BR112019015558A2 - Aditivo de ração animal oriundo de madeira para ini-bição da detecção de quórum - Google Patents
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Abstract
a presente invenção refere-se a um inibidor de detecção de quórum compreendendo pelo menos um item entre partículas de madeira de árvores e partículas de madeira da gramínea lenhosa l, sendo as referidas árvores preferivelmente selecionadas na família das pinaceae, cupressaceae e do árvore de álamo (aspen tree) e a referida gramínea lenhosa sendo preferivelmente selecionada na família de bambusoideae, como aditivo de ração para profilaxia livre de antibióticos de doenças infecciosas e modulação da temperatura corporal em condições de estresse induzido por calor em animais de criação e animais de estimação.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para ’’ADITIVO DE RAÇÃO ANIMAL ORIUNDO DE MADEIRA PARA INIBIÇÃO DA DETECÇÃO DE QUÓRUM”.
[0001] A presente invenção refere-se a um inibidor de detecção de quórum (quorum sensing).
[0002] Na produção de animais de criação, quantidades enormes de antibióticos têm sido usadas como aditivos promotores de crescimento, bem como por razões terapêuticas contra bactérias patogênicas. A ocorrência de resistências a antibióticos resultou na retirada de promotores de crescimento antibióticos em vários países e uma restrição no uso de anibióticos terapêuticos, tanto em animais de criação quanto em animais de estimação. Este chamado processo de desmedicaçâo ocorre, atualmente, na maioria dos países europeus, mas mesmo em áreas como o Sudeste Asiático e América do Norte e Latina. A estratégia para o futuro deve evitar o uso indevido de antibióticos em animais de criação e animais de estimação sem o risco de surto de doenças bacterianas prejudiciais. Inibição da detecção de quórum é uma forma de reduzir a patogenicidade de bactérias. Quorum sensing é uma comunicação célula-a-célula usada por bactérias para controlar a expressão de certos genes, incluindo genes de virulência, produzindo moléculas de sinalização. Interromper o mecanismo de detecção de quórum dos patógenos é uma maneira potencial atraente de controlar surtos de doenças em animais de criação e animais de estimação sem necessidade do uso de antibióticos.
[0003] A presente invenção fornece um produto com atividade inibidora de detecção de quórum como aditivo de ração para uso em profilaxia livre de antibióticos de doenças infecciosas em animais de criação e animais de estimação. O inibidor de detecção de quórum da invenção compreende pelo menos um item entre partículas de madeira de árvores e partículas de madeira de gramínea lenhosa. De acordo
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2/11 com uma característica da invenção, as árvores são selecionadas da família de Pinaceae, Cupressaceae e da árvore de Aspen e a gramsnea lenhosa é selecionada da família de Bambusoideae.
[0004] De acordo com outra característica da invenção, o inibidor de detecção de quórum inclui adicionalmente uma procianidina oligomérica. Em uma modalidade, a procianidina oligomérica compreende quatro a oito unidades de catequina. Em outra modalidade, a procianidina oligomérica compreende mais de 8 unidades de catequina. Experimentos realizados pelos presentes inventores mostraram que o uso de partículas de madeira em combinação com baixas quantidades de uma procianidina oligomérica com 4-8 e/ou > 8 unidades de catequina melhoraram significativamente o efeito da invenção.
[0005] De acordo com outra característica da invenção, as partículas de madeira são apresentadas na forma fibrilada, enquanto que a fibrilação significa a redução mecânica do tamanho das partículas de madeira para estruturas de fibrila simples ou agregadas. Em uma modalidade da invenção, o inibidor de detecção de quórum compreende partículas de madeira fibriladas em combinação com uma procianidina oligomérica.
[0006] De acordo com outra característica da invenção, o aditivo de ração inclui pelo menos 90 % em peso de partículas de madeira fibriladas tendo um tamanho de partícula na faixa de 50 a 500 pm.
[0007] De acordo com outra característica da Invenção, outras composições preferidas podem ser, por exemplo, misturas de partículas de madeira de uma ou mais árvores da família Pinaceae, opcionalmente em combinação com partículas de madeira de álamo (aspen), cipreste e/ou bambu. Em uma modalidade, qualquer mistura de partículas de madeira pode ainda compreender procianidinas oligoméricas.
[0008] A presente invenção também se refere a um alimento para
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3/11 animais de criação e animais de estimação, compreendendo o referido alimento um inibidor de detecção de quórum como definido acima em uma dosagem de 0,05%-10% em peso com base no peso total do alimento, em conjunto com pelo menos um componente de ração selecionado no grupo constituído por substratos proteicos, substratos de carboidratos, fontes de fibra bruta, conservas de forragem verde (silagem), gorduras, vitaminas, minerais e oligoelementos.
[0009] A presente invenção também se refere a uma pré-mistura para preparar o alimento para animais de fazenda e animais de estimação. A referida pré-mistura compreende um inibidor de detecção de quórum da invenção juntamente com pelo menos um componente de alimentação selecionado do grupo consistindo em substratos proteicos, substratos de carboidratos, fontes de fibra bruta, conservas de forragem verde (silagem), gorduras, vitaminas, minerais e oligoelementos.
[0010] A presente invenção também se refere ao uso do inibidor de detecção de quórum como definido acima para uso na modulação da temperatura corporal de animais de criação e animais de estimação, especialmente em condições de estresse induzido por calor.
[0011] Além disso, a presente invenção se refere ao uso de pelo menos um item entre partículas de madeira de árvores e partículas de madeira de gramínea lenhosa, sendo as referidas árvores selecionadas preferivelmente na família de Pinaceae, Cupressaceae e árvore de álamo (Aspen tree) e a referida gramínea lenhosa sendo preferivelmente selecionada da família de Bambusoideae, como um aditivo de ração para profilaxia livre de antibióticos de doenças infecciosas em animais de criação e animais de estimação.
[0012] Além disso, a presente invenção se refere ao uso de pelo menos um item entre partículas de madeira de árvores e partículas de gramínea lenhosa, sendo as referidas árvores selecionadas preferi
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4/11 velmente na família das Pinaceae, Cupressaceae e árvore de álamo e a referida gramínea lenhosa sendo preferivelmente selecionada na família de Bambusoideae, como um aditivo alimentar para uso na modulação da temperatura corporal de animais de criação e animais de estimação, especialmente em condições de estresse induzido por calor.
[0013] Surpreendentemente, a presente invenção pode inibir significativamente a comunicação de detecção de quórum de bactérias patogênicas, como E.coli, Salmonella, Staphylococci, Campylobacter, Streptococci, etc., em animais de criação e animais de estimação. Assim, o aditivo de ração da presente invenção exibe um excelente controle contra fatores de patogenicidade de bactérias como enterotoxinas, formação de filme, etc. em animais de criação e animais de estimação e evita em muitos casos o surto de doenças sem necessidade de usar antibióticos terapêuticos. Este efeito é altamente interessante, especialmente em bactérias resistentes a antibióticos como, por exemplo, bactérias ESBL que não podem ser influenciadas por antibióticos padrão. Por outro lado, um produto que reduz o risco do surto de uma doença causada por bactérias sem qualquer efeito antimicroblano é altamente solicitado, pois a ação antimicrobiana de um produto não apenas destrói bactérias patogênicas, mas também modula ou destrói a flora intestinal que é importante para o organismo produzindo fatores imunológicos, vitaminas e metabolites valiosos como ácidos graxos voláteis, bacteriocinas, etc. Em resumo, tem de ser delineado que a presente Invenção não influencia a viabilidade de bactérias mas inibe a formação de metabolites bacterianos prejudiciais iniciados através de comunicação de detecção de quórum entre bactérias durante a fase de crescimento. Isto é completamente diferente da ação de antibióticos ou substâncias antimicrobianas que são preferivelmente usadas em animais de criação e animais de estimação para combater doenças
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5/11 bacterianas.
[0014] A presente invenção será agora descrita em detalhe com referência a exemplos, que se destinam a ser apenas ilustrativos sem limitar o escopo da invenção de qualquer forma.
Exemplo 1 [0015] Em um sistema de teste in vitro, o efeito da invenção foi testado com uma beta toxina que produziu uma cepa de Clostridium perfringens tipo C. Clostridium perfríngens foi cultivada em meio de sais- triptona-glicose 0,1 % sem adição da substância de teste (controle) ou com adição da substância de teste em várias concentrações. A substância de teste era um inibidor de detecção de quórum da invenção compreendendo um produto fibrilado composto por uma mistura de madeira de pinho(spruce) e pinheiro. A produção de toxina beta foi avaliada com um kit de imunoensaio comercial. Os resultados são apresentados na Tabela 1 abaixo.
Tabela 1
| Dosagem da substância de teste | 0 (controle) | 0,0001% | 0,001% | 0,01% | 0,1% | 1% |
| Produção de beta toxina | +++ | Ψ+ | + | - | - |
++* indica alta produção; ++ indica média produção; + indica baixa produção; - indica nenhuma produção de beta toxina.
Exemplo 2 [0016] Em um estudo de campo em uma fazenda comercial de leitões com problemas evidentes de infecções por E. coli enterohemorrágica, um número de 360 leitões foi dividido em 6 grupos após o desmame. Todos os animais receberam uma dieta padrão comercial para leitões recém-desmamados (Tabela 2). O grupo-controle zero recebeu esta ração sem adição de qualquer produto terapêutico ou aditivo. Para o grupo antibiótico (grupo-controle positivo), foi adicionada neomicina à ração em uma dose terapêutica de 10 mg de sulfato de neomicina / kg de massa corporal / dia on-top. Os quatro grupos
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6/11 de teste receberam a dieta de desmame com uma adição on-top de várias concentrações da substância de teste. A substância de teste foi um inibidor de detecção de quórum da invenção, compreendendo um produto composto por madeira de pinho e pinheiro.
Tabela 2:
| Trigo | 27,40% |
| Cevada | 25,00% |
| Milho | 20,00% |
| Farinha de soja HP | 16,30% |
| Farelo de trigo | 5,30% |
| Óleo de soja | 1,00% |
| Fosfato monocálcico | 0,70% |
| Carbonato de cálcio | 0,65% |
| Sal | 0,35% |
| Óleo de peixe | 0,10% |
| Pré-mistura , ácidos | 3,20% |
[0017] [0018] Incidência de diarréia foi relatada para todos os grupos durante o período de teste de 10 dias.
[0019] No teste, um efeito do aditivo alimentar da invenção foi avaliado até em relação à temperatura corporal dos animais. Os resultados são apresentados na Tabela 3 abaixo.
Tabela 3
| Grupo | Controle Zero | Controle com neomicina | 0,1% de substância de teste |
| Dosagem | — | 10 mg/kg massa corporal/dia | 0,1% |
| Incidência de diarréia | 78,3% | 56,7% | 53,3% |
| Temperatura corporal média | 39,8°C | 39,6°C | 39,6°C |
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Tabela 3 -continuação-
| Grupo | 0,5% de substância de teste | 1,0% de substância de teste | 5,0% de substân- cia de teste |
| Dosagem | 0,5% | 1,0% | 5,0% |
| Incidência de diarréia | 26,7% | 18,3% | 15,0% |
| Temperatura corporal média | 39,5°C | 39,5°C | 39,3°C |
[0020] Como pode ser visto na Tabela 3, a incidência de diarréia foi significativamente reduzida de um modo dependente da dose em animais que receberam a substância de teste, isto é, o inibidor de detecção de quórum da invenção.
[0021] Além disso, a substância de teste foi capaz de reduzir significativamente a temperatura corporal elevada. De maneira bem surpreendente, em outro sistema de teste com animais não infectados verificou-se que o aditivo alimentar da invenção pode reduzir ligeiramente a temperatura corporal normal em uma extensão específica e especialmente a temperatura corporal elevada em condições de estresse induzido por calor do ambiente. Este efeito é altamente interessante, pois a temperatura corporal influencia diretamente o metabolismo corporal e o consumo de energia. Portanto, uma ligeira redução na temperatura corporal média pode diminuir drasticamente a demanda de energia para crescimento e produção. Além disso, o efeito da modulação da temperatura corporal é altamente interessante em animais de criação em condições de estresse induzido por calor, muitas vezes observadas em suínos, aves e até mesmo em ruminantes. Além disso, o efeito observado é de interesse em animais de estimação como cães especialmente em raças que são sensíveis a condições de alta temperatura (raças de pelos longos no verão).
Exemplo 3 [0022] Em um estudo de campo em uma fazenda de criação comercial, um número de 50 porcas saudáveis que estavam na segunda semana de lactação foi dividido em cinco grupos. Todos os animais
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8/11 receberam uma dieta padrão comercial para porcas (Tabela 4). O grupo-controle recebeu essa dieta sem quaisquer aditivos. Os quatro grupos de teste receberam a dieta de desmame com uma adição on top de várias concentrações da substância de teste. A substância de teste era um inibidor de detecção de quórum da invenção, compreendendo um produto composto de uma mistura de madeira de pinho e pinheiro. No sétimo dia de teste (terceira semana de lactaçâo) a temperatura corporal foi medida em todas as porcas (método retal). A Tabela 5 mostra a temperatura corporal média para cada grupo.
Tabela 4
| Cevada | 40% | |
| Milho | 11% | |
| Trigo | 10% | |
| Semente de colza e farinha de girassol | 11% | |
| Farinha de trigo | 15% | |
| Farelo de trigo | 5% | |
| Polpa de beterraba | 5% | |
| Pré-mistura mineral | 3% | |
| Tabela 5 | ||
| Grupo Controle Substância Substância | Substância | Substância |
| Zero de teste a de teste a | de teste a | de teste a |
| 0,1% 0,5% | 1,0% | 5,0% |
| Dosagem — 0,1% 0,5% | 1,0% | 5,0% |
| Temperatura corporal 39,7°C 39,6°C 39,3°C | 39,3°C | 39,1°C |
| média |
Exemplo 4 [0023] Em um experimento de alimentação com 250 leitões saudáveis, a invenção foi testada em relação à influência na temperatura corporal. O teste começou no pós-desmame com 12 semanas de idade e durou sete dias. Todos os leitões receberam uma dieta padrão de leitões (ver Exemplo 1, Tabela 2). O grupo-controle recebeu esta dieta
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9/11 sem quaisquer adições. Os quatro grupos de teste receberam esta dieta com uma adição on-top de várias concentrações da substância de teste. A substância de teste foi um inibidor de detecção de quórum da invenção, compreendendo um produto composto por madeira de pinho e pinheiro. No sétimo dia de teste, a temperatura corporal de todos os leitões foi medida (método retal). A Tabela 6 mostra a temperatura corporal média para cada grupo.
Tabeia 6
| Grupo | Controle zero | Substância de teste a 0,1% | Substância de teste a 0,5% | Substância de teste a 1,0% | Substância de teste a 5,0% |
| Dosagem | — | 0,1% | 0,5% | 1,0% | 5,0% |
| Temperatura corporal média | 39,3°C | 39,3°C | 39,2°C | 39,2°C | 39,Q°C |
Exemplo 5 [0024] Em um experimento de alimentação com 250 frangos de corte machos, a invenção foi testada em relação à influência da temperatura corporal em condições de estresse térmico. O teste começou aos 21 dias de idade. Todos os frangos receberam uma dieta padrão para frangos (Tabela 7). O grupo-controle recebeu esta dieta sem quaisquer adições. Os quatro grupos experimentais receberam esta dieta com uma adição on-top de várias concentrações da substância de teste. A substância de teste foi um inibidor de detecção de quórum da invenção, compreendendo um produto composto por madeira de pinho e pinheiro em combinação com uma procianidina oligoméríca com 4-8 unidades de catequina em uma quantidade de 0,1% em peso. Os frangos foram mantidos em temperatura ambiente padronizada de acordo com as diretrizes. No dia 28, a temperatura ambiente nos aviários (pens) foi aumentada para 36°C durante três horas. No final deste período de estresse térmico a temperatura corporal de todos os animais foi medida por termometria infravermelha. A Tabela 8 mostra a
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10/11 temperatura corporal média para cada grupo.
Tabela 7
| Milho | 50% |
| Trigo | 10% |
| Farinha de soja | 32% |
| Pré-mistura mineral | 3% |
| Gordura | 5% |
Tabela 8
| Grupo | Controle zero | Substância de teste a 0,1% | Substância de teste a 0,5% | Substância de teste a 1% | Substância de teste a 5% |
| Dosagem | 0,1% | 0,5% | 1,0% | 5,0% | |
| Temperatura corporal média | 43,2°C | 42,8°C | 41,9°C | 41,8°C | 41,3°C |
Exemplo 6 [0025] Em um estudo de campo em uma fazenda comercial de leitões com problemas evidentes com infecções por E. coli enterohemorrágica, um número de 360 leitões foi dividido em 6 grupos após o desmame. Todos os animais receberam uma dieta padrão comercial para leitões em desmame (ver Exemplo 1, Tabela 2). O grupo-controle zero recebeu esta ração sem adição de quaisquer produtos terapêuticos ou aditivos. Para o grupo-controle de neomicina, foi adicionada neomicina à ração em uma dosagem terapêutica de 10 mg de sulfato de neomicina / kg de massa corporal / dia. Os quatro grupos de teste receberam a dieta de desmame com adição da substância de teste em várias concentrações. Neste exemplo, a substância de teste era uma mistura de madeira de pinho e pinheiro em combinação com uma procianidina oligomérica com mais de 8 unidades de catequina em uma quantidade de 0,3% em peso. Incidência de diarréia foi relatada para todos os grupos durante o período de teste de 10 dias. Os resultados são apresentados na Tabela 9 abaixo.
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Tabela 9
| Grupo | Controle zero | Controle com neomicina | Substância de teste a 0,1% |
| Dosagem | 10 mg/kg de massa corporal/dia | 0,1% | |
| Incidência de diarréia | 81,7% | 60% | 38,3% |
Tabela 9 -contiuação-
| Grupo | Substância de teste a 0,5% | Substância de teste a 1,0% | Substância de teste a 5,0% |
| Dosagem | 0,5% | 1,0% | 5,0% |
| Incidência de diarréia | 21,7% | 15,0% | 11,7% |
[0026] Como pode ser visto na Tabela 9, a incidência de diarréia foi significativamente reduzida em animais que receberam o aditivo de ração da invenção. O efeito foi mais pronunciado do que sob as condições experimentais mostradas na Tabela 3 com um produto sem uma combinação com procianidinas oligoméricas.
Claims (12)
- REIVINDICAÇÕES1. Inibidor de detecção de quórum, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um item entre partículas de madeira de árvores e partículas de madeira de gramínea lenhosa, as referidas árvores sendo preferivelmente selecionadas entre as famílias de Pínaceae, Cupressaceae e de árvore de álamo e a referida gramínea lenhosa sendo selecionada na família de Bambusoideae, como aditivo de ração para profilaxia livre de antibiótico de doenças infecciosas em animais de criação e animais de estimação.
- 2. Inibidor de detecção de quórum de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende qualquer mistura de partículas de madeira selecionadas entre partículas de madeira de árvores da família de Pinaceae, partículas de madeira de árvores da família de Cupressaceae, partículas de madeira de árvore de álamo, e partículas de madeira de gramínea lenhosa da família de Bambusoideae.
- 3. Inibidor de detecção de quórum de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma procianidina oligomérica.
- 4. Inibidor de detecção de quórum de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a procianidina oligomérica compreende 4 a 8 unidades de catequina.
- 5. Inibidor de detecção de quórum de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a procianidina oligomérica compreende mais de 8 unidades de catequina.
- 6. Inibidor de detecção de quórum de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que as partículas de madeira são partículas de madeira fibriladas.
- 7. Inibidor de detecção de quórum de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que comprePetição 870190072403, de 29/07/2019, pág. 30/582/3 ende peto menos 90% em peso de partículas de madeira fibriladas tendo um tamanho de partícula entre 50 e 500 micrometros.
- 8. Inibidor de detecção de quórum de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que é para uso na modulação da temperatura corporal de animais de criação e animais de estimação especialmente em condições de estresse induzido por calor.
- 9. Alimento para animais de criação e animais de estimação, caracterizado pelo fato de conter um inibidor de detecção de quórum como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8 em unia dosagem de 0,05%-10% em peso com base no peso total do alimento, em conjunto com pele menos um componente de ração selecionado no grupo constituído por substratos proteicos, substratos de carboidratos, fontes de fibra bruta, conservas de forragem verde (silagem), gorduras, vitaminas, minerais e oligoeiementos.
- 10. Pré-mistura para preparar o alimento como definido na reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que compreende um inibidor de detecção de quórum como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, em conjunto com peío menos um componente de ração selecionado no grupo constituído por substratos proteicos, substratos de carboidratos, fontes de fibra bruta, conservas de forragem verde (silagem), gorduras, vitaminas, minerais e oligoeiementos.
- 11. Uso, caracterizado pelo fato de que é de pelo menos um item entre partículas de madeira de árvores e partículas de madeira de gramínea lenhosa, sendo as referidas árvores selecionadas preferivelmente na família das Pinaceae, Cupressaceae e de árvore de álamo e a referida gramínea lenhosa sendo preferivelmente selecionada na família de Bambusoideae, como aditivo de ração tendo atividade inibidora de detecção de quórum para profilaxia livre de antibiótico de doenças infecciosas em animais de criação e animais de estimação.Petição 870190072403, de 29/07/2019, pág. 31/583/3
- 12. Uso, caracterizado pelo fato de que é de pelo menos um item entre partículas de madeira de árvores e partículas de madeira de gramínea lenhosa, sendo as referidas árvores selecionadas preferivelmente na família das Pinaceae, Cupressaceae e de árvore de álamo e a referida gramínea lenhosa sendo preferivelmente selecionada na família de Bambusoideae, como aditivo de ração tendo atividade inibidora de detecção de quórum para modular a temperatura corporal de animais de criação e animais de estimação, especialmente em condições de estresse induzido por calor.
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