est d'abord mélangée avec les cellules microbiennes. Ce mélange est ensuite extrudé, à travers une buse à haute pression, sous forme de gouttelettes dans une solution contenant un agent de solidification.Extrusion is a physical technique that uses hydro-colloids as encapsulating materials. The polymer solution is first mixed with the microbial cells. This mixture is then extruded through a high pressure nozzle in the form of droplets into a solution containing a solidifying agent.

[0026] La gélification se produit par contact de la solution de polymère avec l’agent de solidification, par refroidissement ou par une combinaison des deux. Les facteurs qui influent la taille des microsphères produites sont : - le diamètre de la buse de dispersion, - la viscosité et le débit de la solution polymère, - la distance d'écoulement entre la buse et la solution de solidification, - la concentration et la température de la solution de polymère.Gelling occurs by contact of the polymer solution with the solidifying agent, by cooling or a combination of both. The factors that influence the size of the microspheres produced are: - the diameter of the dispersion nozzle, - the viscosity and the flow rate of the polymer solution, - the flow distance between the nozzle and the solidification solution, - the concentration and the temperature of the polymer solution.

[0027] De nouvelles techniques ont été développées pour la formation de gouttelettes et donc des microsphères par extrusion : (a) la formation de gouttelettes par une force électrostatique, (b) la formation de gouttelettes par le dispositif de jet coupé, (c) la formation de gouttelettes par la fréquence des vibrations, (d) la formation de gouttelettes par co-extrusion (flux coaxial).New techniques have been developed for the formation of droplets and thus microspheres by extrusion: (a) the formation of droplets by an electrostatic force, (b) the formation of droplets by the cut jet device, (c) the formation of droplets by the frequency of the vibrations, (d) the formation of droplets by coextrusion (coaxial flow).

[0028] Les principaux avantages de la méthode d’extrusion sont la simplicité de son fonctionnement, à moindre coût, et les conditions de fonctionnement assurant une viabilité cellulaire élevée. L'inconvénient majeur de cette technique est qu'elle est difficile à industrialiser et à automatiser en raison de la formation des microbilles.The main advantages of the extrusion method are the simplicity of its operation, at lower cost, and the operating conditions ensuring high cell viability. The major disadvantage of this technique is that it is difficult to industrialize and automate due to the formation of microbeads.

[0029] La réalisation d'une émulsion est une technique chimique permettant d'encapsuler des cellules probiotiques, qui utilise également des hydro-colloïdes comme matériaux d’encapsulation. Cette technique implique la dispersion d'une suspension « cellule-polymère » (phase discontinue) dans une phase huileuse/organique (phase continue). Le mélange est ensuite homogénéisé pour former une émulsion eau-dans-huile à l’aide d’un agent tensioactif et d'une agitation. La gélification de la phase dispersée est déclenchée par refroidissement ou par l'addition d’un agent de solidification à l’émulsion. Les microsphères produites sont ensuite recueillies par filtration ou par centrifugation.The production of an emulsion is a chemical technique for encapsulating probiotic cells, which also uses hydro-colloids as encapsulating materials. This technique involves the dispersion of a "cell-polymer" suspension (discontinuous phase) in an oily / organic phase (continuous phase). The mixture is then homogenized to form a water-in-oil emulsion using a surfactant and stirring. The gelation of the dispersed phase is initiated by cooling or by the addition of a solidifying agent to the emulsion. The microspheres produced are then collected by filtration or centrifugation.

[0030] Cette technique présente l'avantage d'être facile à industrialiser et donne un taux de survie élevé des micro-organismes. L'inconvénient majeur de cette technique est que les microbilles produites présentent un large éventail de tailles et de formes.This technique has the advantage of being easy to industrialize and gives a high survival rate of microorganisms. The major disadvantage of this technique is that the microbeads produced have a wide range of sizes and shapes.

[0031] Le séchage par atomisation est couramment utilisé pour la micro-encapsulation de microorganismes probiotiques. Il implique l'atomisation d’une solution contenant les cellules microbiennes et la matrice de polymère dans l’air chaud de séchage, suivie d’une évaporation rapide de l’eau.Spray drying is commonly used for the microencapsulation of probiotic microorganisms. It involves atomizing a solution containing the microbial cells and the polymer matrix into the hot drying air, followed by rapid evaporation of the water.

[0032] Le produit micro-encapsulé est ensuite séparé, sous forme d’une poudre sèche, de l’air de transport dans un cyclone. Différents paramètres de séchage par pulvérisation tels que le taux d’alimentation en produits, le débit d’air, la température du produit, la température d’entrée d’air, et la température de sortie d’air doivent être optimisés afin de produire des microsphères, capsules ou billes bien formées.The microencapsulated product is then separated, in the form of a dry powder, from the transport air in a cyclone. Different spray drying parameters such as product feed rate, airflow, product temperature, inlet air temperature, and outlet air temperature need to be optimized to produce well-formed microspheres, capsules or beads.

[0033] Cette technique présente l'avantage d'avoir des vitesses de production élevées mais aussi des inconvénients comme les coûts de l'installation industrielle et de fonctionnement. Mais, le problème principal est l'utilisation de températures élevées et des stress osmotiques dus à la déshydratation qui entraînent des pertes de viabilité et d'activité relativement élevés immédiatement après pulvérisation, en particulier l'inactivation d'enzymes essentielles qui maintiennent l’équilibre cellulaire.This technique has the advantage of having high production speeds but also disadvantages such as the costs of industrial installation and operation. But the main problem is the use of high temperatures and osmotic stress due to dehydration, which results in relatively high losses of viability and activity immediately after spraying, in particular the inactivation of essential enzymes which maintain the equilibrium. cellular.

[0034] D'après Châvez & Ledeboer, 2007, le nombre logarithmique de probiotiques diminue linéairement avec la température de l’air de sortie de l'atomiseur (dans la plage de 50 ° C - 80 ° C) et travailler avec des températures inférieures conduit à une accumulation de poudre à l'intérieur du cyclone. L'encapsulation par atomisation de Lactobacillus acidophilus réduit la viabilité d’environ 100 fois par rapport à avant l’encapsulation en raison de la température élevée utilisée dans le procédé (Zhao et al. 2008) . Divers facteurs tels que le type et la concentration des matériaux supports, les combinaisons temps- température et la résistance à la chaleur des cellules microbiennes influencent la viabilité des cellules encapsulées par atomisation. En utilisant un amidon modifié pré-gélatinisé en tant que matériau de support, O’Riordan (2001) a néanmoins obtenu une perte de moins d'une unité logarithmique (0,78) lors de l’encapsulation de cellules de Bifidobacterium avec une température d’entrée de 100 °C et une température de sortie de 45 °C.According to Chavez & Ledeboer, 2007, the logarithmic number of probiotics decreases linearly with the outlet air temperature of the atomizer (in the range of 50 ° C - 80 ° C) and working with lower temperatures leads to an accumulation of powder at inside the cyclone. Spray encapsulation of Lactobacillus acidophilus reduces viability by about 100-fold compared to before encapsulation due to the high temperature used in the process (Zhao et al., 2008). Various factors such as the type and concentration of the support materials, the time-temperature combinations and the heat resistance of the microbial cells influence the viability of the encapsulated cells by atomization. By using a pre-gelatinized modified starch as a support material, O'Riordan (2001) nevertheless obtained a loss of less than one log unit (0.78) when encapsulating Bifidobacterium cells with a temperature inlet temperature of 100 ° C and an outlet temperature of 45 ° C.

[0035] Lors d'un enrobage par pulvérisation, c'est à dire dans la technique du lit fluidisé, les cellules probiotiques doivent être sous forme solide, mais pas nécessairement complètement séchées. Elles sont ensuite mises en suspension dans l’air et un matériau d'enrobage liquide est appliqué par pulvérisation sur les cellules probiotiques. Le principal avantage de cette technique est qu'elle permet facilement l'ajout d'une couche supplémentaire de molécules ciblées pour une libération dans l’intestin, par exemple.During a spray coating, that is to say in the fluidized bed technique, the probiotic cells must be in solid form, but not necessarily completely dried. They are then suspended in the air and a liquid coating material is sprayed onto the probiotic cells. The main advantage of this technique is that it easily allows the addition of an additional layer of targeted molecules for release into the gut, for example.

[0036] Le but de la micro-encapsulation est de préserver la viabilité des cellules microbiennes encapsulées des conditions environnementales néfastes rencontrées lors de leur mise en œuvre, lors de leur conservation avant emploi, mais aussi lors de leur addition à des aliments et au cours du passage à travers le tube digestif. Cependant, il existe une perte de viabilité cellulaire au cours des étapes du procédé de la microencapsulation lui-même ou du séchage qui le suit.The purpose of the microencapsulation is to preserve the viability of microbial cells encapsulated adverse environmental conditions encountered during their implementation, when stored before use, but also when added to food and during passage through the digestive tract. However, there is a loss of cell viability during the steps of the microencapsulation process itself or the subsequent drying.

[0037] Un problème dans l'approche de l'enrobage des probiotiques est que ces technologies stabilisent les bactéries le plus souvent sous forme liquide. Pour améliorer le stockage, il est pratique de convertir ces capsules ou billes en poudre sèche en utilisant des techniques telles que l'atomisation, la lyophilisation ou le lit fluidisé. Néanmoins, il est également connu que la lyophilisation induit une mortalité significative des cellules bactériennes à cause de la perte d'intégrité membranaire et de la dénaturation des macromolécules. Les composants du milieu dans lequel les bactéries sont séchées peuvent avoir un effet plus important sur la stabilité des probiotiques que la micro-encapsulation elle-même.A problem in the approach of coating probiotics is that these technologies stabilize bacteria most often in liquid form. To improve storage, it is convenient to convert these capsules or beads into dry powder using techniques such as atomization, lyophilization or fluidized bed. Nevertheless, it is also known that lyophilization induces a significant mortality of bacterial cells because of the loss of membrane integrity and the denaturation of macromolecules. The components of the medium in which the bacteria are dried may have a greater effect on the stability of the probiotics than the microencapsulation itself.

[0038] La double encapsulation dans l'alginate et la maltodextrine de Lactobacillus rhamnosus GG et de Lactobacillus acidophilus NCFM ne montre pas de différence dans la perte de viabilité observée suite à la lyophilisation par rapport à celle observée avec les suspensions cellulaires préparées avec la maltodextrine seule : la réduction logarithmique de Lactobacillus GG est de 0,63 et 0,84, la réduction logarithmique deDouble encapsulation in alginate and maltodextrin of Lactobacillus rhamnosus GG and Lactobacillus acidophilus NCFM showed no difference in the loss of viability observed following lyophilization compared with that observed with cell suspensions prepared with maltodextrin. alone: the log reduction of Lactobacillus GG is 0.63 and 0.84, the log reduction of

Lactobacillus NCFM est de 1,89 et 1,95 respectivement pour les cellules doublement encapsulées et les cellules libres (Sohail & al., 2013).Lactobacillus NCFM is 1.89 and 1.95 respectively for doubly encapsulated cells and free cells (Sohail & al., 2013).

[0039] La viabilité de Bifidobacterium longum 15708 micro-encapsulé par une technique d'extrusion et de pulvérisation (spray) dans une matrice alginate après lyophilisation a été évaluée par Amine et al. (2014) . Des pertes de viabilité de 2,9 et 2 log ont respectivement été observées. La lyophilisation des cellules libres a entraîné une perte de 2,75 log.The viability of Bifidobacterium longum 15708 microencapsulated by an extrusion and spraying technique (spray) in an alginate matrix after lyophilization was evaluated by Amine et al. (2014) . Viability losses of 2.9 and 2 log were observed, respectively. Freeze-drying of the free cells resulted in a loss of 2.75 log.

[0040] La multiplication de ces microorganismes probiotiques à l'intérieur de capsules ou billes composées d'un matériau polymère est déjà connue dans l'art. En effet, il a été démontré que la production de populations élevées de probiotiques était possible à l'intérieur de billes d'alginate.The multiplication of these probiotic microorganisms inside capsules or balls composed of a polymer material is already known in the art. Indeed, it has been shown that the production of high populations of probiotics was possible inside alginate beads.

[0041] Cependant de manière générale, de tels procédés classiques pour l’enrobage des bactéries lactiques qui comprennent les étapes d’introduction de la composition d'enrobage ou de micro-encapsulation après concentration et éventuellement séchage des cultures, conduisent lors de l'étape de lyophilisation, à des rendements de survie cellulaire qui restent faibles pour de nombreux probiotiques.However, in general, such conventional methods for coating lactic acid bacteria which include the steps of introducing the coating composition or microencapsulation after concentration and optionally drying cultures, lead to the freeze-drying step, to cell survival efficiencies that remain low for many probiotics.

[0042] En outre, il est connu que les microorganismes probiotiques montrent une perte de viabilité cellulaire au cours des étapes du procédé de la micro-encapsulation lui-même et lors de leur séchage.In addition, it is known that the probiotic microorganisms show a loss of cell viability during the steps of the microencapsulation process itself and during their drying.

Etat de la technique [0043] Champagne et al. (2000 & 2007) décrivent une production de microorganismes probiotiques à l'intérieur d'une capsule composée d'un matériau polymérique, en particulier de billes d'alginate. Cependant ce document ne décrit ni ne suggère de traiter ces billes d'alginate obtenues par une étape supplémentaire de séchage, en particulier par lyophilisation.State of the Art [0043] Champagne et al. (2000 & 2007) describe a production of probiotic microorganisms within a capsule composed of a polymeric material, particularly alginate beads. However, this document does not describe or suggest treating these alginate beads obtained by an additional drying step, in particular by lyophilization.

[0044] La demande internationale de brevet WO2015/000972 divulgue une méthode améliorée de lyophilisation de cellules encapsulées comprenant deux étapes successives de deux brèves incubations, de moins d'une heure et insuffisantes pour assurer une multiplication cellulaire dans un milieu comprenant des molécules protectrices, suivie d'une étape de séchage de ces cellules encapsulés et traités.The international patent application WO2015 / 000972 discloses an improved method of lyophilization of encapsulated cells comprising two successive stages of two brief incubations, less than one hour and insufficient to ensure cell multiplication in a medium comprising protective molecules, followed by a drying step of these encapsulated and treated cells.

Buts de l'invention [0045] La présente invention a pour but de fournir un nouveau procédé d'encapsulation de micro-organismes, en particulier des microorganismes probiotiques choisis parmi le groupe constitué par les bactéries, telles que les bactéries lactiques et les bifidobactéries, ainsi que les champignons, en particulier les levures, et qui ne présente pas les inconvénients de l'état de la technique.OBJECTS OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a novel process for encapsulating microorganisms, in particular probiotic microorganisms chosen from the group consisting of bacteria, such as lactic acid bacteria and bifidobacteria, as well as fungi, in particular yeasts, and which does not have the disadvantages of the state of the art.

[0046] Un but particulier de l'invention est d'obtenir un procédé industrialisable et qui génère des poudres de ces micro-organismes, en particulier des probiotiques encapsulés avec une faible mortalité des cellules encapsulées.A particular object of the invention is to obtain an industrializable process which generates powders of these microorganisms, in particular probiotics encapsulated with low mortality of encapsulated cells.

[0047] Un dernier but de l'invention est d'obtenir de telles poudres de microorganismes lyophilisées qui comprennent une concentration élevée en microorganismes vivants encapsulés aptes à présenter une efficacité probiotique ou non probiotique dans des compositions de type pharmaceutiques, cosmétiques, agroalimentaires, nutraceutiques ou sanitaires, en particulier dans des compositions sanitaires utilisables dans l'épuration des canalisations ou des fosses septiques, mais aussi d'obtenir des poudres ayant de préférence des tailles uniformes de particules solides constituées de ces capsules, microsphères ou billes, les dites poudres étant aptes à être conservées, manipulées et stockées pendant des durées prolongées.A final object of the invention is to obtain such lyophilized microorganism powders which comprise a high concentration of encapsulated live microorganisms capable of having a probiotic or non-probiotic efficacy in pharmaceutical, cosmetic, agri-food and nutraceutical-type compositions. or sanitary, especially in sanitary compositions used in the purification of pipes or septic tanks, but also to obtain powders preferably having uniform sizes of solid particles consisting of these capsules, microspheres or beads, said powders being able to be stored, handled and stored for prolonged periods.

Eléments caractéristiques de l'invention [0048] La présente invention concerne un procédé d'enrobage ou d'encapsulation de microorganismes de préférence des microorganismes probiotiques, le dit procédé comprenant les étapes, de préférence consécutives suivantes: - éventuellement une première étape de culture et de multiplication desdits microorganismes, suivie éventuellement d'une étape de collecte desdits microorganismes, - une étape d'enrobage desdits microorganismes dans des capsules polymériques, - une seconde étape de culture et de multiplication des dits microorganismes encapsulés dans une solution nutritive adéquate pendant une durée comprise entre 2 heures et 7 jours, - une étape de collecte des microorganismes multipliés et encapsulés et - une étape de séchage par lyophilisation des microorganismes multipliés et encapsulés pour former une poudre de microorganismes encapsulés.Characteristic Elements of the Invention The present invention relates to a process for coating or encapsulating microorganisms, preferably probiotic microorganisms, the process comprising the following steps, preferably consecutive: optionally a first stage of cultivation and multiplying said microorganisms, optionally followed by a step of collecting said microorganisms, - a step of coating said microorganisms in polymeric capsules, - a second step of cultivation and multiplication of said microorganisms encapsulated in a suitable nutrient solution for a period of time. between 2 hours and 7 days, - a step of collecting microorganisms multiplied and encapsulated and - a step of drying by lyophilization of microorganisms multiplied and encapsulated to form a powder of encapsulated microorganisms.

[0049] La présente invention concerne aussi une poudre de microorganismes, de préférence probiotiques, incorporées dans des capsules polymériques et obtenue de préférence par le procédé de l'invention.The present invention also relates to a powder of microorganisms, preferably probiotics, incorporated in polymeric capsules and preferably obtained by the method of the invention.

[0050] De préférence, dans le procédé et les poudres de l'invention, les microorganismes, sont choisis parmi les bactéries probiotiques et les champignons, en particulier les levures.Preferably, in the process and the powders of the invention, the microorganisms are chosen from probiotic bacteria and fungi, in particular yeasts.

[0051] Avantageusement, les bactéries probiotiques sont choisies parmi le groupe constitué par les bactéries lactiques ou les bifidobactéries, plus particulièrement les bactéries lactiques sont choisies parmi le groupe constitué par Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus amylovorus, lactobacillus alimentarius, Lactobacillus brevis, Lactobacillus casei, en particulier Lactobacillus casei subsp. Casei ou Lactobacillus casei Shirota, Lactobacillus crispatus, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus delbrueckii, en particulier Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis ou Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Lactobacillus farciminis, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus lactis, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus pentosaceus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus sakei, Lactobacillus salivarius, Lactococcus lactis, Oenococcus oeni, Pediococcus acidilactici, Pediococcus pentosaceus, Pediococcus halophilus, Streptococcus thermophilus ou leur mélange.Advantageously, the probiotic bacteria are chosen from the group consisting of lactic acid bacteria or bifidobacteria, more particularly the lactic acid bacteria are chosen from the group consisting of Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus amylovorus, Lactobacillus alimentarius, Lactobacillus brevis, Lactobacillus casei, in particular Lactobacillus casei subsp. Casei or Lactobacillus casei Shirota, Lactobacillus crispatus, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus delbrueckii, in particular Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis or Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Lactobacillus farciminis, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus lactis, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus pentosaceus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus sakei, Lactobacillus salivarius, Lactococcus lactis, Oenococcus oeni, Pediococcus acidilactici, Pediococcus pentosaceus, Pediococcus halophilus, Streptococcus thermophilus or their mixture.

[0052] Dans le procédé et les poudres de l'invention, les bifidobactéries sont choisies parmi le groupe constitué par Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium animalis y compris Bifidobacterium animalis subsp. animalis et Bifidobacterium animalis subsp. lactis, Bifidobacterium angulatum, Bifidobacterium bifidum,In the process and the powders of the invention, the bifidobacteria are chosen from the group consisting of Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium animalis including Bifidobacterium animalis subsp. animalis and Bifidobacterium animalis subsp. lactis, Bifidobacterium angulatum, Bifidobacterium bifidum,

Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis, Bifidibacterium lactis, Bididobacterium longum, Bifidobacterium pseudolongum ou leur mélange. Les microorganismes peuvent aussi être choisis parmi le groupe constitué par Micrococcus varians, Staphylococcus carnosus, Staphylococcus xylosus, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus coagulans, Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis, Bacillus natto, Bacillus clausii, Bacillus cereus var. toyoi, Bacillus pumilus, Bacillus thuringiensis, Escherichia coli souche nissle, Paenibacillus alvei, Propionibacterium freudenreichii Escherichia coli souche nissle, Propionibacterium freudenreichii et les levures, de préférence Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boulardii, Yarrowia lipolytica, Brettanomyces bruxellensis, Debaryomyces hansenii, Candida albicans et Kluyveromyces marxianus .Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium lactis, Bididobacterium longum, Bifidobacterium pseudolongum or a mixture thereof. The microorganisms may also be selected from the group consisting of Micrococcus varians, Staphylococcus carnosus, Staphylococcus xylosus, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus coagulans, Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis, Bacillus natto, Bacillus clausii, Bacillus cereus var. toyoi, Bacillus pumilus, Bacillus thuringiensis, Escherichia coli nissle strain, Paenibacillus alvei, Propionibacterium freudenreichii Escherichia coli nissle strain, Propionibacterium freudenreichii and yeasts, preferably Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boulardii, Yarrowia lipolytica, Brettanomyces bruxellensis, Debaryomyces hansenii, Candida albicans and Kluyveromyces marxianus.

[0053] Avantageusement dans le procédé et les poudres de l'invention, le matériau polymérique enrobant des capsules polymériques est un hydro-colloïde choisi parmi le groupe constitué par l'alginate, l'agar, les carraghénanes, de préférence le !-carraghénane, l'amidon, le chitosane, l'alginate, la pectine, le pullulane, la gélatine, les gommes, en particulier la gomme gellane ou la gomme xanthane, l’acétophtalate de cellulose, la gélatine, les protéines du lait, en particulier la caséine ou un mélange d'entre eux, tels que décrits par Burgain & al. (2011) ainsi que par Rathore & al. (2013) ; lesdits materiaux pouvant être combinés à d'autres éléments connus pour améliorer cet enrobage, en particulier des maltodextrines, de la cellulose, de l'hemicellulose, de l'ethylcelllulose, de la carboxycellulose et leur mélange.Advantageously in the process and the powders of the invention, the polymeric material coating polymeric capsules is a hydro-colloid selected from the group consisting of alginate, agar, carrageenans, preferably the -carraghenane starch, chitosan, alginate, pectin, pullulan, gelatin, gums, in particular gellan gum or xanthan gum, cellulose acetate phthalate, gelatin, milk proteins, in particular casein or a mixture of them, as described by Burgain & al. (2011) as well as by Rathore & al. (2013); said materials being able to be combined with other elements known to improve this coating, in particular maltodextrins, cellulose, hemicellulose, ethylcelllulose, carboxycellulose and their mixture.

[0054] Dans le procédé de l'invention, la solution nutritive des microorganismes encapsulés comprend essentiellement des acides aminés, des saccharides, des minéraux et éventuellement des vitamines.In the method of the invention, the nutrient solution encapsulated microorganisms essentially comprises amino acids, saccharides, minerals and optionally vitamins.

[0055] De préférence dans la poudre de l'invention, le microorganisme est soit Lactobacillus rhamnosus et comprend une concentration en Lactobacillus rhamnosus supérieure à 1,5 x 1011 (cfu/g), de préférence supérieure à 2 x 1011 (cfu/g) ou soit le microorganisme est choisi parmi le groupe constitué par Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus et Lactobacillus bulgaricus et comprend une concentration en microorganismes par capsule supérieure à 1x 109 (cfu/g), de préférence comprise entre 1 x 109 (cfu/g) et 2 x 1011 (cfu/g) .Preferably in the powder of the invention, the microorganism is either Lactobacillus rhamnosus and comprises a Lactobacillus rhamnosus concentration greater than 1.5 × 10 11 (cfu / g), preferably greater than 2 × 10 11 (cfu / g). or the microorganism is selected from the group consisting of Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus and Lactobacillus bulgaricus and comprises a concentration of microorganisms per capsule greater than 1 x 109 (cfu / g), preferably between 1 x 109 (cfu / g) and 2 x 1011 (cfu / g).

[0056] Un autre aspect de l'invention concerne une composition pharmaceutique comprenant un diluant ou véhicule pharmaceutique adéquat, une composition alimentaire comprenant un diluant ou un véhicule alimentaire adéquat ou une composition nutraceutique comprenant un diluant ou un véhicule adéquat et la poudre de l'invention.Another aspect of the invention relates to a pharmaceutical composition comprising a suitable pharmaceutical diluent or carrier, a food composition comprising a diluent or a suitable food vehicle or a nutraceutical composition comprising a suitable diluent or vehicle and the powder of the invention.

[0057] Un dernier aspect de l'invention concerne une composition sanitaire, en particulier destinée à l'épuration des déchets présents dans des canalisations ou fosses septiques et comprenant la poudre de l'invention.[0057] A final aspect of the invention relates to a sanitary composition, in particular for the purification of waste present in pipes or septic tanks and comprising the powder of the invention.

[0058] La présente invention sera décrite en détails ci-dessous dans la description d'une forme d'exécution préférée de l'invention, en référence aux figures et à l'exemple présenté à titre d'illustration non limitative de la portée de l'invention.The present invention will be described in detail below in the description of a preferred embodiment of the invention, with reference to the figures and the example presented by way of non-limiting illustration of the scope of the invention.

Brève description des figures [0059] La figure 1 représente les étapes d'un procédé de l'état de la technique pour un enrobage de bactéries lactiques.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 represents the steps of a method of the state of the art for coating lactic acid bacteria.

[0060] La figure 2 représente les étapes principales du procédé d'obtention d'une poudre lyophilisée des bactéries lactiques enrobées selon la présente invention.FIG. 2 represents the main steps of the process for obtaining a lyophilized powder of coated lactic acid bacteria according to the present invention.

Description détaillée de l'invention [0061] La présente invention concerne un procédé d'enrobage ou d'encapsulation, en particulier de microencapsulation d'un microorganisme, c'est-à-dire une cellule vivante choisie parmi le groupe constitué par les bactéries, en particulier les bactéries lactiques ou les bifidobactéries et les champignons, de préférence un microorganisme probiotique encapsulé comprenant, tel que représenté à la figure 2, les étapes, de préférence successives, suivantes: - éventuellement une première culture 1, multiplication ou propagation préalable desdits microorganismes cellulaires, de préférence probiotiques, en particulier des microorganismes, en particulier des bactéries lactiques ou des levures, sur un milieu de croissance des microorganismes adéquat, en particulier une solution aqueuse comprenant de préférence comme nutriments, au moins des acides aminés, des saccharides, des minéraux et éventuellement des vitamines ; - éventuellement une étape de collecte des microorganismes multipliés dénommée étape de formulation 2 desdits microorganismes pour les mettre en conditions aptes à l'étape ultérieure d'enrobage ; - un enrobage ou une encapsulation, en particulier une micro-encapsulation 3 desdits microorganismes ou cellules, de préférence probiotiques, multipliés dans des capsules, c'est-à-dire des microsphères ou des billes polymériques ; - une seconde culture 4, multiplication ou propagation desdits microorganismes dans une solution nutritive adéquate, de préférence une solution aqueuse comprenant comme nutriments au moins des saccharides, des acides aminés, des minéraux, et éventuellement des vitamines et, pendant une phase de croissance cellulaire dans (à l'intérieur de) lesdites capsules polymériques, les desdites microsphères ou lesdites billes polymériques, afin d'augmenter la concentration, de préférence d'un facteur 2, 4, 6, 10, 100 ou 1000 ou plus desdits micro-organismes, de préférence probiotiques, à l'intérieur des capsules, microsphères ou billes polymériques, pendant une durée adéquate pour cette culture, multiplication ou propagation, de préférence pendant une durée de plus de 2 heures, de préférence une durée de plus de 4 heures ou 6 heures, de plus de 12 heures, voire de plus de 24 heures ou 48 heures, en particulier pendant une durée comprise entre environ 2 heures et environ 7 jours, de préférence comprise entre environ 6 heures et environ 4 jours, plus particulièrement entre environ 12 heures et environ 48 heures ; - une récolte 5, de préférence sur un tamis de taille adéquate, desdits micro-organismes, de préférence probiotiques, encapsulés et - un séchage 6, de préférence par lyophilisation des micro-organismes, de préférence probiotiques, encapsulés pour former une poudre de microorganismes, de préférence probiotiques encapsulés.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of coating or encapsulation, in particular microencapsulation of a microorganism, that is to say a living cell selected from the group consisting of bacteria , in particular lactic acid bacteria or bifidobacteria and fungi, preferably an encapsulated probiotic microorganism comprising, as represented in FIG. 2, the following, preferably successive, steps: optionally a first culture 1, multiplication or prior propagation of said cellular microorganisms, preferably probiotics, in particular microorganisms, in particular lactic acid bacteria or yeasts, on a suitable microorganism growth medium, in particular an aqueous solution preferably comprising as nutrients, at least amino acids, saccharides, minerals and possibly vitamins; optionally a step of collecting the multiplied microorganisms called formulation step 2 of said microorganisms to put them in conditions suitable for the subsequent coating step; coating or encapsulation, in particular micro-encapsulation of said microorganisms or cells, preferably probiotic, multiplied in capsules, that is to say microspheres or polymeric beads; a second culture 4, multiplication or propagation of said microorganisms in an adequate nutrient solution, preferably an aqueous solution comprising as nutrients at least saccharides, amino acids, minerals, and possibly vitamins and, during a phase of cell growth in (within) said polymeric capsules, said microspheres or said polymeric beads, to increase the concentration, preferably by a factor of 2, 4, 6, 10, 100 or 1000 or more of said microorganisms, probiotics, within the capsules, microspheres or polymeric beads, for a period of time suitable for this culture, multiplication or propagation, preferably for a duration of more than 2 hours, preferably a duration of more than 4 hours or 6 hours. hours, more than 12 hours or more than 24 hours or 48 hours, in particular for a period of time n 7 days, preferably between about 6 hours and about 4 days, more particularly between about 12 hours and about 48 hours; - harvesting 5, preferably on a sieve of suitable size, said microorganisms, preferably probiotic, encapsulated and - drying 6, preferably by lyophilization microorganisms, preferably probiotic, encapsulated to form a powder of microorganisms preferably encapsulated probiotics.

[0062] Selon l'invention, le milieu de culture des microorganismes encapsulés est une solution nutritive et de préférence aqueuse connue pour la croissance des microorganismes, en particulier les bactéries et les champignons, y compris les levures et comporte, de préférence des acides aminés ou des peptides source d'acides aminés, des saccharides, c'est-à-dire des monosaccharides tel que le glucose ou des polysaccharides, des minéraux en particulier sous forme de sels d'halogénures et de métaux alcalins ou alcalinoterreux, éventuellement des vitamines ayant de préférence des activités anti-oxydantes et éventuellement des acides, tels que l'acide ascorbique ou l'acide citrique.According to the invention, the culture medium of the encapsulated microorganisms is a nutritive and preferably aqueous solution known for the growth of microorganisms, in particular bacteria and fungi, including yeasts, and preferably comprises amino acids. or source peptides of amino acids, saccharides, that is to say monosaccharides such as glucose or polysaccharides, minerals in particular in the form of halide salts and alkali or alkaline earth metals, optionally vitamins preferably having antioxidant activities and optionally acids, such as ascorbic acid or citric acid.

[0063] De préférence, la solution nutritive comporte les éléments suivants: peptone de caséine, extrait de levure, extrait de viande, du polyoxyethylene sorbitan monooleate (polysorbate 80 ou tween 80 ®), glucose, des minéraux (de préférence choisis parmi le groupe constitué par du potassium, du sodium, de l'ammonium, du magnésium et du manganèse et éventuellement du Zinc, du Cuivre, du fer, du Bore, du Cobalt, des sulfates, en particulier du sulfate de calcium et/ou du sulfate de magnésium, du phosphate de diammonium, de l'acide phosphorique, éventuellement du peptone de viande, du tryptone, du glucose ou d'autres saccharides , des vitamines).Preferably, the nutrient solution comprises the following elements: casein peptone, yeast extract, meat extract, polyoxyethylene sorbitan monooleate (polysorbate 80 or tween 80 ®), glucose, minerals (preferably chosen from the group consisting of potassium, sodium, ammonium, magnesium and manganese and possibly zinc, copper, iron, boron, cobalt, sulphates, in particular calcium sulphate and / or sulphate. magnesium, diammonium phosphate, phosphoric acid, possibly meat peptone, tryptone, glucose or other saccharides, vitamins).

[0064] Les capsules ou les billes sont des capsules polymériques ou des billes polymériques dont le matériau (un hydro-colloïde) principal est choisi parmi le groupe constitué par l'alginate, l'agar, les carraghénanes, de préférence le !-carraghénane, l'amidon, le chitosane, l'alginate, la pectine, le pullulane, la gélatine, les gommes, en particulier la gomme gellane ou la gomme xanthane, l’acétophtalate de cellulose, la gélatine, les protéines du lait, en particulier la caséine ou un mélange d'entre eux, tels que décrits par Burgain & al. (2011) ainsi que par Rathore & al.(2013); lesdits materiaux pouvant être combinés à d'autres éléments connus pour améliorer cet enrobage, en particulier des maltodextrines, de la cellulose, de l'hemicellulose, de l'ethylcelllulose, de la carboxycellulose et leur mélange. De préférence, les capsules polymériques ou billes polymériques sont des capsules d'un matériau choisi parmi le groupe constitué par l'alginate ou un mélange d'alginate et de maltodextrines.The capsules or the beads are polymeric capsules or polymeric beads, the main material (a hydro-colloid) is selected from the group consisting of alginate, agar, carrageenans, preferably the -carraghénane starch, chitosan, alginate, pectin, pullulan, gelatin, gums, in particular gellan gum or xanthan gum, cellulose acetate phthalate, gelatin, milk proteins, in particular casein or a mixture of them, as described by Burgain & al. (2011) as well as by Rathore & al (2013). said materials being able to be combined with other elements known to improve this coating, in particular maltodextrins, cellulose, hemicellulose, ethylcelllulose, carboxycellulose and their mixture. Preferably, the polymeric capsules or polymeric beads are capsules of a material selected from the group consisting of alginate or a mixture of alginate and maltodextrins.

[0065] Les capsules, microsphères ou billes sont presque exclusivement produites en utilisant des polymères solubles dans l'eau qui fournissent un degré élevé de perméabilité aux nutriments de faible poids moléculaire et aux métabolites, fournissant ainsi des conditions optimales nécessaires au bon fonctionnement des cellules, de préférence probiotiques, immobilisées. En outre, de préférence, les matériaux des capsules, microsphères ou billes sont sélectionnés pour assurer une libération entérique des microorganismes, c'est-à-dire dans l'intestin du mammifère, y compris l'homme à qui elles sont administrées.Capsules, microspheres or beads are almost exclusively produced using water-soluble polymers that provide a high degree of permeability to low molecular weight nutrients and metabolites, thereby providing the optimal conditions necessary for the proper functioning of the cells. , preferably probiotic, immobilized. In addition, preferably, the capsule, microsphere or bead materials are selected to provide enteric release of microorganisms, i.e., into the mammalian gut, including the man to whom they are administered.

[0066] Aussi bien des polymères hydrosolubles naturels que des synthétiques ont été utilisés pour la micro-encapsulation de cellules microbiennes. Bien que les polymères synthétiques offrent une plus grande résistance mécanique et une meilleure stabilité chimique, les polymères naturels sont préférés à leurs homologues synthétiques, car ils sont moins nocifs pour l'intégrité et la viabilité cellulaire des microorganismes encapsulés ou enrobés.Both natural and synthetic water-soluble polymers have been used for microencapsulation of microbial cells. Although synthetic polymers offer greater mechanical strength and chemical stability, natural polymers are preferred to their synthetic counterparts because they are less harmful to the integrity and cell viability of encapsulated or coated microorganisms.

[0067] Les microsphères, capsules ou billes obtenues par le procédé de l'invention sont d'une taille généralement comprise entre environ 1 pm et environ 1000 pm, de préférence entre environ 5 pm et environ 800 pm, plus particulièrement entre environ 10 pm et environ 500 pm.The microspheres, capsules or beads obtained by the process of the invention are of a size generally of between about 1 μm and about 1000 μm, preferably between about 5 μm and about 800 μm, more particularly between about 10 μm. and about 500 μm.

[0068] Avantageusement, selon l'invention, les microorganismes, de préférence probiotiques, en particulier des bactéries lactiques sont propagées une première fois dans un bioréacteur en conditions aérobies ou en conditions anaérobies en utilisant un milieu de fermentation contenant des nutriments adéquats, en particulier une ou plusieurs source(s) assimilable(s) d'acides aminés, de peptides, de saccharides, de vitamines et de minéraux.Advantageously, according to the invention, the microorganisms, preferably probiotics, in particular lactic acid bacteria are propagated a first time in a bioreactor under aerobic conditions or anaerobic conditions using a fermentation medium containing adequate nutrients, in particular one or more assimilable source (s) of amino acids, peptides, saccharides, vitamins and minerals.

[0069] Cette culture de microorganismes probiotiques multipliés est ensuite introduite dans une composition d'enrobage, sans concentration préalable; la culture de micro-organismes, probiotiques, étant de préférence mélangée avec une solution comprise entre environ 1% et environ 10% d'alginate de sodium stérile, de préférence à environ 5% d’alginate de sodium stérile.This multiplied probiotic microorganism culture is then introduced into a coating composition, without prior concentration; the culture of probiotic microorganisms being preferably mixed with a solution of between about 1% and about 10% sterile sodium alginate, preferably about 5% sterile sodium alginate.

[0070] Ledit mélange est ajouté goutte à goutte par extrusion dans une solution stérile contenant entre environ 3% et environ 1% de CaCl2, de préférence environ 2% Cacl2 et entre environ 0.1 % et environ 5 % de glycérol, de préférence environ 1% de glycérol, à température ambiante tout en agitant continuellement et ces capsules, microsphères ou ces billes obtenues sont ensuite durcies dans cette solution pendant une durée comprise entre environ 30 minutes et environ 2 heures, de préférence pendant environ 1 heure.Said mixture is added dropwise by extrusion into a sterile solution containing between about 3% and about 1% CaCl 2, preferably about 2% Cacl 2 and between about 0.1% and about 5% glycerol, preferably about 1%. % glycerol, at room temperature while stirring continuously and these capsules, microspheres or these beads obtained are then cured in this solution for a period of between about 30 minutes and about 2 hours, preferably for about 1 hour.

[0071] La viabilité cellulaire de la poudre de cellules probiotiques enrobées ainsi obtenue est étonnamment supérieure à celle d'une poudre de cellules probiotiques enrobées obtenue à partir de capsules, de microsphères ou de billes contenant une culture concentrée de ces microorganismes probiotiques.The cell viability of the coated probiotic cell powder thus obtained is surprisingly superior to that of a coated probiotic cell powder obtained from capsules, microspheres or beads containing a concentrated culture of these probiotic microorganisms.

[0072] De préférence, les microorganismes sont des bactéries gram-positives, en particulier des espèces de bactéries lactiques principalement utilisées comme probiotiques et traitées par les étapes du procédé de l'invention sont choisies parmi le groupe constitué par Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus amylovorus, Lactobacillus alimentarius, Lactobacillus brevis, Lactobacillus casei, en particulier Lactobacillus casei subsp. Casei ou Lactobacillus casei Shirota, Lactobacillus crispatus, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus delbrueckii, en particulier Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis ou Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Lactobacillus farciminis, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus lactis, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus pentosaceus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus sakei, Lactobacillus salivarius, Lactococcus lactis, Oenococcus oeni, Pediococcus acidilactici, Pediococcus pentosaceus, Pediococcus halophilus, Streptococcus thermophilus, d'autres bactéries décrites par Makinen & Bigret, 1993 ou par Anal & Singh, 2007 ou leurs mélanges.Preferably, the microorganisms are gram-positive bacteria, in particular species of lactic acid bacteria mainly used as probiotics and treated by the steps of the process of the invention are chosen from the group consisting of Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus amylovorus, Lactobacillus alimentarius, Lactobacillus brevis, Lactobacillus casei, in particular Lactobacillus casei subsp. Casei or Lactobacillus casei Shirota, Lactobacillus crispatus, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus delbrueckii, in particular Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis or Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Lactobacillus farciminis, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus lactis, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus pentosaceus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus sakei, Lactobacillus salivarius, Lactococcus lactis, Oenococcus oeni, Pediococcus acidilactici, Pediococcus pentosaceus, Pediococcus halophilus, Streptococcus thermophilus, other bacteria described by Makinen & Bigret, 1993 or by Anal & Singh, 2007 or their mixtures.

[0073] Les bactéries lactiques, qui sont parmi les microorganismes probiotiques les plus importants généralement associés au tractus gastro-intestinal, ont de nombreux effets bénéfiques sur la flore intestinale humaine, y compris pour la stimulation immunitaire, pour la réduction du taux de cholestérol, l'inhibition de la croissance des pathogènes, le maintien d'une microflore intestinale saine, la prévention du cancer, l'amélioration de l'utilisation du lactose, la prévention des maladies diarrhéiques ou de la constipation, l'absorption du calcium, la synthèse de vitamines et la prédigestion des protéines (Li & al., 2009).Lactic acid bacteria, which are among the most important probiotic microorganisms generally associated with the gastrointestinal tract, have numerous beneficial effects on the human intestinal flora, including for immune stimulation, for the reduction of cholesterol level, inhibition of pathogen growth, maintenance of a healthy intestinal microflora, prevention of cancer, improvement of lactose utilization, prevention of diarrheal diseases or constipation, absorption of calcium, vitamin synthesis and protein predigestion (Li & al., 2009).

[0074] Ces bactéries Gram-positives, en forme de bâtonnet, non sporulées, catalase-négatives, généralement anaérobies, mais aérotolérantes, sont tolérantes à l’acidité et peuvent être fermentaires; l’acide lactique est le principal produit final de la fermentation des sucres (Axelsson, 1993) .These gram-positive, rod-shaped, non-sporulating, catalase-negative bacteria, which are generally anaerobic but aerotolerant, are acid-tolerant and can be fermentative; lactic acid is the main end product of sugar fermentation (Axelsson, 1993).

[0075] En outre, d’autres microorganismes communément utilisés comme probiotiques sont les bifidobactéries, également traitées par les étapes du procédé de l'invention, de préférence choisies parmi le groupe constitué par Bifidobacterium adolescentie, Bifidobacterium animalis, y compris Bifidobacterium animalis subsp.animalis et Bifidobacterium animalis subsp.lactis, Bifidobacterium angulatum, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis, Bifidibacterium lactis, Bididobacterium longum et Bifidobacterium pseudolongum.In addition, other microorganisms commonly used as probiotics are bifidobacteria, also treated by the process steps of the invention, preferably selected from the group consisting of Bifidobacterium adolescent, Bifidobacterium animalis, including Bifidobacterium animalis subsp. and Bifidobacterium animalis subsp.lactis, Bifidobacterium angulatum, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium lactis, Bididobacterium longum and Bifidobacterium pseudolongum.

[0076] Les bifidobactéries sont également Gram-positives et sont en forme de bâtonnet, mais assurent leur croissance en anaérobie. Ces bactéries peuvent se développer à un pH appartenant à la gamme 4.5-8.5. Les bifidobactéries fermentent les hydrates de carbone, produisant principalement de l’acide acétique et de l’acide lactique dans un rapport molaire de 3:2 (v/v), mais pas de dioxyde de carbone, d’acide butyrique ou d’acide propionique.Bifidobacteria are also Gram-positive and are rod-shaped, but ensure their growth in anaerobic. These bacteria can grow at a pH in the 4.5-8.5 range. Bifidobacteria ferment carbohydrates, producing mainly acetic acid and lactic acid in a molar ratio of 3: 2 (v / v), but not carbon dioxide, butyric acid or acid propionic acid.

[0077] Outre les bactéries lactiques, d'autres bactéries telles que Micrococcus varians, Staphylococcus carnosus, Staphylococcus xylosus, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus coagulans, Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis, Bacillus natto, Bacillus clausii, Bacillus cereus var. toyoi, Bacillus pumilus, Bacillus thuringiensis, Escherichia coli souche nissle, Paenibacillus alvei, Propionibacterium freudenreichiiIn addition to lactic acid bacteria, other bacteria such as Micrococcus varians, Staphylococcus carnosus, Staphylococcus xylosus, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus coagulans, Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis, Bacillus natto, Bacillus clausii, Bacillus cereus var. toyoi, Bacillus pumilus, Bacillus thuringiensis, Escherichia coli Nissle strain, Paenibacillus alvei, Propionibacterium freudenreichii

Escherichia coli souche nissle, Propionibacterium freudenreichii ont également été identifiés comme ayant des effets probiotiques (Holzapfel, Haberer, Geisen, Bjorkroth, & Schillinger, 2001 ; Anal & Singh, 2007) et sont traités par les étapes de préférence successives du procédé de l'invention.Escherichia coli strain nissle, Propionibacterium freudenreichii have also been identified as having probiotic effects (Holzapfel, Haberer, Geisen, Bjorkroth, & Schillinger, 2001; Anal & Singh, 2007) and are treated by the successive preference stages of the method of the invention.

[0078] Outre des bactéries, d'autres microorganismes tel que des champignons peuvent être aussi enrobés par le procédé de l'invention et présents dans les poudres de l'invention. Parmi les champignons préférées, on peut mentionnes les levures, telles que Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boulardii, Yarrowia lipolytica, Brettanomyces bruxellensis, Debaryomyces hansenii, Candida albicans et Kluyveromyces marxianus .L'invention concerne également la composition pharmaceutique, de préférence entérique, nutraceutique, alimentaire ou sanitaire comprenant éventuellement un diluant tel qu'un solvant, ou véhicule pharmaceutique, cosmétique ou alimentaire adéquat ainsi que la poudre de microorganismes, de préférence probiotiques, encapsulés et séchés de l'invention, ainsi que les applications, en particulier thérapeutiques (y compris pour le maintien ou le rétablissement de la santé d'un animal mammifère, y compris l'humain, mais aussi pour le traitement ou la prévention des pathologies infectieuses inflammatoires, comme la gastro-entérite, en particulier du nouveau-né, ou la maladie de Crohn) et cosmétiques de ces compositions. En particulier la présente invention concerne l'application de la composition sanitaire de l'invention pour l'épuration de canalisations ou de fosses septiques.In addition to bacteria, other microorganisms such as fungi may also be coated by the method of the invention and present in the powders of the invention. Among the preferred fungi, mention may be made of yeasts, such as Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boulardii, Yarrowia lipolytica, Brettanomyces bruxellensis, Debaryomyces hansenii, Candida albicans and Kluyveromyces marxianus. The invention also relates to the pharmaceutical composition, preferably enteric, nutraceutical, food or sanitary optionally comprising a diluent such as a solvent, or pharmaceutical, cosmetic or food vehicle suitable and the powder of microorganisms, preferably probiotic, encapsulated and dried of the invention, as well as applications, particularly therapeutic (including for maintaining or restoring the health of a mammalian animal, including humans, but also for the treatment or prevention of inflammatory infectious diseases, such as gastroenteritis, particularly the newborn, or the disease of Crohn) and cosmetics of these compositions. In particular the present invention relates to the application of the sanitary composition of the invention for the purification of pipes or septic tanks.

[0079] Les compositions alimentaires, nutraceutiques ou pharmaceutiques de l'invention sont de préférence des compositions entériques présentes sous la forme d'une gélule dure ou gélule souple, de tablettes, de sachets ou de formulations adéquates contenant des matériaux tels que de l'amidon ou de la cellulose facilement administrables per os.The food, nutraceutical or pharmaceutical compositions of the invention are preferably enteric compositions present in the form of a hard capsule or soft capsule, tablets, sachets or appropriate formulations containing materials such as starch or cellulose easily administered per os.

Exemple: Obtention de capsules d'alginate avec crème de Lactobacillus (Lb.) rhamnosus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus ou Lactobacillus bulgaricus [0080] Des microsphères ou capsules de Lb. rhamnosus, Lb. acidophillus, Lb. helveticus ou Lb. bugaricus dans une matrice faite d'alginate ont été préparées selon le protocole suivant : [0081] 250 g ou 50 g d'une solution stérile d'alginate à 5% en poids ont été ajoutés à des quantités équivalentes de 250g de crème de Lb. rhamnosus (7 x 109 cfu) , à 50 g de Lb. helveticus (8,73 x 109 cfu), à 250 g de Lb. acidophilus (1,14 x 109 cfu), ou à 50 g de Lb. bulgaricus (8,03 x 108 cfu) .Example: Obtaining alginate capsules with Lactobacillus (Lb.) cream rhamnosus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus or Lactobacillus bulgaricus [0080] Microspheres or capsules of Lb. rhamnosus, Lb. acidophillus, Lb. helveticus or Lb. bugaricus in a matrix made of alginate were prepared according to the following protocol: [0081] 250 g or 50 g of a sterile solution of alginate at 5% by weight were added to equivalent amounts of 250 g of Lb cream. . rhamnosus (7 x 109 cfu), at 50 g of Lb. helveticus (8.73 x 109 cfu), 250 g of Lb. acidophilus (1.14 x 109 cfu), or 50 g of Lb. bulgaricus (8.03 x 108 cfu).

[0082] Une coulée goutte à goutte avec un appareil de rupture des gouttes en régime d'écoulement laminaire a été réalisée pour produire des microsphères par solidification dans une solution composée de CaCl2 à 2% en poids et de glycérol à 1% en poids sous agitation. La séparation des microsphères a ensuite été réalisée à l'aide d'un t ami s stérile.A dropwise drip with a drop rupture apparatus in a laminar flow regime was performed to produce microspheres by solidification in a solution composed of CaCl 2 at 2% by weight and glycerol at 1% by weight. agitation. The separation of the microspheres was then carried out using a sterile agent.

[0083] 250g ou 50g des microsphères ou capsules ainsi produites ont été mis en culture dans un bioréacteur afin d'augmenter la concentration cellulaire en Lb. rhamnosus, Lb. acidophilus, Lb. helveticus ou Lb. bulgaricus à l'intérieur des microsphères avant lyophilisation.250 g or 50 g of the microspheres or capsules thus produced were cultured in a bioreactor in order to increase the Lb cell concentration. rhamnosus, Lb. acidophilus, Lb. helveticus or Lb. bulgaricus inside the microspheres before lyophilization.

Une poudre fluide et sèche de microsphères ou de capsules a été obtenue.A dry, fluid powder of microspheres or capsules was obtained.

[0084] Dans les mêmes conditions, un témoin plus concentré en cellules de Lb. rhamnosus, Lb. acidophilus, Lb. helveticus ou Lb. bulgaricus a été réalisé afin d'avoir une concentration dans les microsphères équivalente à la concentration en Lb. rhamnosus Lb. acidophilus, Lb. helveticus ou Lb. bulgaricus obtenue après la phase de croissance cellulaire dans les microsphères.Under the same conditions, a more concentrated control in Lb cells. rhamnosus, Lb. acidophilus, Lb. helveticus or Lb. bulgaricus was performed in order to have a concentration in the microspheres equivalent to the Lb concentration. rhamnosus Lb. acidophilus, Lb. helveticus or Lb. bulgaricus obtained after the cell growth phase in the microspheres.

[0085] Les teneurs en bactéries viables dans les microsphères ou capsules (cfu) ont été analysées avant et après la phase de croissance dans les microsphères ou capsules ainsi qu'après la lyophilisation. Ces-dernières ont été comparées aux teneurs en bactéries viables obtenues dans des microsphères ou capsules plus concentrées avant et après lyophilisation (témoin). Des résultats similaires aussi inattendus ont été obtenus avec d'autres souches de microorganismes de bactéries lactiques, de bifidobactéries ou de levures. Par conséquent, ces différents types de microorganismes peuvent trouver à ces concentrations plus élevées et plus viables des applications avantageuses dans l'alimentation, la nutraceutique, la cosmétique ou la pharmacie ainsi que dans le domaine sanitaire, en particulier pour le traitement des déchets dans les canalisations et les fosses septiques.The levels of viable bacteria in the microspheres or capsules (cfu) were analyzed before and after the growth phase in the microspheres or capsules and after freeze-drying. These were compared with the levels of viable bacteria obtained in more concentrated microspheres or capsules before and after lyophilization (control). Similar unexpected results have been obtained with other microorganisms strains of lactic acid bacteria, bifidobacteria or yeasts. Therefore, these different types of microorganisms can find at these higher and more viable concentrations advantageous applications in food, nutraceutical, cosmetic or pharmacy as well as in the sanitary field, in particular for the treatment of waste in pipelines and septic tanks.

[0086] Les résultats pour les 4 souches décrites ci-dessus sont présentés dans le tableau 1 suivant :The results for the 4 strains described above are presented in the following Table 1:

BibliographieBibliography

Anal, A. K., & Singh, H. (2007). Trends in Food Science &Anal, A.K., & Singh, H. (2007). Trends in Food Science &

Technology, 240-251.Technology, 240-251.

Burgain, J., & al. (2011) . Journal of Food Engineering 104, 467-483.Burgain, J., & al. (2011). Journal of Food Engineering 104, 467-483.

Champagne, C. P., & Kailasapathy, K. (2008) . Delivery and controlled release of bioactives in foods and nutraceuticals : 14. Encapsulation of probiotics.Champagne, C. P., & Kailasapathy, K. (2008). 14. Encapsulation of probiotics.

Châvez, B., & Ledeboer, A. M. (2007). B. E. Châvez, A. M.Chavez, B., & Ledeboer, A. M. (2007). B. E. Chavez, A. M.

Ledeboer, 2007. Drying Technology, 25(7-8), 1193-1201 LI & al (2009) .Journal of Microencapsulation,26(4) , 315 324 .Ledeboer, 2007. Drying Technology, 25 (7-8), 1193-1201 LI & al (2009). Journal of Microencapsulation, 26 (4), 315,324.

Morgan & al. (2006) . Journal of Microbiological Methods 66, 183-193. O’Riordan et al (2001) J Appl Microbiol. Dec;91 (6):1059-66, 91(6), 1059-66.Morgan & al. (2006). Journal of Microbiological Methods 66, 183-193. O'Riordan et al (2001) J Appl Microbiol. Dec; 91 (6): 1059-66, 91 (6), 1059-66.

Sohail, A., & al. (2013) . Food and Bioprocess TechnologySohail, A., & al. (2013). Food and Bioprocess Technology

October 2013, Volume 6, . Food and Bioprocess Technology, 6 (10), 2763-2769.October 2013, Volume 6,. Food and Bioprocess Technology, 6 (10), 2763-2769.

Sweta Rathore, P. M. et al. (2013) . Journal of Food Engineering, Volume 116, Issue 2, May 2013, Pages 369-381).Microencapsulation of microbial cells. Journal of Food Engineering, 369-381.Sweta Rathore, P. M. et al. (2013). Journal of Food Engineering, Volume 116, Issue 2, May 2013, Pages 369-381). Microencapsulation of microbial cells. Journal of Food Engineering, 369-381.

Zhao, & al. (2008) . World Journal of Microbiology and Biotechnology 24 (8), 1349-1354. LEGENDE Fig. 1Zhao, & al. (2008). World Journal of Microbiology and Biotechnology 24 (8), 1349-1354. LEGEND Fig. 1

Claims (17)

REVENDICATIONS 1. Procédé d'enrobage de microorganismes comprenant les étapes suivantes : - éventuellement une première étape de culture (1) desdits microorganismes suivie éventuellement d'une étape de collecte (2) desdits microorganismes, - une étape d'enrobage (3) desdits microorganismes dans des capsules polymériques, - une seconde étape de culture et de multiplication (4) desdits microorganismes encapsulés dans une solution nutritive pendant une durée supérieure à 24 heures, - une étape de collecte (5) des microorganismes multipliés et encapsulés et - une étape de séchage (6) par lyophilisation des microorganismes multipliés et encapsulés pour former une poudre de microorganismes encapsulés.1. A method of coating microorganisms comprising the following steps: - optionally a first step of cultivation (1) of said microorganisms optionally followed by a step of collecting (2) said microorganisms, - a step of coating (3) said microorganisms in a polymeric capsule, - a second step of culture and multiplication (4) of said microorganisms encapsulated in a nutrient solution for a duration greater than 24 hours, - a step of collection (5) of the multiplied and encapsulated microorganisms and - a step of drying (6) by lyophilization of the microorganisms multiplied and encapsulated to form a powder of encapsulated microorganisms. 2. Le procédé selon la revendication 1 dans lequel les microorganismes sont des microorganismes probiotiques.The method of claim 1 wherein the microorganisms are probiotic microorganisms. 3. Le procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2 dans lequel les microorganismes sont choisis parmi les bactéries et les champignons, en particulier les levures.3. The method of claim 1 or claim 2 wherein the microorganisms are selected from bacteria and fungi, particularly yeasts. 4. Le procédé selon la revendication 3 dans lequel les bactéries sont choisies parmi le groupe constitué par les bactéries lactiques ou les bifidobactéries.4. The method of claim 3 wherein the bacteria are selected from the group consisting of lactic acid bacteria or bifidobacteria. 5. Le procédé selon la revendication 4, dans lequel les bactéries lactiques sont choisies parmi le groupe constitué par Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus amylovorus, lactobacillus alimentarius, Lactobacillus brevis, Lactobacillus casei, en particulier Lactobacillus casei subsp. Casei ou Lactobacillus casei Shirota, Lactobacillus crispatus, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus delbrueckii, en particulier Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis ou Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Lactobacillus farciminis, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus lactis, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus pentosaceus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus sakei, Lactobacillus salivarius, Lactococcus lactis, Oenococcus oeni, Pediococcus acidilactici, Pediococcus pentosaceus, Pediococcus halophilus, Streptococcus thermophilus ou leur mélange.The method according to claim 4, wherein the lactic acid bacteria are selected from the group consisting of Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus amylovorus, Lactobacillus alimentarius, Lactobacillus brevis, Lactobacillus casei, in particular Lactobacillus casei subsp. Casei or Lactobacillus casei Shirota, Lactobacillus crispatus, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus delbrueckii, in particular Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis or Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Lactobacillus farciminis, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus lactis, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus pentosaceus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus sakei, Lactobacillus salivarius, Lactococcus lactis, Oenococcus oeni, Pediococcus acidilactici, Pediococcus pentosaceus, Pediococcus halophilus, Streptococcus thermophilus or their mixture. 6. Le procédé selon la revendication 4 dans lequel les bifidobactéries sont choisies parmi le groupe constitué par Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium animalis, Bifidobacterium angulatum, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis, Bifidibacterium lactis, Bididobacterium longum, bifidobacterium pseudolongum ou leur mélange.6. The method according to claim 4 wherein the bifidobacteria are selected from the group consisting of Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium animalis, Bifidobacterium angulatum, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis, Bifidibacterium lactis, Bididobacterium longum, Bifidobacterium pseudolongum or a mixture thereof. 7. Le procédé selon la revendication 3, dans lequel le microorganisme est choisi parmi le groupe constitué par Micrococcus varians, Staphylococcus carnosus, Staphylococcus xylosus, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus coagulans, Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis, Bacillus natto, Bacillus clausii, Bacillus cereus var. toyoi, Bacillus pumilus, Bacillus thuringiensis, Escherichia coli souche nissle, Paenibacillus alvei, Propionibacterium freudenreichii Escherichia coli souche nissle, Propionibacterium freudenreichii et les levures, de préférence Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boulardii, Yarrowia lipolytica, Brettanomyces bruxellensis, Debaryomyces hansenii, Candida albicans et Kluyveromyces marxianus ou leur mélange.7. The process according to claim 3, wherein the microorganism is selected from the group consisting of Micrococcus varians, Staphylococcus carnosus, Staphylococcus xylosus, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus coagulans, Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis, Bacillus natto, Bacillus clausii, Bacillus cereus var. . toyoi, Bacillus pumilus, Bacillus thuringiensis, Escherichia coli nissle strain, Paenibacillus alvei, Propionibacterium freudenreichii Escherichia coli nissle strain, Propionibacterium freudenreichii and yeasts, preferably Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boulardii, Yarrowia lipolytica, Brettanomyces bruxellensis, Debaryomyces hansenii, Candida albicans and Kluyveromyces marxianus or their mixture. 8. Le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le matériau polymérique enrobant des capsules polymériques est un hydro-colloïde.The process of any of the preceding claims wherein the polymeric material coating polymeric capsules is a hydro-colloid. 9. Le procédé selon la revendication 8, dans lequel l'hydro-colloïde est choisi parmi le groupe constitué par l'alginate, l'agar, les carraghénanes, de préférence le κ-carraghénane, l'amidon, le chitosane, l'alginate, la pectine, le pullulane, la gélatine, les gommes, en particulier la gomme gellane ou la gomme xanthane, l’acétophtalate de cellulose, la gélatine, les protéines du lait, en particulier la caséine ou un mélange d'entre eux, de préférence de l'alginate ou un mélange contenant de l'alginate et d'autres éléments connus pour améliorer cet enrobage, en particulier des maltodextrines, de la cellulose, de l'hemicellulose, de l'ethylcelllulose, de la carboxycellulose et leur mélange, de préférence des maltodextrines.The process according to claim 8, wherein the hydro-colloid is selected from the group consisting of alginate, agar, carrageenans, preferably κ-carrageenan, starch, chitosan, alginate, pectin, pullulan, gelatin, gums, in particular gellan gum or xanthan gum, cellulose acetophthalate, gelatin, milk proteins, in particular casein or a mixture of them, preferably alginate or a mixture containing alginate and other elements known to improve this coating, in particular maltodextrins, cellulose, hemicellulose, ethylcelllulose, carboxycellulose and their mixture preferably maltodextrins. 10. Le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la solution nutritive des microorganismes encapsulés comprend des acides aminés, des saccharides, des minéraux et éventuellement des vitamines.10. The method according to any one of the preceding claims wherein the nutrient solution of encapsulated microorganisms comprises amino acids, saccharides, minerals and optionally vitamins. 11. Poudre de microorganismes, de préférence probiotiques, incorporées dans des capsules polymériques et obtenue de préférence par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.11. Microorganism powder, preferably probiotic, incorporated in polymeric capsules and preferably obtained by the process according to any of the preceding claims. 12. La poudre selon la revendication 11, dans laquelle le microorganisme est Lactobacillus rhamonosus et comprenant une concentration en lactobacillus rhamnosus supérieure à 1,5 x 1011(cfu/g), de préférence supérieure à 2 x 1011 (cfu/g).12. The powder according to claim 11, wherein the microorganism is Lactobacillus rhamonosus and comprising a concentration of lactobacillus rhamnosus greater than 1.5 x 1011 (cfu / g), preferably greater than 2 x 1011 (cfu / g). 13. La poudre selon la revendication 11, dans laquelle le microorganisme est choisi parmi le groupe constitué par Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus et Lactobacillus bulgaricus et comprenant une concentration en microorganismes par capsule supérieure à 1x 109 (cfu/g), de préférence comprise entre 1 x 109 (cfu/g) et 2 x 1011 (cfu/g) .13. The powder of claim 11, wherein the microorganism is selected from the group consisting of Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus and Lactobacillus bulgaricus and comprising a concentration of microorganisms per capsule greater than 1x 109 (cfu / g), preferably between 1 x 109 (cfu / g) and 2 x 1011 (cfu / g). 14. Composition pharmaceutique comprenant un diluant ou véhicule pharmaceutique adéquat et la poudre selon l'une quelconque des revendications précédentes 11 à 13.A pharmaceutical composition comprising a suitable pharmaceutical diluent or carrier and the powder of any of the preceding claims 11 to 13. 15. Composition alimentaire comprenant un diluant ou un véhicule alimentaire adéquat et la poudre selon l'une quelconque des revendications précédentes 11 à 13.A food composition comprising a diluent or a suitable food vehicle and the powder of any of the preceding claims 11 to 13. 16. Composition nutraceutique comprenant un diluant ou un véhicule adéquat et la poudre selon l'une quelconque des revendications précédentes 11 à 13.16. A nutraceutical composition comprising a diluent or a suitable vehicle and the powder according to any one of the preceding claims 11 to 13. 17. Composition sanitaire, en particulier destinée à l'épuration des déchets présents dans des canalisations ou fosses septiques et comprenant la poudre selon l'une quelconque des revendications précédentes 11 à 13.17. Sanitary composition, in particular for the purification of waste present in pipes or septic tanks and comprising the powder according to any one of the preceding claims 11 to 13.
BE2016/5316A 2016-05-02 2016-05-02 Process for coating microorganisms, powder of said coated microorganisms obtained and pharmaceutical, nutraceutical, cosmetic, food or sanitary composition comprising it. BE1024197B1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108531412A (en) * 2018-03-20 2018-09-14 大连三净集团有限公司 A kind of preparation method of ECMD Efficient Rings control microbial deodorant
WO2019232416A1 (en) * 2018-05-31 2019-12-05 Basf Corporation Spray drying composition and related methods
CN110172420B (en) * 2019-05-15 2022-03-01 福建省农业科学院农业工程技术研究所 Lactobacillus rhamnosus and application thereof
CN110777088B (en) * 2019-09-30 2023-04-14 渤海大学 Nutrient complementary type compound leaven and application thereof
CN111254096A (en) * 2020-02-28 2020-06-09 山东睿智医药科技有限公司 Method for improving indoor environmental sanitation
CN111529511B (en) * 2020-04-28 2022-04-15 北京诺葆营养科技有限公司 Probiotic microcapsule and preparation method and application thereof
CN114249432B (en) * 2020-09-24 2023-03-21 中蓝连海设计研究院有限公司 Biological promoter and application thereof
CN112602829A (en) * 2020-12-17 2021-04-06 湖北华扬科技发展有限公司 High-stability enterococcus faecium preparation and preparation method thereof
CN114645004B (en) * 2022-05-17 2023-02-10 微康益生菌(苏州)股份有限公司 Preparation method of bifidobacterium animalis subsp lactis inoculant capable of maintaining efficacy delivery
CN116478857B (en) * 2023-02-10 2023-12-15 宁波希诺亚海洋生物科技有限公司 Bifidobacterium longum variant capable of producing polysaccharide and application of polysaccharide in crystal ball probiotic preparation

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015000972A1 (en) * 2013-07-02 2015-01-08 Sg Austria Pte Ltd A method of freeze-drying encapsulated cells, freeze-dried encapsulated cells, compositions containing freeze-dried encapsulated cells and uses of such cells and compositions

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015000972A1 (en) * 2013-07-02 2015-01-08 Sg Austria Pte Ltd A method of freeze-drying encapsulated cells, freeze-dried encapsulated cells, compositions containing freeze-dried encapsulated cells and uses of such cells and compositions

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