BRPI1003558A2 - mÉtodo de fabricaÇço de uma preparaÇço probiàtica, formulaÇço probiàtica veterrinÁria e seus usos - Google Patents

Abstract

MÉTODO DE FABRICAÇçO DE UMA PREPARAÇçO PROBIàTICA, FORMULAÇçO PROBIàTICA VETERINÁRIA E SEUS USOS. A presente invenção provê um método de fabricação de uma preparação probiótica, formulação contendo microrganismos probiôticos impregnados em suportes sólidos, preferencialmente, grãos, cereais e/ou carbonato de cálcio, opcionalmente, enriquecidos com outros componentes aditivos. Adicionalmente, o presente pedido de patente trata do uso da formulação probiótica veterinária na área da zootecnia e veterinária, particularmente, como aditivo/complemento alimentar, em saúde animal, dirigido à manutenção do equilíbrio da microbiota do trato gastrointestinal (TGI).

Description

"MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UMA PREPARAÇÃO PROBIÓTICA, FORMULAÇÃO PROBIÓTICA VETERINÁRIA E SEUS USOSw

Campo da Invenção

A presente invenção provê um método de fabricação de uma preparação probiótica, formulação contendo microrganismos probióticos impregnados em suportes sólidos, preferencialmente, grãos, cereais e/ou carbonato de cálcio, opcionalmente, enriquecidos com outros componentes aditivos. Adicionalmente, o presente pedido de patente trata do uso da formulação probiótica veterinária na área da zootecnia e veterinária, particularmente, como aditivo/ complemento alimentar, em saúde animal, dirigido à manutenção do equilíbrio da microbiota do trato gastrointestinal (TGI).

Antecedentes da Invenção

A definição internacional de probióticos refere-se a microrganismos vivos que, quando administrados em quantidades adequadas, conferem benefícios à saúde do hospedeiro. A influência benéfica dos probióticos sobre a microbiota intestinal inclui fatores como efeitos antagônicos, competição e efeitos imunológicos, resultando em um aumento da resistência aos patógenos. Assim, a utilização de culturas probióticas estimula a multiplicação de bactérias benéficas, em detrimento à proliferação de bactérias potencialmente prejudiciais, reforçando os mecanismos naturais de defesa do hospedeiro (FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS; WORLD HEALTH ORGANIZATION. Evaluation of health and nutritional properties of probiotics in food including powder milk with Iive lactic acid bactéria, 2001. p.34. Disponível em: ftp://ftp.fao.org/es/esn/food/probioreport_ en.pdf. [Report of a Joint FAO/WHO Expert Consultation of a Joint FAO/WHO Expert Consultation]. Acesso em 27 de março de 2008; SANDERS, Μ. Ε. Probiotics: considerations for human health. Nutrition Reviews, v.61, η.3, p.91-99, 2003).

Microrganismos que apresentam propriedades probióticas podem pertencer ao grupo das bactérias lácticas (FERREIRA, C. L. L, F.

Grupo de Bactérias Láticas - Caracterização e aplicação tecnológica de bactérias probióticas. In: Prebióticos e Probióticos: atualização e prospecção. p.7-34, 2003a - Viçosa-MG), que são amplamente distribuídas na natureza e, algumas delas, quando consumidas em número satisfatório, apresentam a propriedade de sobreviver às condições do TGI repondo a microbiota intestinal desbalanceada pela dieta, por tratamento com antibiótico/quimioterapia ou por estresse do hospedeiro (VANDELLE, M.; TELLER, E.; FOCANT, M. Probiotics in animal nutrition: a review. Archives of Animal Nutrition, v. 40, n. 7, p. 543 - 567, 1990).

Outras funções têm sido atribuídas ao grupo de

microrganismos probióticos (VANDELLE, M.; TELLER, E.; FOCANT, M. Probiotics in animal nutrition: a review. Archives of Animal Nutrition, v. 40, n. 7, p. 543 - 567, 1990; PERDIGÓN, G.; ALVAREZ, S.; OLIVER, G. PESCE DE RUIZ HOLGADO, A. A. Immunoadjuvant activity of oral Lactobacillus casei: influence of dose on the secretory immune response and protective capacity in intestinal infections. The Journal of Dairy Research, v.58, n.4, p.485-496, nov. 1991; WOOD, B. J. B., The lactic Acid Bactéria. VoL I. The Lactic Acid Bactéria in health and Disease. Blackie Academic & Professional, 1996; GOKTEPE, I.; JUNEJA, V. K.; AHMEDNA, M. Probiotics in Food Safety and Human Health. CRC - Taylor & Francis, 2006; SALMINEN, S., BOULEY, C., BOUTRON- RUAULT, M. -C., CUMMINGS, J. H., FRANCK, A., GIBSON, G. R., ISOLAURI, E., MOREAU, M. -C., ROBERFROID, M., ROWLAND, I. Functional food science and gastrointestinal physiology and function. British Journal of Nutrition. 80:147-171, 1998) destacando-se: a) inibição da proliferação de bactérias patogênicas por meio da produção de ácidos orgânicos e substâncias antibióticas, ou pela redução do pH; b) produzem H2O2 e previnem a adesão de bactérias patogênicas; c) produzem metabólitos capazes de neutralizar toxinas bacterianas "in situ" ou pela inibição de sua produção; d) por meio de suas enzimas, estes microrganismos melhoram a digestão e utilização dos alimentos, ou promovem a detoxificação resultante da presença de metabólitos produzidos pela microbiota intestinal; e) estimulam o sistema imunológico, produzem vitaminas e aumentam a atividade celular no tocante a síntese de lactase, sacarase e maltase; f) proliferam-se no trato digestivo do hospedeiro e competem com bactérias patogênicas e g) reduzem o catabolismo microbiano proporcionando um melhor equilíbrio da microbiota intestinal, tendo como conseqüência redução na produção e adsorção de substâncias tóxicas, assegurando melhor proteção pelos sais biliares e ácidos graxos contra a biotransformação em produtos tóxicos e nocivos à saúde do hospedeiro.

Quanto aos critérios relativos à seleção de microrganismos probióticos, a literatura é bastante ampla (WOOD, B. J. B., The lactic Acid Bactéria. Vol. I. The Lactic Acid Bactéria in health and Disease. Blackie Academic & Professional, 1996; GOKTEPE, I.; JUNEJA, V. K.; AHMEDNA, M. Probiotics in Food Safety and Human Health. CRC - Taylor 85 Francis, 2006; FULLER, R. The effect of Probiotics on the gut micro-ecology farm animais. In: WOOD, B. J. B., The lactic acid bactéria - The lactic acid bactéria in health and disease. Vol I. London: Chapman & Hali. p. 171-192, 1992a; FULLER, R. Histoiy and development of probiotics. Probiotics: The scientific basis. Ed by Fuller, R. London - Chapaman & Hall, ρ. 1-8, 1992b) e revela que para tanto deve-se considerar os seguintes aspectos: a) resistir à ação das enzimas líticas da saliva e do trato digestivo; b) resistir ao pH baixo do estômago por algumas horas; c) resistir aos sais biliares; d) desempenhar o seu metabolismo no baixo pH do intestino para prevenir o desenvolvimento de patogênicos e para reduzir a produção de toxinas e substâncias que causam injúrias no hospedeiro; e) produzir "in vivo" antibióticos tais como bactericina, nisina, acidoíllina, lactalina ou "killer toxiri" produzidas por leveduras, resistir à ação de antibióticos presentes na alimentação; f) apresentar capacidade de adesão à parede celular do intestino ou colonizar a mucosa e "glicocalix"; g) devem se apresentar vivos (fácil proliferação "in vivo" e "in vitro") na concentração de IO6 a IO7 células/grama de alimento; h) apresentar propriedades imunológicas para fins de estimular as células responsáveis pela imunomodulação; e i) apresentar características desejáveis relativas à tecnologia de propagação e preparo, e estabilidade à temperatura durante as operações de peletização e pulverização, dentre outras.

As principais características dos microorganismos probióticos são: resistência à acidez e à bile, ligação com as células epiteliais humanas, colonização no intestino humano, produção de substâncias antimicrobianas e o alto potencial de multiplicação (ZUBILLAGA, M.; WEILL, R.; POSTAIRE, E.; GOLDMAN, C.; CARO, R.; BOCCIO, J. Effect of probiotics and functional foods and their use in different diseases. NutritionResearch, v.21, n.3, p.569-579, 2001).

Entre os benefícios atribuídos à saúde do hospedeiro, destacam-se: controle da microbiota intestinal, estabilização da microbiota intestinal após o uso de antibióticos, promoção da resistência gastrintestinal à colonização de patógenos, diminuição da população de patógenos em decorrência à produção de ácido acético, ácido lático, de bacteriocinas e de outros compostos antimicrobianos, estimulação do sistema imune, aumento da absorção de sais minerais e produção de vitaminas. Embora, ainda, não comprovados, outros efeitos atribuídos a essas culturas são a diminuição de riscos de câncer de cólon e de doença cardiovascular (SAAD, S. Μ. I. Probióticos e prebióticos: o estado da arte. Brazilian Journal of Pharmaceutical Science. Vol.42, n.l, p. 1-16, 2006).

Diante dos benefícios causados à saúde do hospedeiro, espécies de microrganismos que apresentam propriedades probióticas têm sido empregadas no desenvolvimento de produtos alimentícios para uso humano e animal.

Tem-se observado a existência de problemas relacionados com a baixa viabilidade celular nesses alimentos, devido a fatores como acidez do meio, interação do microrganismo com o meio/substrato e temperaturas de processamento e armazenamento.

Preparações probióticas, para uso humano e animal, são encontradas, atualmente no mercado, na forma de pó e/ou grânulos obtidos pela técnica de desidratação ou liofilização de suspensões contendo as respectivas cepas probióticas. Outras técnicas utilizando matrizes de alginato, géis compostos por proteínas, polissacarídeos ou biopolímeros têm sido vastamente estudadas com o intuito de conferir aos microrganismos probióticos maior resistência e manutenção da viabilidade celular após o processo de produção, armazenamento e passagem pelo TGI do hospedeiro. De acordo com as situações reportadas na literatura,

diversos fatores interferem na eficácia de aditivos alimentares constituídos por microrganismos que apresentam propriedades probióticas. Dentre estes se destaca a cepa microbiana que deve apresentar uma série de características visando atender aos critérios que a consideram microrganismo probiótico.

Diante de todo o exposto, a Depositante desenvolveu um método de fabricação de uma formulação probiótica veterinária impregnada em suportes sólidos destinadas à nutrição animal.

Descrição da Invenção A presente invenção prove um método de fabricação de uma preparação probiótica, formulação, contendo microrganismos probióticos impregnados em suportes sólidos, preferencialmente, grãos, cereais e/ou carbonato de cálcio, opcionalmente, enriquecidos com outros componentes aditivos. Adicionalmente, o presente pedido de patente trata do uso da formulação probiótica veterinária na área da zootecnia e veterinária, particularmente, como aditivo/complemento alimentar, em saúde animal, dirigido à manutenção do equilíbrio da microbiota do trato gastrointestinal (TGI).

Em uma primeira realização da presente invenção o método de preparação de uma formulação probiótica veterinária ocorre através das etapas de (a) preparação do inóculo (suspensão contendo pelo menos uma cultura probiótica), (b) impregnação do inóculo em um suporte sólido e, opcionalmente, (c) enriquecimento da formulação probiótica veterinária com outros aditivos.

Na etapa (a) de preparação do inóculo, o presente método, proporciona a utilização de pelo menos um microrganismo probiótico em um meio de crescimento. O meio de crescimento das culturas probióticas empregado

na preparação do inóculo podem ser caldo MRS e/ou derivados de cana- de-açúcar, como, caldo, melaço, açúcar mascavo, substratos, tais como, soro de queijo e/ou mel de abelha. As culturas probióticas que podem ser empregados na presente invenção pertencem ao gênero Lactob acillus, mais especificamente L. acidophilus, L. casei, L. paracasei, L. delbrueckii subsp. bulgaricus, L. delbrueckii subsp. lactis, L. reuteri, L. brevis, L.

cellobiosus, L. curvatus, L. fermentum, L. plantarum, L. salivarius, L. crispatus, L. amylovorus, L. gallinarum, L. gasseri, L. johnsonii, L. rhamnosus, L. helvetícus, L. sobrius, L. sakei. Também podem ser incluídos cocos Gram-positivos^ como Lactococcus lactis--subsp. lactis; Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. diacetylactis, Streptococcus thermophilus, S. diacetylactis, S. intermedius, entre outros. O gênero Bifidobacterium também pode ser empregado, preferencialmente, as espécies B. lactis, B. animalis, B. bifidum, B. adolecentis, B. animalis, B. infantis, B. breve, B. longum, B. pseudolongum, B. angulatum, B. thermophilum, entre outros. As combinações desses microrganismos também podem ser utilizadas.

As quantidades mínimas dos microrganismos probióticos, a serem empregadas no preparo do inóculo (suspensão/caldo nutriente) devem ser de IO6 UFC/g ou ml do produto, considerando um consumo mínimo de IO8 UFC a IO9 do microrganismo por dia. A impregnação do inóculo é realizada através do processo de

pulverização do inóculo (suspensão celular preparada) sobre o suporte sólido.

A proporção de inóculo pulverizado deve ser de 5 a 10% mantendo-se o teor de umidade dos suportes sólidos em torno de 12- 17%.

Os suporte sólidos utilizados no presente pedido de patente podem ser grãos, como, soja, cereais, tais como, farelo de trigo, milho, e/ou carbonato de cálcio. Os componentes aditivos da presente invenção podem ser ingredientes prebióticos, conservantes, suplementos vitamínicos e/ou minerais, substâncias inibidoras de fungos e/ou leveduras, tais como, sorbato de potássio, benzoatos, dentre outros.

Os ingredientes prebióticos utilizados na invenção podem ser

a inulina, os fruto-oligossacarídeos (FOS), mananoligossacarídeos (MOS), a lactulose, a lactosacarose, o lactitol, os galacto-oligossacarídeos, os oligossacarídeos da soja, os isomalto-oligossacarídeos, os xilo- oligossacarídeos, os oligossacarídeos do mel, o gentio-oligossacarídeo e/ou suas combinações.

Em uma segunda realização, o presente pedido de patente refere-se a formulação probiótica veterinária contendo uma proporção de 1 a 2:10 (v/p) entre as culturas probióticas e o suporte sólido.

Em uma característica particular, a formulação probiótica veterinário refere-se a um aditivo alimentar seco, pronto para o consumo e armazenado em temperatura ambiente.

Ainda, a formulação probiótica veterinária da presente invenção apresenta uma população de microrganismos probióticos de IO6 a IO5 UFC/g, após um período de 180 dias de armazenamento a temperatura ambiente (22 - 30 °C).

Em uma terceira realização, a presente invenção trata do uso da formulação probiótica veterinária na área da zootecnia e veterinária, particularmente, como aditivo/complemento alimentar, em saúde animal, dirigido à manutenção do equilíbrio da microbiota do trato gastrointestinal (TGI).

Exemplos Preparo do Inóculo A partir de uma cultura estoque, mantida a 4°C em Agar MRS inclinado, das cepas específicas de microrganismos probióticos, uma alíquota foi transferida para um frasco contendo meio líquido (caldo MRS) tratado termicamente (121°C/15 minutos), sendo o frasco, posteriormente, incubado à temperatura 37°C por 24 horas.

Processo de Impregnação

O inóculo contendo cerca, de IO9 UFC/mL foi devidamente pulverizado nos respectivos suportes sólidos (por exemplo, farelos de arroz e/ou carbonato de cálcio) na proporção de 10% m/m, sendo posteriormente acondicionado devidamente em saco plástico, mantido a temperatura ambiente (22°C - 30°C) por um período de 180 dias.

Resultados

Os resultados demonstram que após o período de 180 dias, o farelo de arroz e/ou carbonato de cálcio ainda apresentavam uma população de microrganismos probióticos de IO6 e IO5 UFC/g, respectivamente, estando dentro dos limites estabelecidos para o conteúdo de células viáveis em uma preparação probiótica.

Claims (15)

1. MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UMA PREPARAÇÃO PROBIÓTICA, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de (a) preparação do inóculo, na qual representa uma suspensão contendo pelo menos uma cultura probiótica em um meio de crescimento, (b) impregnação do inóculo em um suporte sólido e, opcionalmente, (c) enriquecimento da formulação probiótica veterinária com outros aditivos.

2. MÉTODO, de acordo com a -reivindicação 1, caracterizado pelo fato da cultura probiótica compreender culturas do gênero Lactobacillus, mais especificamente L. acidophilus, L. casei, L. paracasei, L. delbrueckii subsp. bulgaricus, L. delbrueckii subsp. lactis, L. reuten, L. brevis, L. cellobiosus, L. curvatus, L. fermentum, L. plantaram, L. salivarius, L. crispatus, L. amylovorus, L. gallinarum, L. gasseri, L. johnsonii, L. rhamnosus, L. helveticus, L. sobrius, L. sakei e/ou combinações dos mesmos.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato da cultura probiótica compreender, ainda, cocos Gram-positivos, como, Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. diacetylactis, Streptococcus thermophilus, S. diacety lactis, S. intermedius e/ou suas combinações.

4. MÉTODO, de acordo com as reivindicações 2 e 3, caracterizado pelo fato da cultura prebiótica compreender, também, culturas do gênero Bifidobacterium, preferencialmente, as espécies B. lactis, B. animalis, B. bifidum, B. adolecentis, B. animalis, B. infantis, B. breve, B. longum, B. pseudolongum, B. angulatum, B. thermophilum e/ou suas combinações.

5. MÉTODO, de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato das culturas probióticas compreenderem quantidades de IO6 UFC/g ou ml do produto, considerando um consumo mínimo de IO8 UFC a IO9 do microrganismo por dia.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do meio de crescimento compreender caldo MRS e/ou derivados de cana-de-açúcar, como, caldo, melaço, açúcar mascavo, substratos, tais como, soro de queijo e/ou mel de abelha.

7. MÉTODO, de acordo com as reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato do suporte sólido compreender no grãos, como, soja, cereais, tais como, farelo de trigo, milho, e/ou carbonato de cálcio.

8. MÉTODO, de acordo com as reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato da impregnação do inóculo compreender o processo de pulverização da cultura probiótica sobre o suporte sólido.

9. MÉTODO, de acordo com as reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato da proporção do inóculo pulverizado compreender de 5 a 10% mantendo o teor de umidade dos suportes sólidos em torno de 12 a 17%.

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dos componentes aditivos compreenderem ingredientes prebióticos, conservantes, suplementos vitamínicos e/ou minerais, substâncias inibidoras de fungos e/ou leveduras, tais como, sorbato de potássio, benzoatos, dentre outros.

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato dos ingredientes prebióticos compreenderem inulina, fruto-oligossacarídeos (FOS), mananoligossacarídeos (MOS), lactulose, lactosacarose, lactitol, galacto-oligossacarídeos, oligossacarídeos da soja, isomalto-oligossacarídeos, xilo-oligossacarídeos, oligossacarídeos do mel, gentio-oligossacarídeo e/ou suas combinações.

12. FORMULAÇÃO PROBIÓTICA VETERINÁRIA, de acordo com as reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato da formulação compreender uma proporção de 1 a 2:10 (v/p) entre as culturas probióticas e o suporte sólido.

13. FORMULAÇÃO, de acrdo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato da formulação compreender uma população de microrganismos probióticos de IO6 a IO5 UFC/g, após um período de 180 dias de armazenamento a temperatura ambiente.,

14. USO DA FORMULAÇÃO PROBIÓTICA, de acordo com as reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato da formulação ser indicada para as áreas da zootecnia e veterinária, particularmente, como aditivo/complemento alimentar, em saúde animal, dirigido à manutenção do equilíbrio da microbiota do trato gastrointestinal (TGI).

15. USO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato do aditivo alimentar compreender, particularmente, um alimento seco, pronto para o consumo e armazenado em temperatura ambiente.