BG97909A

BG97909A - Микрокапсулирани бактерии

Info

Publication number: BG97909A
Application number: BG97909A
Authority: BG
Inventors: William Rutherford; Jack Allen; Herman Schlameus; Donald Mangold; Jun. William Harlowe
Original assignee: Pioneer Hi-Bred International, Inc.
Priority date: 1990-12-31
Filing date: 1993-06-28
Publication date: 1994-06-30
Also published as: DK0565522T3; EP0565522B1; GR3023476T3; CA2099617A1; WO1992012234A1; EP0565522A4; PL172912B1; DE69126037D1; BG61399B1; EP0565522A1; BR9107280A; CA2099617C; ATE152767T1; DE69126037T2; RU2096452C1; JPH06503705A; HU9301855D0; HUT68380A; YU83491A; AR243232A1

Abstract

1. Бактериален продукт за хранителни цели, характеризиращ се с това, че се състои от сушени, микрокапсулирани на ротационен диск капсули от бактерии Enterococcus faecium, които са микрокапсулирани с мастна киселина и имат стабилност от три до шест месеца.

Description

Изобретението се отнася до шппюАзнсулираци бактерии, намирани приложение като хранителни добавки.

Известно е, че някой .бактерии проявяват мо.дсп ползотворен ефект когато се прибавят към храната на животните. Ползотворният ефект на

тези бактерии се проявява в това, чо то осигуряват една естествена микрофлора в храносмилателния път. някой производители предлагат в продажба пробиотици, които съдържат :::елапите бактерии.. При тези пробпотици обаче има затруднения при псц.у^ха продукта. Характерно е, че пробиотнцнтс с

ГГТ.

количества като се прибавя към храната, на но 1 ф. При това, често неизползвана с юрпод от време. Често съхраняваното ц-j известна влага. В много от случ на бактериите и то започват *Г ·;1U С. ->

достатъчно количество оа да това те умират. С това се аа/ну.

1ето па стабилността на използват в твърде малки мхтинто приблизително ои π,ρούίίοτπι: храна или ис за продължителен . В Ю37Л'f 19

-2M .- V ····--<!ч ·*-····- - · • _r - , .. _ч в други случай, прибавянето на антибиотици към съдържащата пробнотип храна или добавка за храна повлиява неблагоприятно на бактериите, осо? бено ако оа на лице малки количества влага, и така бактериите отново биват унищожени· Поради това, значителен проблем представлява дългосрочното съхраняване стабилността на пробиотиците.

При други олучай, когато пробиотика се прибавя към зфаиата на пилетата, то палетизирането на продукта се извършва обикновено рлед като пробиотика е прибавен към храната, нрл тези случай влагата от парата, използвана при пелетизацията, частгшю активира бактериите, '.· но може поради недостатъчна влага да пе поддържа тяхното развитие и в резутат на това да ги убие. Топлината при пелетизацията може също така да ги унищожи. Съществува също така проблема с киселинността на стомашната среда която значително дезактивира бактериите преди те да ί достигнат в тънките черва. !

Поради това, продължава да съществува необходимостта от пробно- тици, които да освобождават микроорганизмите само в подходящия момент· в тънките черва* без това да става предварително поради наличието на ¹влажни условия или неблагоприятно рН,каквито има в храносмилателния ·' път предшестващ тънките черва, [

Задача на настоящето, изобретение е да осигури пробиотици подхо- ! дящи като добавка към храната на животните, които съдържат,бактерии | микрокапсулирани в специална ротационна кзпсулираща техника, при I използване на мастни киселини като капсулиращо вещество.

А

Друга задача на настоящето изобретение е да осигури пробиотик който остава стабилен в продължение на 3 месеца до шест месеца без при това да се намалят съдържащите се в него микроорганизми.

Друг предмет на настоящето изобретение е да разработи метод за ротационно микрокапсулиране на сушени бактерии при който се получават*, отделни сфери от покрити бактерии, без при това да се получават конгломерати и бучки от сферите на покритите бактерии.

— 3 ,- .... · _s : . Ί·ΊЖ • · · , ······ ·» • . ί . -\Ц

-

Друг предмет на настоящето изобретение е да се получат микрокапсулирани на ротационен диок изсушени бактерии, които са свободно теч-’ диви и с които лесно се работи при смесването им в определени съотношения с храната на животните.

Друг предмет на настоящето изобретение е също така да се получй®' микрокапсули^ани Enterococcus faceiua.

На фигури 1, 2 и 3 графично е показана стабилността на капсулирани щамове при изпозване на стеаринова киселина като капсулиращо вещество.

Получени са отделни частички от капсулирани с мастна киселина бактерии, за предпочитане стеаринова киселина, като бактериите са Enterococcus ГасеЗ-шаЛзсушена чрез замразяване бактериална култура ое смесва в съотношение от 50 % до 90 / тегловно със стопилка от стеаринова киселина и след това сс капсулира чрез ротационен диск.

Изобретението се отнася до изсушени чрез замразяване бактерии < ; микрокапсулирани чрез ротационен диск. Предпочита се капсулите да са i микрокапсулирани със свободна, мастна киселина. Има два важни и от * съществено значение аспекти на настоящето изобретение, които го отличават от предишните капсулирани бактерии. Първо, това е природата на ^гкапсулиращото средство, а именно мастната киселина. Второ, това е са. з мия капсулиращ процес при конто не се използва обичайната техника за ^! ' -.у изсушаване чрез разпръскване, а се прилага метод на ротационно дискоi V во микрокапсулиране. Само съвместното действие на тези два елемента осигуряват много стабилен пробиотик от настоящето изобретение. Ако се прилага всеки един от тези елемента самостоятелно, то не се постига стабилност.

Предпочитано капсулиращо средство е С₁₂ До С^ свободна мастна киселина. Могат да се прилагат и смеси от .мастни киселини, но се пред· почита използването на чиста свободна мастна киселина. Предпочита се също така свободната мастна киселина да бъде ненаситеиа мастна кисе- 4 ·· ····

······· · · · • · · ······· ·ί ············ ·'l· ······· ···I ···· ·· ·· ·· ·· ··I лина, като най-предпачитана е стеариновата киселина. ;|

Най-общо, важно е мастната киселина да има температура на топене! по-нмИй ©Т 75° С, за предпочитане от порядъка на 40° де? 75° с! Естео-! твеношя трябва да е твърда при стайна температура с оглед да бъде ефектина като капсулиращо средство. Всички свободни мастни киселини, които^рговарят на току-що дадената химическа характеристика, могат да се^използват за тази цел.

Бактериите, които ще се капсулират, пе са от определящо значение.

ί

Какви бактерии по-точно ще се подберат зависи от прабиотика който ; се цели да се получи. Най-общо, за целите иа настоящето изобретение, | Enterococcus faceiuia е предпочитаната бактерия. Трябва да се подразбира, че други бактерии като Lactobacillus, iaciiius и т.н. могат също така да се използват. ьо1^лат да се използват както отделни щамове, така и смеси от тях. За да се подобри стабилността на продукта, в него се влагат типично изсушени чрез замразяване бактерии. Така при прибавяне на влага, те могат да се съживят.

В микрокапсулите съгласно изобретението, в съответствие с метода описан по-долу, микрокапсулираните частички съдържат около 50 % до 90 % тегловно мастно-киселинен компонент и останалото до 100 % бактериална култура. Предпочитаното съотношение е от около 60 % до около 75 % мастна киселина! Ако се използва много малко мастна киселина! то покритието няма да може да осигури ефективна защита. От друга страна, ако се използва много повече от киселината, то покритието ще е много дебело и няма да освобождава равномерно бактерии в червата.

Методът, използван в настоящето изобретение е микрокапсулиране чрез ротационен диск. Най-общо, при технологията с ротационен диск, суспензия от бактериите и мастната киселина се смесват добре и получената смес се прибавя при равномерна скорост в центъра на ротиращ диск от неръждаема стомана. В резултата на центробежни сили, масата се разпръсква навън! След това тя се събира в охладителна камера в ·· ···· ~’ ······· ·· · • ·· · · ··· ♦ · · • · ··· · · ·· ··· ·u ······· · · · ······ ·· ·· ·· ··' Ж1 която се поддържа температура на околната среда или малко по-ни©Ш’Л' i ¹ ’ ’

След това продукта ое конфекционира и се подготвя за опакованеЦ;

ή

Докато ротационното дисково, капсулиране е известно, не е извеотно използването му при бактерии за микрокапсулиране на изсушени чрез замразяване бактерии. Най-общо, описание на капсулиране чрез ротационен диск е дадено в публикацията на Джонсън и съавтори от Югозападния Изследователски Институт в Сан Антонио в Journal of Gas chromatography , октомври, 1965, стр. 345 - 347« В допълнение, ротационен дисков капсулатор, който може да се използва съгласно метода на настоящето изобретение, е описан В United Str ter- Letters Patent, Sparks, 4 675 140, издаден 23 юни 1987 г. със заглавие 'Члетод за покриване * t на частички от течни капчици.

Важно е да ое подчертае, че ротационното микрокапсулиране осигурява рязко отличаващ се продукт в сравнение с този получен от конверркална венциалнатауразпръсквателна сушилня, в обичайната вертикална разпраск· вателна сушилня се получава продукт, чиито частички проявяват тенденция на сбиване, обвивката на частичките не е равномерна поради което и стабилността на продукта може значително да се намали, дори в разст< яние на дни и седмици. Когато се използва ротационен микрокапсулатор, особено е капсулиращи средства прилагани съгласно настоящето изобретение, стабилността на получаващите се бактерии, дори подложени на известна влажност и антибиотици, ще бъде много по|продължителна от три до шест месеца.

Когато като микрокапсулиращо средство се използва свободна маот-й на киселина съгласно настоящето изобретение, в по-горе описаните оъо^ ношения, то като капсулатор обикновено се използва 4 инчов ротиращ диск, въртящ се със скорост от 2000 оборота в минута до 4000 оборота в минута, за предпочитане около 2500 оборота в минута до 3200 об/мин със скорост на захранване от 50 г до 200 г в минута. За сега известните предпочитани условия при използването на стеаринова киселина и

Enterococcus facsium., oa четири инчов ротиращ диск при 3000 об/мин и скорост на захранване 100 г в минута със суспензията от бактерии/ _.· '' .'У стеаринова киселина при съотношение 35 % бактерии и 65 % стеаринова ’ киселина. При спазване на тези условия, се получава продукт с размер j на частичките от 75 до 300 микрона, като предпочитания размер е по- ι

V малък от 250 микрона.

Следващите примери са дадени за да илюстрират по-пълно, а не да ограничат, метода на настоящето изобретение. Примерите са описани във връзка с фигури 1, 2 и 3.|

ПРИМЕР 1Ц

-*1

Пример 1 ое отнася до фигура 1. Той показва стабилността на про_-г дукта при два различни щама на Enterococcus faceiun при температури 4° С и 27° С. Както е показано на фигура 1, проследена е стабилност- | та на капсулиран щам Enterococcus faceitn, при който капсулирането . i е извършено чрез ротационен диск, а за капсулирането се използва сте- * I аринова киселина като количеството на бактериалната култура е 35 % ;| тегловно. Условията при капсулирането са същите, каквито бяха описани 1 по-горе, а именно 35/65 бактерии към стеаринова киселина в суспензия и при температура 60° С, използва се четири инчов въртящ се диск, който работи при 3000 оборота в минута, а захранването се извършва с 100 [ ·* I г в минута. Бактериалната култура се капсулира, поставя се в непро- ^! _sпускливи торбички които се запояватчрез топлина и ежеседмично се проверяват за CFU . Може да се види, че продуктът съгласно изобретението отлично запазва способността си микроорганизмите да образуват колонии (С£ЧА),дори при съхранение в продължение на 70 дни.

ПРИМЕР 2 се

Пример 2 трябва да се разглежда във връзка с фигура 2. Фигура 2 показва стабилността на индивидуално капсулиран щам когато се смеси в определено съотношение към храната па птици в която има три птичи антибиотика. Храната се състои от следните компоненти:

% соево брашно % рибно брашно със .съдържание на влага 12 %

1.5 % двукалциев фосфат % варовик

....

5.5 % соево масло

Три антибиотика се прибавят в Бледните тегловни количества:

Декокс 6 % (454 ррм), Салиномицин (50 ррм) и натриев монензин (120 ррм). Бактериалната култура се прибавя към. сместа така че да отдава приблизително 1 х 10^б ОГЦ/г храна (100 - 150 г/тон). Храната се опакова в топлинно затворени торби и се съхранява при стайна температура. Всяка седмица се взима проба за определяне на С?Ц . Графиката на фигура 2 илюстрира отличната стабилност на продукта.

ПРИМЕР 3

Пример 3 трябва да се интерпретира във връзка с фигура 3. Показана е стабилността на капсулиран Enterococcus faceiun -на смес с храна в присъствието на различни антибиотици. Храната се състои от 60 % фино натрошена царевица, 38 % соево брашно и 2 държание на влага около 14 $. Бактериалната култура личество приблизително 10^ ОГЦ /г храна и се е.сова от по десет паунда се съхраняват в запоени торбички ка седмици в продължение на 16 недели се взимат проби от тях за анализ, Антибиотиците се включват в храната в следните количества: Бацитрацин метилен дисалицилат Карбадоко

Хлортетрациклин

Лазалоцид Линкомицин Неомицин Окситетрациклин % варовик със съсс прибавя в кодобре. Количества при 20° С и вся206

100

140 t

5.

за

150 i'fe·

Сулфаметацин

Тилозин

Вирджиниамицин

А$Р 250

If

в.

J ·*

100

100 «I et A t ·

г/тон г/тон г/тон г/тон за което ое noj

100

-г таблица 1 са дадени минималните времена загуба в образуващи колонии единици (Cilll).

Таблица 1

Време в дни за което се загубва 1 CPU- при 20° С и съдържание на 14 % влага в храната

Антибиотик Време на съхранение (дни)

На е «у

Контрола	103
Бацитрацин	88
Карбадокс	54
Хлортетрациклин	60
Лазалоцид	57
Линокомицин	75
Неомицин	53
Окситетрациклин	59
Сулфаметацин	62
Тилозин	52
Вирджиниамицин	112
250	'б7
Фурадокс	53

ПРИМЕР 4

В пример 4 се определя стабилността на продукта след пелетизира не за да се използва като храна за пилета. Условията на капсулиране описаните по-рано. Условията за изследване са както следва:

суров протеин, не по-малко от 18.0 % »

сурови мазнини, не по-малко от 5.0 %

•* #

4·

It· • · 44 4 ♦9 « 9 ♦9 •99 * ·9 9

6.0 % сурови влакна, не повече от

Пелетите о и без антибиотик (СТС 50 г/тон) се правят със следните съставк^и при следните условия:

'Ж' - ’·· царевица, $ЕМ, суроватка, соево масло, дикалциев дифоофат, варовик, феди от минерални .примеси, витаминни добавки, селен, меден

i. м® сулфат. |Бактериалната култура се прибавя приблизително в количество!; 5 х 10⁵ СГЦ./г храна (100 - 150 г/тон).

’ 'Q

Температурата на кондициониране е 70 С и пелетите на изхода сле; оцветяването имат 78° С.

Пелетите се съхраняват в незатворени торбички и всяка седмица се взима проба за изследване на СГ Н.

При всяки от случайте, пелетизираният продукт не се повлиява неблагоприятно по отношение на стабилността му при условията на пелетизиране. По-специално, пелетизираният продукт показва стабилност равна на тази на непелетизирания продукт.

От тук ое вижда, че изобретението отговаря на всички поставени задачи.

Claims

Патентни претенции

1. Изсушени, чрез ротационен диск микрокапсулирани капсули от '·* бактерии, като капсулиращото вещество е мастна киселина.
2. Микрокапсулирани бактерии съгласно претенция 1, при които *

мастната киселина преставлява С₁₂ Д° ^с24 киселина.
3. Микрокапсулирани бактерии съгласно претенция 2, при които · мастната киселина е стеаринова киселина. ;
4. Микрокапсулирани бактерии съгласно претенция 1, при които копсулите съдържат от около 50 % до около 90 % мастна киселина и до 100 % бактериална култура.
5. Микрокапсулирани бактерии съгласно претенция 1, при които размерите на капсулите са от 75 до ЗОи микрона.
6. Микрокапсулирани бактерии съгласно претенция 1, при които бактериите оа g_n^_e^_0C0GCUb £_Псе1ил.

- 10 9 9 99 99 • ·9

9 99

9 9 99

9 99

9 999
7. метод за получаване на отделни капсули от капсулиране в мастна киселина бактерии, който се състои в следното: получаване на бактериална култура от изсушени чрез замразяване бактерии, смесване на тези бактерии със сдепилка от мастна киселина в количество от 50 % до около 90 % по тегдо и капсулиране на тази смес от мастна киселина и изсушена чрез замразяване бактериална култура на ротационен диоков капсулатор при което се получават отделни покрити свободно течливи капсули от бактерии.
8. Метод съгласно претенция 7 при който ротационният диск работи при обороти от порядъка на 2000 до 4000 об/мпн.
9. Метод съгласно претенция 7, при който ротационният диск рабо ти при обороти в порядъка на 2500 до 3200 оборота в минута.
10. Метод съгласно претенция 7, при който скоростта па захранван» на ротиращия диск с материал е от 50 греда на минута до.200 г/мин.
11. Метод съгласно претенция 7 при конто свободната мастна кисе- лина е до С24 мастна киселина.
12. 'Метод съгласно претенция 11 пр·: който свободната мастна ки селина е стеаринова киселина.
13. Метод съгласно претенция 7, при който бактериите са Entero-