BRPI1003558B1 - Método de fabricação de uma preparação probiótica, formulação probiótica veterrinária e seus usos - Google Patents

Abstract

MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UMA PREPARAÇÃO PROBIÓTICA, FORMULAÇÃO PROBIÓTICA 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

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] 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

[002] 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 live lactic acid bacteria, 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, M. E. Probiotics: considerations for human health. Nutrition Reviews, v.61, n.3, p.91-99, 2003).

[003] 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).

[004] 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 Bacteria. Vol. I. The Lactic Acid Bacteria 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.

[005] Quanto aos critérios relativos à seleção de microrganismos probióticos, a literatura é bastante ampla (WOOD, B. J. B., The lactic Acid Bacteria. Vol. I. The Lactic Acid Bacteria 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; FULLER, R. The effect of Probiotics on the gut micro-ecology farm animals. In: WOOD, B. J. B., The lactic acid bacteria - The lactic acid bacteria in health and disease. Vol I. London: Chapman & Hall. p. 171-192, 1992a; FULLER, R. History and development of probiotics. Probiotics: The scientific basis. Ed by Fuller, R. London - Chapaman & Hall, p. 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, acidofilina, lactalina ou "killer toxin" 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 106 a 107 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.

[006] 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. Nutrition Research, v.21, n.3, p.569-579, 2001).

[007] 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. M. I. Probióticos e prebióticos: o estado da arte. Brazilian Journal of Pharmaceutical Science. Vol.42, n.1, p.1-16, 2006).

[008] 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.

[009] 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.

[010] 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.

[011] 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

[012] 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).

[013] 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.

[014] Na etapa (a) de preparação do inóculo, o presente método, proporciona a utilização de pelo menos um microrganismo probiótico em um meio de crescimento.

[015] 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.

[016] As culturas probióticas que podem ser empregados na presente invenção pertencem ao gênero Lactobacillus, 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. helveticus, 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.

[017] As quantidades mínimas dos microrganismos probióticos, a serem empregadas no preparo do inóculo (suspensão/caldo nutriente) devem ser de 106 UFC/g ou ml do produto, considerando um consumo mínimo de 108 UFC a 109 do microrganismo por dia.

[018] A impregnação do inóculo é realizada através do processo de pulverização do inóculo (suspensão celular preparada) sobre o suporte sólido.

[019] 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%.

[020] 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.

[021] 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.

[022] 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.

[023] 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.

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

[025] Ainda, a formulação probiótica veterinária da presente invenção apresenta uma população de microrganismos probióticos de 106 a 105 UFC/g, após um period de180 dias de armazenamento a temperatura ambiente (22 – 30 C).

[026] 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

[027] 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

[028] O inóculo contendo cerca de 109 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

[029] 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 106 e 105 UFC/g, respectivamente, estando dentro dos limites estabelecidos para o conteúdo de células viáveis em uma preparação probiótica.

Claims (6)

1. MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UMA PREPARAÇÃO PROBIÓTICA, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de (a) preparação do inóculo, consistido de uma suspensão contendo uma cultura probiótica selecionada entre culturas de Lactobaciilus delbrueckii UFV H2B20 em quantidades de 106 UFC/g ou ml do produto, considerando um consumo mínimo de 108 UFC a 109 do microrganismo por dia, em um meio de crescimento consistido de caldo MRS e/ou derivados de cana- de-açúcar, como, caldo, melaço, açúcar mascavo, substratos como, soro de queijo e/ou mel de abelha; (b) impregnação do inóculo por meio da pulverização da cultura probiótica sobre o suporte sólido escolhido dentre grãos, como, soja, cereais, tais como, farelo de trigo, milho, e/ou carbonato de cálcio, sendo a proporção do inóculo pulverizado de 5 a 10% mantendo o teor de umidade dos suportes sólidos de 12 a 17% e, (c) enriquecimento da formulação probiótica veterinária com ingredientes prebióticos, conservantes, suplementos vitamínicos e/ou minerais, substâncias inibidoras de fungos e/ou leveduras, como, sorbato de potássio, benzoatos.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a cultura probiótica consistir de culturas do gênero Lactobacillus, como 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. helveticus, L. sobrius, L. sakei.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a cultura probiótica consistir, ainda de cocos Gram-positivos, como, Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. diacetylactis, Streptococcus thermophilus, S. diacetylactis, S. intermedius.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de a cultura prebiótica consistir também de culturas do gênero Bifidobacterium, sendo as espécies B. lactis, B. animalis, B. bifidum, B. adolecentis, B. animalis, B. infantis, B. breve, B. longum, B. pseudolongum, B. angulatum, B. thermophilum.

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os ingredientes prebióticos consistirem de inulina, fruto-oligossacarídeos (FOS), mananoligossacarídeos (MOS), lactulose, lactosacarose, lactitol, galacto-oligossacarídeos, oligossacarídeos da soja, isomalto-oligossacarídeos, xilo-oligossacarídeos, oligossacarídeos do mel, gentio-oligossacarídeo.

6. FORMULAÇÃO PROBIÓTICA VETERINÁRIA, obtida conforme definido nas reivindicações 1 a 5, dirigida à manutenção do equilíbrio da microbiota do trato gastrointestinal (TGI), caracterizada pelo fato de a formulação consistir de uma população de microrganismos probióticos do gênero Lactobacillus ou Bifidobacterium de 106 a 105 UFC/g, que se mantêm estáveis após um período de 180 dias de armazenamento à temperatura ambiente sobre um suporte sólido escolhido dentre grãos, como, soja, cereais, como, farelo de trigo, milho, e/ou carbonato de cálcio, sendo a proporção de 1 a 2:10 (v/p) entre as culturas probióticas e o suporte sólido.