BG108361A

BG108361A - Метод за получаване на хранителна добавка, добавката и използването й

Info

Publication number: BG108361A
Application number: BG108361A
Authority: BG
Inventors: Juhani Vuorenmaa; Nina Rautonen
Original assignee: Suomen Rehu Oy
Priority date: 2001-05-14
Filing date: 2003-11-14
Publication date: 2004-09-30
Also published as: HUP0304087A2; CA2447410C; DE60234255D1; ES2338638T3; EA200301119A1; EP1387620B1; EA006435B1; NO20035061D0; CN1514690A; PT1387620E; BG66297B1; JP2004525648A; SK14082003A3; FI20011008A; CZ20033099A3; ATE447333T1; CZ301462B6; HUP0304087A3; NO333901B1; WO2002091850A1

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до метод за получаване на хранителна добавка. Изобретението се отнася също така и до хранителна добавка и използването й в съдържащ добавката препарат.

Предшестващо състояние на техниката

Микробиалният баланс в тънките черва е предпоставка за здравето и добрата кондиция, както и за продуктивността на животните. Нарушения в този баланс се проявяват като диария и други здравословни проблеми в тънките черва, които могат да доведат дори до смърт на животното.

Животни с един стомах се защитават от влиянието на вредни микроби чрез прибавяне на различни антибиотици и хемотерапевтични средства към използвания за храна на животното фураж, които инхибират микробиалния растеж. Към фуража могат да се прибавят също пробиотични продукти като различни микроби, киселини и дрожди за да поддържат чревния баланс и да се избегне използването на антибиотици. Има също фуражни смески с прибавени към тях олигозахариди за да инхибират растежа на вредни микроби или да подпомогнат растежа на полезни микроби. В патентна заявка F1 965192 е описан дрожден хидролизат съдържащ олигозахариди и/или полизахариди и използването му за предпазване от чревни заболявания.

Използването на антибиотици включва проблема за развиване на имунни към антибиотици микробиални щамове и последващи рискове за здравето при хората. Проблемът при пробиотичните продукти е тяхната варираща и често ниска ефективност; нещо повече, разходите при използването им са твърде високи. Проблемът с фураж, съдържащ чисти олигозахариди и по-рано известния фураж, съдържащ олигозахариди и/или полизахариди, е по същия начин с варираща и често много ниска ефективност на влияние на олигозахаридите и/или полизахаридите в предпазването от чревни заболявания. В допълнение, цената на чистите полизахариди е висока.

Техническа същност на изобретението

Предмет на настоящето изобретение е да се елиминират горните недостатъци.

Конкретен предмет на изобретението е да опише метод за получаване на хранителна добавка, която може да се използва за да проявява поефективно влияние върху чревните микроби с което да подпомогне на ©

здравето и/или растежа на животните.

Друг предмет на изобретението е да опише ефективна хранителна добавка с постоянно качество, която може да се използва за намаляване на чревните заболявания на животните по един икономичен начин.

Друг предмет на изобретението е да опише използването на нова добавка, получена съгласно изобретението и получаването на тази добавка.

Други специфични характеристики на изобретението са дадени в претенциите.

Съгласно метода от изобретението за получаване на хранителна добавка, бирени дрожди се филтруват и обработват по такъв начин, че се променя клетъчната им структура и се увеличава ефективната концентрация от олиго- и/или полизахариди, бетаглюкан и/или протеини върху повърхността на клетъчната структура, т.е. клетъчната структура се нарушава за да освободи олиго- и/или полизахариди, бетаглюкан и/или протеини за използване за предпазване от чревни заболявания.

Изобретението също описва продукти получени по този метод, тяхното използване и препарати, съдържащи добавки съгласно претенциите.

Изобретението се основава на изследователска работа при която хранителни добавки се проучват и при която бе направено неочакваното наблюдение, че при първоначално филтруване на бирените дрожди и хидролитичното им обработване така че клетъчната структура на бирените дрожди да се разруши, се получава продукт, който, когато се даде на животно заедно с фуража, намалява чревните заболявания в животното значително по-ефективно отколкото продукта, получен само чрез обработване на бирените дрожди с хидролитичен процес.

Механизмът на влияние на така получения продукт в предпазването от чревни заболявания се базира на факта, че използването му заедно с фуража инхибира микробиалната адхезия към червата, което означава че олиго- и/или полизахаридите и/или протеините, освободени при филтруването на бирените дрожди и разрушаването на клетъчната им структура, действат по начин аналогичен на рецепторите на вредни микроби като Е. coli в червата, отслабвайки способността на микробите да се прилепват към стените на червата.

Освен това, олиго- и/или полизахариди, бетаглюкан, протеини, нуклеотиди, пептиди и/или други вещества освободени при гореописаното разрушаване на клетъчната структура на бирените дрожди са полезни с оглед на регулиране на чревната микробиална популация.

Продуктите от разрушението, получени чрез филтруването и хидролитичния процес, имат влияние върху имунната реакция на животното,

т.е. някои съставки на бирените дрожди, например захарните структури на дрождите, които съдържат фосфор, могат да подобрят имунната реакция на животните, с което инхибират чревните заболявания. Методът на получаване освен това има ефект върху типа и интензитета на имунната реакция.

Бирените дрожди се получават като страничен продукт в бирената индустрия. Нормално бирената дрождена смес се прекарва след биреното производство в складови контейнери, където бирените дрожди се отлагат в долната част на контейнера. След това, останалата на повърхността бира се отделя. Сухото съдържание на получените по този начин бирени дрожди обикновено варира в границите 7-13 тегловни %.

Съгласно метода на изобретението, отложените на дъното на контейнера бирени дрожди се филтруват механично и/или пневматично. Бирените дрожди могат да се филтруват съгласно всеки известен метод за филтруване. За да се предпази филтъра от запушване, например филтърните плаки, възможно е да се използва вибратор, например микровибратор, с висока честота и/или някаква друга подходяща техника за предпазване от запушване. Плътността на филтъра се подбира с оглед размера на частичките на дрождите.

Сухото вещество на бирените дрожди, филтрувани съгласно изобретението, е най-малко 15 тегловни %, за предпочитане 18-20 тегловни %.

В използваните бирени дрожди, олиго- и/или полизахаридите, бетаглюкана, протеините като манопротеин, са свързани в клетъчните структури на суровия материал.

При метода от изобретението, клетъчната структура на бирените дрожди се разрушава хидролитично като се използват киселинни и/или алкални вещества, чрез автолиза и/или ензимно. Освен хидролитичното обработване е възможно също топлинно обработване и/или детергентно обработване на бирените дрожди и/или обработване за разрушаване на клетъчната структура на суровия материал чрез подлагане на клетъчната структура на механична, хидростатична и/или пневматична сила.

Изоплзваните при хидролизата киселини могат да бъдат например обичайни минерални киселини като хлороводородна киселина, сярна киселина, фосфорна, азотна и така нататък, както и силни органични киселини, например мравчена, оцетна, пропионова и така нататък. Използваното при хидролизата pH може да е в границите под 4, например около 2-4. При алкална хидролиза, използваните алкални вещества могат да бъдат например обичайни алкални хидроксиди като натриев хидроксид, калиев хидроксид и т.н., амониев хидроксид или други алкални средства, освобождаващи олиго- и/или полизахариди.

При ензимната хидролиза използваните ензими включват например различни протеази, например киселинни или алкални протеази. При хидролизата е също така възможно да се използва ензима, който се съдържа в самите бирени дрожди, в който случай хидролизата протича чрез автолиза. Освен това хидролизата може да се предизвика като се използват други прибавени ензими, протеази, рибонуклеази и деаминази. При ензимното обработване е също възможно да се използва комбинация от няколко ензима, едновременно и/или последавотелно, например папаин, рибонуклеаза и/или деаминаза. Най-общо в метода могат да се използват ензими, присъстващи в каталозите означени по-долу и/или други ензими, които са известни и които имат желания ефект за разрушаване на клетъчната структура на суровия материал, заедно и/или разделено, например както е описано в изложението по-долу.

При хидролизата, дрождите могат да се нагряват до температура надвишаваща 40° С, при автолизата и ензимната хидролиза например 40 до 65° С и при киселинната или алкална хидролиза например 70 - 95° С. Продължителността на периода на нагряване може да варира в зависимост от температурата, например 1-12 часа.

Неразтворимата и разтворима фракции, получени чрез хидролизата, съдържат желаните олиго- и/или полизахариди, бетаглюкан и/или протеини.

Хидролитичното разрушаване на дрождите е описано в патентните описания и заявки: FI 965192, WO 96/38057 и GB 1032687. Тези методи, както и други известни методи, могат да се прилагат при настоящето изобретение, използваният продукт е изрично нефракционирания продукт като такъв или неразтворимата или разтворима фракция.

Получаваният по метода на изобретението продукт може да се прибави към фуража или хранителния продукт директно като такъв, във влажна или изсушена форма или може да бъде обработвант по желан начин.

Хранителната добавка, получена по метода от изобретението, може да се използва във фуражи предназначени за едностомашни животни, например свине, по-специално прасета, птици като кокошки, бройлери и пуйки, телета, за животни като лисици и домашни любимци като кучета и котки, коне, по-специално млади кончета, риби и така нататък, за предпазване от чревни заболявания. Количеството на хранителната добавка използвана във фуража/храната при едностомашни животни може да бъде 0.01 - 1.0 тегловни %, с предпочитание 0.1 - 0.3 тегловни % от общото количестно фураж, изчислено на базата на сухо вещество. Добавката може да се използва заедно с фуража/храната или като такава. Подходящо използване на добавката е такова, че дневното поемане да е 0.1 - 20 г/дневно, с предпочитание 0.1-3 г/дневно.

Хранителната добавка от изобретението може също да се използва в човешка храна, например в хранителни препарати за деца или възрастни или като даван отделно препарат за подобряване на здравето, за балансиране на чревните микроби и за предпазване от чревни заболявания.

Когато се прибавя към животинския фураж, добавката получена по метода от изобретението е с около 25 - 30 % по-ефективна в инхибиране на растежа на вредни микроби и в подпомагане на растежа на полезни микроби в сравнение с продукт, получен от нефилтрувани бирени дрожди. В същото време се подобряват растежа на животните, използването на фуража и икономическата ефективност от общата продукция. В допълнение, полезните съставки на дрождите се запазват в същия продукт. Нещо повече, изобретението позволява намаляващо разходите производство на добавката и получаването на препарат.

В допълнение, използването на фуражни продукти съгласно изобретението, т.е. природни фуражни продукти в животински фураж осигурява възможност за спиране на прибавянето на антибиотици във фуража. Рискът от развиването на микробиални имунни щамове към антибиотиците се намалява и се намалява опасността за човешкото здраве предизвикано от тях.

Изобретението ще бъде описано по подробно със следващите примери за изпълнението му.

Примери за изпълнение на изобретението

Пример 1

В един експеримент хранителна добавка съгласно изобретението се получава от бирени дрожди получени от бирената индустрия със съдържание на сухо вещество 9 тегловни %.

Бирените дрожди се филтруват механично с помощта на фин филтър чрез вибриране на филтърните плаки с микровибратор при висока честота. Дрождите се филтруват до съдържание на сухо вещества 18 тегловни %. При филтруването 3 - 4 % от сухото вещество се отстранява с течността и добивът на сухо вещество в дрождите възлиза на 50- 60 % от установеното количество.

Филтруваните бирени дрожди се хидролизират с киселина. В хидролизата pH на дрождите се поддържа на стойност 2-3 при използване на силна киселина (4 ч) и при температура 70 - 85° С. След това pH се увеличава до 4 - 5 и полученият продукт се охлажда. Полученият краен продукт може да се използва като такъв или може да се изсуши по известни методи.

Пример 2

При този експеримент се сравнява ефекта на дрожден хидролизат, получен съгласно пример 1, върху адхезията на Е. coli бактерии към свински мукозни мембрани върху микротитърни плаки със съответния ефект на дрожден хидролизат, получен по метода описан в патентно описание FI 965192; експериментът е описан в публикацията на Conway, Р. L.,(1990) Infection and Immunity, 58, 3178 - 3182. Присъствието на К88-специфични рецептори в свинска лигавица от илеума (втората част на тънките черва) е в зависимост от възрастта.

Резултатите са представени в таблица 1.

Таблица 1

	Адезия на Е. coli, %
Количество	контрола	Хидролизат,	Хидролизат,	% филтруван
опитен		нефилтрувани	филтрувани	от
материал в		дрожди	дрожди	нефилтрувания
анализа %				материал
	100
0.16		21.4	16.2	76
0.08		45.8	32.4	71
0.016		82.3	60.7	74

От резултатите бе установено, че добавката съгласно изобретението е по ефективна с около 25 - 30 % в инхибирането на адхезията на Е. coli от продукта получен от нефилтрувани бирени дрожди.

Пример 3

Провежда се експеримент за изследване на ефекта от дрожден хидролизат получен в пример 1 и на хидролизат 2 съгласно изобретението върху чревния имунитет при плъхове. Имунитетът се определя чрез измерване на IgA съдържанието в хранителния тракт и определяне на съотношенията на имунни клетки от проби от чревна тъкан. Сравнителните определения се правят като се използва контрола и бетаглюканов продукт.

При всеки от опитите се използват по 6 плъха. Тъканни проби се взимат от дванадесетопръсника и илеума 28 дни след започване на експеримента с храненето. Пробите се разреждат и се определя тяхното IgA съдържание чрез новия ELISA метод, който се използва за измерване на имунната реакция на чревно ниво. При по-раншни методи, имунитетът се измерваше индиректно от клетъчни култури или кръвни проби. При използвания сега метод е възможно да се измери както клетъчно медиирания имунитет, така и медиирания от антитела имунитет в червата и така директно да се измери инхибиращия ефект на различни продукти срещу чревни заболявания. При тези определения се използват моноклонални антитела, специфични към имунни клетки на плъхове.

Продуктът съгласно изобретението (0.3 %) и бетаглюкан нямат голям ефект върху съдържанието на IgA в храносмилателния тракт. И двата увеличават IgA съдържанието в сравнение с контролата. В подобни съотношения продуктът от изобретението увеличава IgA съдържанието в сравнение с контролата.

Честотата на микрофаги и CDS-положителни клетки (положителни клетки/0.5 villus) са дадени на таблица 2.

Таблица 2

	контрола	бетаглюкан	хидролизат от пример 1	хидролизат 2
макрофаги	8.2	5.8	15.7	13.0
CD8	8.5	13.0	19.5	15.0

От таблица 2 може да се види, че продуктът от изобретението предизвиква съществено увеличение в честотата на макрофагни клетки и значително увеличаване на честотата на СО8-положителни клетки. Продуктът от изобретението стимулира локално в храносмилателния тракт този тип имунни реакции, които имат съществено значение при интрацелуларните инфекции (вируси, паразити и бактерии пролифериращи в клетки), давайки допълнителна защита дори срещу други инфекции освен тези предизвикани от Е. coli, докато бетаглюкановият продукт е повече или по-малко неефективен.

Изобретението не се ограичава от примерите и описаните му по-горе изпълнения. Възможни са различни негови вариации в обхвата на изобретателската идея и претенциите.

Claims

1. Метод за получаване на хранителна добавка за използване за предпазване от чревни заболявания, в който метод бирени дрожди се обработват чрез хидролитичен процес, характеризиращ се с това, че бирени дрожди се филтруват и филтруваните бирени дрожди се обработват хидролитично така че се разрушава клетъчната им структура като се отваря и се увеличава ефективната концентрация на олиго- и/или полизахариди, бетаглюкан и/или протеини върху повърхността на клетъчните структури.

2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че бирените дрожди се филтруват механично.

3. Метод съгласно претенция 1 или 2, характеризиращ се с това, че бирените дрожди се филтруват до минимално съдържание на сухо вещество 15 %, с предпочитание до съдържание на сухо вещество 18-20 %.

4. Метод съгласно всяка от претенции 1 до 3, характеризиращ се с това, че филтруваните бирените дрожди се обработват с киселина и/или алкални вещества.

5. Метод съгласно всяка от претенции 1 - 4, характеризиращ се с това, че филтруваните бирените дрожди се обработват ензимно.

5. Метод съгласно всяка от претенции 1-4, характеризиращ се с това, че филтруваните бирените дрожди се обработват ензимно.

6. Метод съгласно всяка от претенции 1-5, характеризиращ се с това, че филтруваните бирените дрожди се обработват с топлина и/или механично, хидростатично или пневматично така че клетъчната структура се разрушава.

7. Метод съгласно всяка от претенции 1-6, характеризиращ се с това, че полученият продукт се използва като такъв без фрациониране.

7. Метод съгласно всяка от претенции 1 - 6, характеризиращ се с това, че полученият продукт се използва като такъв без фрациониране.

8. Метод съгласно всяка от претенции 1-7, характеризиращ се с това, че получения съдържащ олиго- и/или полизахариди, бетаглюкан и/или протеини продукт се прибавя към храна в количество 0.01 - 1.0 тегловни %, с предпочитание 0.1 - 0.3 тегловни % изчислено на база сухо вещество.

заместваща страница

8. Метод съгласно всяка от претенции 1 - 7, характеризиращ се с това, че получения съдържащ олиго- и/или полизахариди, бетаглюкан и/или протеини продукт се прибавя към храна в количество 0.01 - 1.0 тегловни %, с предпочитание 0.1 - 0.3 тегловни % изчислено на база сухо вещество.

9. Хранителна добавка за предпазване от чревни заболявания, характеризираща сес това, че добавката се получава чрез въздействие върху филтрувани бирени дрожди с хидролитичен процес, така че се разрушава клетъчната им структура като се отваря и се увеличава ефективната концентрация на олиго- и/или полизахариди, бетаглюкан и/или протеини върху повърхността на клетъчните структури.

9-13 във връзка с храна за предпазване от чревни заболявания като количеството на използваната добавка е 0.01 - 1.0 тегловни %, с предпочитание 0.1 - 0.3 тегловни % смесена в хранителното вещество.

15. Използване на хранителна добавка съгласно претенция 14 при животни.

ф

16. Използване на хранителна добавка съгласно претенция 14 при хора.

17. Препарат съдържащ хранителна добавка и предвиден за даване на животински организъм за храна, характеризиращ се с това, че препаратът съдържа продукт съгласно всяка от претенциите 10 - 15 в количество 0.01 до 1.0 %, с предпочитание 0.1 - 0.3 тегловни % от дневния порцион храна и/или храни.

Патентни претенции

9. Хранителна добавка за предпазване от чревни заболявания, ф характеризираща сес това, че добавката се получава чрез въздействие върху филтрувани бирени дрожди с хидролитичен процес, така че се разрушава клетъчната им структура като се отваря и се увеличава ефективната концентрация на олиго- и/или полизахариди, бетаглюкан и/или протеини върху повърхността на клетъчните структури.

10. Добавка съгласно претенция 9, характеризираща се с това, че добавката се получава чрез механично филтруване на бирени дрожди.

11. Добавка съгласно претенция 9 или 10, характеризираща се с това, че добавката се получава чрез въздействие върху суровия материал с киселина и/или алкални вещества.

12. Добавка съгласно всяка от претенциите 9-11, характеризираща се с това, че добавката се получава чрез ензимно въздействие върху суровия материал.

13. Добавка съгласно всяка от претенциите 9-12, характеризираща се с това, че бирените дрожди се обработват с топлина и/или механично, хидростатично или пневматично, така че клетъчната структура се разрушава.

13. Добавка съгласно всяка от претенциите 9-12, характеризираща се с това, че бирените дрожди се обработват с топлина и/или механично, хидростатично или пневматично така че клетъчната структура се разрушава.

14. Използване на хранителна добавка, съгласно всяка от претенциите 9-13 във връзка с препарат за храна предвиден за предпазване от чревни заболявания като количеството на използваната добавка е 0.01 - 1.0 тегловни %, с предпочитание 0.1 - 0.3 тегловни % смесена в хранителното вещество.

14. Използване на хранителна добавка, съгласно всяка от претенциите

15. Препарат съдържащ хранителна добавка и предвиден за даване на човек или животно за храна, характеризиращ се с това, че препаратът съдържа продукт съгласно определенията във всяка от претенциите 10 - 14, в количество 0.01 - 1.0 тегловни %, с предпочитание 0.1 - 0.3 тегловни % от дневния порцион храна и/или хранителни вещества.