CH525957A - Verfahren zur Herstellung von Präparaten gefriergetrockneter Bakterienkulturen mit verlängerter Lebensfähigkeit zur Verwendung als Nahrungs- und Futtermittelzusatz - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von Präparaten gefriergetrockneter Bakterienkulturen mit verlängerter
Lebensfähigkeit zur Verwendung als Nahrungs- und Futtermittelzusatz
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Präparaten gefriergetrockneter Bakterienkulturen, deren Lebensfähigkeit selbst bei ungünstigen Aufbewahrungsund Lagerungsbedingungen bedeutend verlängert ist. Die nach diesem Verfahren hergestellten lyophilisierten Bakterienkulturen sind als Nahrungs- und Futtermittelzusatz verwendbar und zeichnen sich durch verbesserte Eigenschaften, z. B. in bezug auf die Dosierung, sowie die Suspendierung in flüssigen und festen Vehikeln aus.



   Es wird bereits seit langem versucht, mit Kulturen von Bakterien, z. B. Milchsäurebakterien die Verdauung zu fördern.



  Der Erfolg derartiger Versuche ist in erster Linie abhängig von der Lebensfähigkeit der aufgenommenen Bakterien. Insbesondere die Milchsäurebakterien besitzen jedoch in den ihnen zuträglichen natürlichen oder künstlichen Vermehrungssubstraten nur eine begrenzte Lebensfähigkeit, da sie in der von ihnen selbst gebildeten Säure nach Erreichen eines Grenz-pH Wertes schliesslich zu Grunde gehen. Ein Präparat dieser Art muss also immer frisch bereitet sein. Die Dosierbarkeit ist erschwert, da der Keimgehalt, d. h. die Anzahl lebensfähiger Organismen in der jeweiligen Dosierungseinheit zum Zeitpunkt des Verbrauchs nur durch jeweilige umfangreiche bakteriologische Kontrollen festgestellt werden kann.



   Einen bedeutenden Fortschritt in der Verwendung lebender Mikroorganismen stellte die Möglichkeit der Gefriertrocknung der Kulturen dar. Dabei werden lebende Bakterien durch schnelles Einfrieren und Trocknen im Vakuum in ein Ruhestadium versetzt. Ihr Stoffwechsel wird abrupt unterbrochen. Sie sind aber nur konserviert, d. h. sie können durch Zusatz des entzogenen Wassers wieder in einen lebensfähigen Zustand versetzt werden.



   Die Haltbarkeit, d. h. Überlebensrate dieser gefriergetrockneten Kulturen hängt jedoch vor allem davon ab, dass der bei der Gefriertrocknung erreichte Trockenzustand während der Lagerung im wesentlichen erhalten bleibt. Die im gefriergetrockneten Substrat enthaltene Restfeuchtigkeit darf nicht zu sehr ansteigen, da sonst die im trockenen Zustand sistierten Stoffwechselvorgänge wieder einsetzen. Bei einer Lagerung derartiger gefriergetrockneter Bakterien mit der Möglichkeit des Zutritts von normaler atmosphärischer Luft saugt das Lyophilisat beständig Feuchtigkeit auf. Der Stoffwechsel der Bakterien kann dann nach einiger Zeit insbesondere bei normalen Temperaturen wieder beginnen, wodurch sich der Nährstoffvorrat in der Zelle erschöpft bzw. Säurebildung eintritt und das Bakterium abstirbt.



   Die bekannten Bakterien-Lyophilisate erfordern daher zur Erhaltung der Lebensfähigkeit der Kulturen eine spezielle Verpackung und Lagerung, d. h. Fernhaltung von Feuchtigkeit und Aufbewahrung bei Temperaturen unterhalb des Wachstums- und Vermehrungs-Minimums, z. B. im Eisschrank.



   Jedes Bakterien-Lyophilisat, das seiner Verwendung zugeführt werden soll, muss jedoch vom Hersteller schon dosiert abgepackt, transportiert und zum Verkauf vorrätig gehalten werden.



   Unweigerlich wird es dabei den oben genannten schädlichen Einwirkungen ausgesetzt. Die Absterberate ist daher relativ gross, je nach der Intensität der Einflüsse.



   Es sind bereits verschiedene Verfahren bekannt, um diese schädlichen Einflüsse bei der Lagerung zu vermindern, z. B. die Verpackung in luftdichtschliessenden Behältnissen, in denen vorzugsweise zusätzlich ein Trocknungsmittel enthalten ist oder das Aufbewahren unter Vakuum, oder das Pressen des Lyophilisatpulvers zu kompakten Einheiten, bei denen dann nur die Aussenbezirke der Feuchtigkeitseinwirkung ausgesetzt sind.



  Allen diesen Verfahren haften jedoch Nachteile an, weshalb Aufgabe der Erfindung darin zu sehen ist, einVerfahren zu schaffen, das die Abpackung, Transportierung und Aufbewahrung lyophilisierter Bakterienkulturen mit möglichst geringer Absterberate auch bei längerer Lagerung gewährleistet, wobei die Bakterien trotzdem in einer Form vorliegen, bei der sie nach der Aufnahme sogleich wieder ihre biologische Aktivität erlangen und vermehrungsfähig sind.



   Gelöst wird nun die Aufgabe durch das erfindungsgemässe Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man die trokkenen Bakterien in vorzugsweise wasserfreie, flüssige oder leicht schmelzbare feste Glyceride von Fettsäuren einbettet, wobei man im Falle der festen Glyceride diese vorzugsweise auf Temperaturen wenig oberhalb des Schmelzpunktes erwärmt. Dabei ist zu beachten, dass die Fette, im menschlichen oder tierischen Organismus löslich, resorbierbar und  physiologisch unbedenklich sind. Geeignet sind insbesondere die natürlichen Triglyceride, aber auch Mono- und Diglyceride sowie Gemische dieser Glyceride, wie sie z. B. als Suppositorienmasse dienen, können verwendet werden, um die lyophilisierten Bakterien gegenüber dem Einfluss von Feuchtigkeit zu schützen. Synthetische Öle und Fette wie Mineralöle oder Silicone sind nicht geeignet, obwohl diese besonders chemisch inert sind.

  Sie mögen zwar die Lyophilisate ebenfalls schützen gegen den Einfluss von Luftfeuchtigkeit usw. Jedoch stellen sie biolgisch gesehen Fremdstoffe dar, welche die Entwicklung der Bakterien nach der Aufnahme hemmen. Auch werden diese Stoffe vom menschlichen bzw. tierischen Körper nicht resorbiert, wodurch eine Verfütterung beim Menschen bzw. beim Tier sowieso fraglich erscheint.



   Beispiel 1
Für die Einbettung wird ein Neutralfettgemisch mit einem Schmelzpunkt von 33 bis 440C verwendet. Die Fettmischung besteht aus Triglyceriden von gesättigten Fettsäuren der Kettenlänge   C10    bis   CO2,    vorzugsweise von   C12    bis   Ct8.    Die Jodzahl der verwendeten Triglyceride liegt unter 3.



   Das Verfahren der Einbettung geschieht folgendermassen: Mittels eines Rührwerkes wird das Pulver aus in bekannter Weise lyophilisierten Milchsäurebakterien in das verflüssigte Neutralfettgemisch, das in einem Thermostaten bei Temperaturen von nicht mehr als 450C gehalten wird, nach und nach eingerührt, bis die Konzentration der Bakterien, je nach der Zweckbestimmung des Fertigproduktes eine Konzentration zwischen 40 bis 80 Gewichtsprozenten an der Gesamtmenge des Fertigproduktes erreicht hat. Das Rühren wird so lange fortgesetzt, bis eine homogene Masse entstanden ist. Man kann die Gesamtmasse nach dem durch das Erkalten bedingten Erstarren in Teilchen verschiedener Grösse zerkleinern, je nach den Erfordernissen der jeweiligen Verwendung.



   Beispiel 2
Für die Einbettung wird ein Neutralölgemisch verwendet, bestehend aus Triglyceriden der geradzahligen, gesättigten Fettsäuren der Kettenlänge C6 bis C12, deren Jodzahl unter 3 liegt. Auch hierbei wird das Lyophilisatpulver mit Hilfe eines Rührwerkes in das bei Zimmertemperatur flüssige Neutralölgemisch bis zu den bereits genannten Konzentrationen zwischen 40 und 80 Gewichtsprozenten homogen eingearbeitet.



  Das Produkt besitzt eine pastenartige Konsistenz.



   Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird eine geringere Absterberate der lebensfähigen Keime erreicht, als in den gleichen unbehandelten Lyophilisatproben. Dieser Unterschied ist besonders gross bei einer Aufbewahrung unter ungünstigen Bedingungen, z. B. bei Zimmertemperatur oder insbesondere in den Tropen.



   Bei Säuglingen ist insbesondere die Zufütterung des Bifidus Bakteriums erwünscht. Erfindungsgemäss lassen sich auf diese Weise haltbare Bifidus-Präparate herstellen.



   Bei einem Zerkleinern der festen Lyophilisat-Neutralfett Mischung zu kleinen Partikeln von 1 bis 2 mm Durchmesser ergibt sich zwar keine so starke Verbesserung hinsichtlich der Überlebensrate im Vergleich zum entsprechenden unbehandelten Lyophilisat, der Vorteil einer Einbettung besteht jedoch in der Möglichkeit einer besseren Handhabung bei der Abfüllung und Dosierung.



   Eine Beimischung zu diätetischen Lebensmitteln durch die einzelnen Hersteller ist ebenfalls leichter möglich und sicherer, da durch die Neutralfetteinbettung Reaktionen mit dem jeweiligen Substrat vermieden werden, sofern keine Erwärmung im Bereich von 33 bis 440C und darüber hinaus erfolgt.



   Besondere Bedeutung besitzt das in Fette eingebettete Lyophilisat für die Anwendung in der Tierernährung, bei der dieses Produkt Futtermischungen mit einer geringeren Gefahr der Entmischung beigefügt werden kann.

 

   Bei Einbettung in ein Neutralölgemisch, wie es in Beispiel 2 gezeigt ist, haben sich die geringsten Absterberaten gezeigt.



  Hierbei scheint bereits durch einen schützenden Ölfilm die Aufnahme von Feuchtigkeit aus der atmosphärischen Luft so weitgehend verhindert zu sein, dass selbst unter ungünstigen Lagerungsbedingungen bei Zimmertemperatur und bei grossflächigem Luftzutritt die Zahl lebensfähiger Keime nur ganz langsam abnimmt und im Vergleich zum unbehandelten Lyophilisat eine überraschend hohe Stabilisierung des Produktes hinsichtlich eines angestrebten lebensfähigen Mindestkeimgehalts erreicht wird.



   Der Schutzumfang des Patentes ist beschränkt durch Art. 2, Ziff. 2 PatG. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Verfahren zur Herstellung von Präparaten gefriergetrockneter Bakterienkulturen mit verlängerter Lebensfähigkeit zur Verwendung als Nahrungs- und Futtermittelzusatz, dadurch gekennzeichnet, dass man die trockenen Bakterien in flüssige oder leicht schmelzbare feste Glyceride von Fettsäuren einarbeitet.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man bei Verwendung von festen Glyceriden, diese auf Temperaturen wenig oberhalb des Schmelzpunktes erwärmt, die erhaltene Masse zerkleinert und anschliessend erstarren lässt.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man bei Verwendung von festen Glyceriden, diese auf Temperaturen wenig oberhalb des Schmelzpunktes erwärmt, die erhaltene Masse erstarren lässt und anschliessend zerkleinert.

   3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man natürliche Triglyceride verwendet.

   4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man Mono- und/oder Diglyceride, gegebenenfalls im Gemisch mit Triglyceriden verwendet.

   5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man Glyceride von natürlichen Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen verwendet.