-
Gebiet der Erfindung
-
Diese Erfindung betrifft ein modifiziertes Palmkernöl, welches antimikrobielle Eigenschaften aufweist und wirksame Mengen von Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge und deren entsprechenden Monoglyceriden enthält, und dessen Verwendung. Dieses Öl ist modifizierten Kokosnussöl-Zusammensetzungen ähnlich, die Mischungen von Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure und deren entsprechende Monoglyceride, enthalten.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Es ist festgestellt worden, dass freie Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge und deren entsprechende Monoglyceride in vitro ein breites Spektrum von antimikrobieller Aktivität gegenüber behüllten Viren und verschiedenen Bakterien (Kabara, 1978; Shibasaki und Kato, 1978; Welsh et al., 1979; Thormar et al., 1987; Isaacs et al., 1995), einschließlich humaner Pathogene, wie das Herpes simplex-Virus (Thormar et al., 1987; Kristmundsdottir et al., 1999), Neisseria gonorrhoeae (Bergsson et al., 1999), Candida albicans (Bergsson et al., 2001), Chlamydia trachomatis (Bergsson et al, 1998); Helicobacter pylori (Bergsson et al., 2002) und Staphylococcus aureus (Kabara, 1984), aufweisen. Zusätzlich ist auch bekannt, dass diese Verbindungen eine antimikrobielle Wirkung gegenüber über Lebensmittel transportierten Pathogenen, wie Listeria monocytogenes (Wang und Johnson, 1992), enterotoxigenem Escherichia coli (Petschow et al., 1998) und Clostridium botulinum (Glass und Johnson, 2004), aufweisen. Der Mechanismus, durch welchen diese Lipide Bakterien töten, ist nicht bekannt, aber elektronenmikroskopische Untersuchungen weisen darauf hin, dass sie die Zellmembranpermeabilitätsbarriere aufbrechen (Bergsson et al., 1998; Thormar et al., 1987).
-
Gesättigte Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge sind Fettsäuren, welche 8 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen (C6 bis C12). Unter den Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge ist Laurinsäure und deren entsprechendes Monoglycerid, Monolaurin, intensiv als ein antimikrobielles Mittel für Nahrungsmittel und Kosmetika untersucht worden (Shibasaki und Kato, 1978; Kabara, 1984). Laurinsäure ist ein Krankheiten bekämpfendes Mittel, das in der Brustmilch vorkommt. Der Körper wandelt Laurinsäure zu einem Fettsäurederivat (Monolaurin) um, welches die Substanz ist, die Säuglinge vor viralen, bakteriellen oder durch Protozoen verursachten Infektionen schützt. Hierholzer und Kabara (1982) zeigten, dass Monolaurin Viren abtötende Wirkungen gegenüber RNA- und DNA-Viren, die von einer Lipidmembran umgeben sind, aufweist.
-
Die Verwendung von Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge und von deren entsprechendem Monoester als antimikrobielle Verbindung in mehreren Anwendungen ist patentiert worden, d. h. Monolaurin ist beim Reinigen und Konditionieren (durch Verwendung eines Konditioner-Produkts erfolgendes Pflegen) von Haar wie auch des Haarkleids von Tieren verwendet worden (
US 5 378 731 A ). Diese antimikrobielle Shampoo-Zusammensetzung, welche Monolaurin enthält, die für eine Verwendung bei Mensch und Tier sicher ist. Monolaurin kann auch allgemein in Toilettenartikeln und Haushaltsartikeln, die antifungale Eigenschaften benötigen, eingesetzt werden (
US 5 569 461 A und
5 658 584 A ). Zusätzlich kann es mit Bacteriocin, d. h. Nisin, zur Behandlung von bakteriellen Infektionen der Gattung Helicobacter, die verschiedene Magen-Darm-Erkrankungen, einschließlich Gastritis und Geschwüre, verursachen, kombiniert werden (
US 5 660 842 A ;
US 5 804 549 A ). Diese Fettsäuren und deren Derivate davon wurden auch beansprucht als ein Nahrungsergänzungsmittel, das das Gewicht von Menschen kontrolliert oder reduziert (
US 6 054 480 A ). Zusätzlich können diese Verbindungen und deren Monoester verwendet werden, um die mikrobielle Verunreinigung von verarbeitetem Fleisch zu verringern, und stehen in besonderem Zusammenhang mit einem Produkt und einem Verfahren zur Desinfektion von Geflügelkarkassen. Darüber hinaus hilft es dabei, schädliche Mikroben auf der Unterseite eines milcherzeugenden Tiers abzutöten (
US 6 699 907 A ). Sie sind auch eine wirksame Behandlung für Haut-, Schleimhautmembran- und Haarläsionen (
US 5 208 257 ). Die letzte Erfindung zeigte, dass mit diesen Fettsäuren (ein) therapeutische(s) Mittel für die Behandlung von Alzheimer-Krankheit und anderen Erkrankungen, die mit einem verringerten neuronalen Stoffwechsel verbunden sind, einschließlich Parkinson-Krankheit, Chorea Huntington und Epilepsie, sein könnte(n) (
US 6 835 750 A ).
-
Vorherige Arbeiten haben gezeigt, dass die Empfindlichkeit gegenüber Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge unter den Spezies beträchtlich variiert; bestimmte Mikroben waren gegenüber bestimmten Fettsäuren und Monoglyceriden empfindlich. Beispielsweise zeigten Bergsson et al., 1998, dass Laurinsäure, Caprinsäure und Monocaprin eine mehr als 10.000-fache Verringerung des Infektiositätstiters bewirkten. Wenn die Fettsäuren und Monoglyceride weiter bei geringer Konzentration und kürzeren Expositionszeiten verglichen wurden, war Laurinsäure wirksamer als Caprinsäure und Monocaprin, wobei eine mehr als 100.000-fache Inaktivierung von C. trachomatis bei einer Konzentration von 5 mmol/l für 5 min hervorgerufen wurde. Verglichen mit Monocaprin hatten Monolaurin und Monocaprylin bei einer Konzentration von 10 mmol/l eine vernachlässigbare Wirkung auf C. trachomatis. In einer anderen Arbeit, die von Bergsson et al. (2002) vorgenommen worden war, war herausgefunden worden, dass keine(s) der Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge (C8, C10 und C12) und von deren Monoglycerid-Derivaten signifikante antibakterielle Aktivität gegenüber Salmonella spp. und E. coli zeigte. Jedoch fanden sie in diesem Experiment heraus, dass Monocaprin und Monolaurin sich in einer Konzentration von 10 mmol/l für 30 min bei 37°C gegenüber H. pylori als die aktivsten erwiesen. Das Einarbeiten von Monolaurin in einer Konzentration von 250 und 500 ppm in von Natur aus verunreinigten Hüttenkäse führte zu einer mehr als 90%-igen Inhibition von sowohl Pseudomonas spp. als auch Coliformen (Bautista et al., 1993). Im Falle von C. albicans bewirken Caprinsäure und Laurinsäure die schnellste und wirkungsvollste Abtötung verglichen mit deren Monoglycerid-Derivaten (Bergsson et al., 2001). Jedoch zeigen Myristinsäure, Palmitoleinsäure, Ölsäure und deren Monoglycerid-Derivate keine antimikrobielle Wirkung.
-
Die
US 2005/0 014 237 A1 offenbart ein Verfahren, bei dem ein Öl- oder Fettausgangsprodukt erst deodoriert und dann umgeestert wird. Durch die Deodorierung werden freie Fettsäuen entfernt. Die
US 2005/0 019 316 A1 beschreibt ein Verfahren zur Umlagerung von Fettsäureresten an Glyceridemolekülen im industriellen Maßstab, bei dem die Produktivität des Lipase-Katalysators in hohem Maß erhalten bleibt. Bei dem Verfahren wird zur Vorreinigung des Öls ein basischer Zeolith eingesetzt. In einem Beispiel der
US 6 162 623 A werden eine Mischung von Triglyceriden mit mittleren Ketten und hoch ölsäurehaltigem Sonnenblumenöl in Gegenwart von Lipase esterausgetauscht. W. M. Linfield u. a.; JAOCS, (1984) Bd. 61, Nr. 2, S. 191–195 beschreiben die Hydrolyse von Talg, Kokosnussöl und Olivenöl mit Hilfe von C. Rugosa-Lipase und A. niger-Lipase. In einem Übersichtsartikel von U. Bornscheuer; Fat Sci. Technol. (1995) 97 (7/8), S. 241–249, wird die Lipase-katalysierte Synthese von Monoglyceriden mittels Glycerolyse aus Palmöl erwähnt.
-
Es scheint, dass die Fähigkeit von diesen Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge und von deren Monoglyceriden, als antimikrobielle Mittel zu wirken, Variationen aufweist. Die Wirksamkeit von diesen Verbindungen ist stets abhängig von deren Konzentrationen und der Art von Mikroben, die involviert ist. Bislang wurde ein Test auf antimikrobielle Aktivität von Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge und von deren entsprechenden Monoglyceriden individuell getestet. Ein Test wurde ausgeführt entweder unter Verwendung von Laurinsäure oder Caprinsäure oder Caprylsäure oder von deren entsprechenden Monoglyceriden. Wobei die synergistische Wirkung von sowohl Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge als auch von deren entsprechenden Monoglyceriden in Ölmedium niemals untersucht und berichtet worden ist.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Es ist dementsprechend Gegenstand der Erfindung, modifiziertes Palmkernöl bereitzustellen, wobei das modifizierte Öl wirksame Mengen von Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge und deren entsprechenden Monoglyceriden enthält und antimikrobielle Eigenschaften aufweist. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung des modifizierten Palmkernöls, wie in den Ansprüchen 2 bis 5 definiert.
-
Herstellung und Eigenschaften von modifiziertem Kokosnussöl, das wirksame Mengen von Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge und von deren entsprechenden Monoglyceriden enthält und antimikrobielle Eigenschaften aufweist, werden als Bezug erörtert. Das modifizierte Kokosnussöl mit Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge umfasst Caprylsäure (C8), Caprinsäure (C10) und Laurinsäure (C12).
-
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
-
Gemäß dem Gegenstand der Erfindung sind im Rahmen dieser Arbeit Anstrengungen unternommen worden, um Profile des modifizierten Kokosnussöls, die Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge (spezielle Betonung auf C8-C12) und deren jeweilige Monoglyceride, die antimikrobielle Aktivitäten gegenüber Bakterien, Hefe, Pilzen und Viren aufweisen, enthalten, zu erhalten. Kokosnussöl wurde ausgewählt, da es aufgrund seiner Natur eine reiche Quelle von Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge war. Es enthält 90% gesättigte Fettsäuren und davon sind 45–48% Laurinsäure und 30–36% sind andere Fettsäuren mit kurzer und mittlerer Kettenlänge. Vorbereitende Arbeiten zeigten, dass Kokosnussöl in der gegenwärtigen Form keine antimikrobiellen Aktivitäten aufweist (enthält 7% Diacylglycerol und der Rest sind die Triglyceride). Eine Analyse durch HPTLC (Hochleistungsdünnschichtchromatographie) zeigte, dass Fettsäuren und Monoglyceride in den Ölzusammensetzungen nachgewiesen werden. Beschrieben werden auch Verfahren unter Verwendung von für die Positionen 1 und 3 spezifischer Lipase, um nicht nur Öle, die antimikrobielle Eigenschaften aufweisen, sondern auch effektive und starke antimikrobielle Mittel zu erhalten.
-
Es werden für die Positionen 1 und 3 spezifische Lipasen verwendet, um das Kokosnussöl unter speziellen Reaktionsbedingungen zu modifizieren, um Profile von gesättigten Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge und deren entsprechenden Monoglyceriden, die ein breites antimikrobielles Spektrum gegenüber Bakterien und Hefe aufweisen, zu erhalten. Die modifizierten Kokosnussöl-Mischungen enthalten vorzugsweise eine hohe Menge von freien Fettsäuren (C8-C12) und von deren entsprechenden Monoglyceriden, die durch partielle Hydrolyse- oder Glycerolysereaktion erhalten werden können. Das in der Erfindung verwendete Enzym ist ein Enzym, wie Lipase, und vorzugsweise immobilisiert auf einem geeigneten Enzymträger. Die spezifische Lipase weist die 1,3-Position auf, d. h. Lipozyme TL IM (Rhizomucor miehei). Reaktionen, um modifizierte Öle zu erhalten, waren, wie folgt.
-
Reaktion 1 – Modifiziert 1 und Modifiziert 2 (Bezugsbeispiel)
-
Eine enzymatische Reaktion wurde ausgeführt unter Verwendung von 2,5 g für die Positionen 1 und 3 spezifischen Lipasen mit 250 g Kokosnussöl und 2,5 ml destilliertem Wasser. Die Reaktion wurde bei 45°C bei 250 U. p. m. ausgeführt. Proben wurden für eine Analyse nach 24 h Reaktion (Modifiziert 1) und 120 h Reaktion (Modifiziert 2) entnommen. Proben wurden dann durch einen Natriumsulfat-Pulver enthaltenden Trichter geleitet, um Wasser aus der Probe zu entfernen. Die Reaktionsmischung wurde zentrifugiert, um die Ölphase abzutrennen. Eine Hochleistungs-Dünnschichtchromatographie-Technik und eine Gaschromatographie-Technik wurden ausgeführt, um die Lipidklassen bzw. Fettsäurezusammensetzungen der Ölprobe zu bestimmen. Die modifizierten Öle wurden dann auf ihre antimikrobiellen Aktivitäten analysiert mit dem folgenden Test 1: Minimale Mikrobizide Konzentration (MMK, > 90%) und Test 2: Zeit-Abtötungs-Untersuchungen.
-
Reaktion 2 – Modifiziert 3 (Bezugsbeispiel)
-
Zwanzig ml Kokosnussöl wurden in einen 125 ml-Kolben, enthaltend 8 g Glycerol und 160 μl destilliertes Wasser, gegeben. Die Reaktionsmischungen wurden bei 35°C, 300 U. p. m., für eine Zeitspanne, bis die Inkubationstemperatur 35°C erreichte, inkubiert. Dann wurde Lipozyme TL IM in einer Menge von 250 mg in die Reaktionsmischung gegeben und 24 h bei 35°C inkubiert. Nachfolgend wurde die Ölprobe dann bei 25°C weitere 3 Tage unterworfen.
-
Reaktion 3 – Modifiziert 4 (Bezugsbeispiel)
-
Es wurde eine Mischung von 30,4 g Glycerol, 1,09 ml Wasser, 1 g Lipozyme TL IM und 100 g Kokosnussöl hergestellt. Die Reaktionsmischung wurde zuerst bei 30°C 6 h unter konstantem Rühren bei 800 U. p. m. inkubiert. Die Mischung wurde dann vor einer Analyse für bis zu 3 Tage auf 5°C transferiert.
-
Reaktion 4 – Modifiziert 5 (Bezugsbeispiel)
-
Die Reaktionsmischung wurde gemäß Modifiziert 4 hergestellt. Die Reaktion wurde vor der Analyse bei 30°C, 800 U. p. m., für 16 h ausgeführt.
-
Reaktion 5 – Modifiziert 6 (Bezugsbeispiel)
-
Zwanzig ml Öl aus Modifiziert 2 wurde in eine Mischung, enthaltend 8 g Glycerol und 160 μl steriles destilliertes Wasser, gegeben. Die Reaktionsmischung wurde bei 35°C, 300 U. p. m., vorinkubiert. Die Reaktion wurde gestartet, indem 250 mg Lipozyme TL IM zu der Mischung hinzugesetzt wurden, und die Reaktion wurde für 24 h ausgeführt. Nachfolgend wurde die Mischung dann bei 25°C 3 Tage inkubiert.
-
Test 1: Minimale Mikrobizide Konzentration (MMK, > 90% Abtötung)
-
Alle Vertiefungen wurden mit 120 μl Brühe (BHI, enthält 0,1% Tween 80 für grampositive Bakterien; TSB für gramnegative Bakterien; PDB für Hefe) inokuliert. 120 μl von antimikrobiellem Mittel wurden als Inokulum in die erste Vertiefung eingebracht. Aus der ersten Vertiefung wurden 120 μl von der Mischung in die zweite Vertiefung transferiert und so weiter bis zu der 12. Vertiefung. Dann wurde Inokulum, das auf 105–106 cfu (Kolonie-bildende Einheiten)/ml eingestellt worden war, als Inokulum in jede Vertiefung eingebracht. Die Platten wurden bei 37°C (2 Tage) für Bakterien und 32°C (3 Tage) für Hefe inkubiert. Die Ergebnisse wurden ausgedrückt als MMK90 (Minimale Bakterizide Konzentration, > 90% Abtötung), wie in Tabelle 1 gezeigt.
-
Test 2: Zeit-Abtötungs-Untersuchungen
-
Inokula wurden entwickelt durch Einbringen eines Inokulums aus einem Schleifenvolumen von Zellen in 50 ml Brühe (BHI für grampositive Bakterien; TSB für gramnegative Bakterien; PDB für Hefe) in einem Kolben und bei optimaler Temperatur über Nacht geschüttelt. Dies wurde verwendet, um BHI-, TSB- oder PDB-Brühe, die 50% filtriertes sterilisiertes behandeltes VCO („virgin coconut oil”; Kokosnuss-Jungfernöl) enthielt, zu inokulieren. Das anfängliche Inokulum wurde auf 10
4–10
6 cfu (Kolonie-bildende Einheiten)/ml eingestellt. Nach einem Zeitintervall wurde 1 ml Reaktionsmischung abgenommen und eine Reihenverdünnung in Ringer-Lösung ausgeführt. Lebensfähige Kolonien wurden gezählt, indem Verdünnungen auf Agar zur Keimzahlbestimmung (PCA) ausplattiert wurden. Die Platten wurden bei 37°C (2 Tage) für Bakterien und 32°C (3 Tage) für Hefe inkubiert. Ein Kontrollexperiment erfolgte in Gegenwart von 50% sterilem destilliertem Wasser. Tabelle 1: Minimale Mikrobizide Konzentration (MMK
90) von modifizierten Kokosnuss-Jungfernölen gegenüber pathogenen Mikroorganismen (als Bezug)
| MBK, mg/ml | Stamm |
| S. aureus | L. monocytogenes | C. albicans | E. coli | S. pyogenes | P. acne |
| Unbehandeltes Kokosnuss-Jungfernöl | keine | keine | keine | keine | Keine | keine |
| Modifiziert 1 | 156,25 | 156,25 | 156,25 | keine | 156,25 | keine |
| Modifiziert 2 | 78,13 | 78,13 | 78,13 | keine | 78,13 | keine |
| Modifiziert 3 | 4,88 | 4,88 | 2,44 | 2500 | 4,88 | keine |
| Modifiziert 4 | 78,13 | 78,13 | 2,44 | 2500 | 78,13 | keine |
| Modifiziert 5 | 78,13 | 78,13 | 4,88 | 2500 | 78,13 | keine |
| Modifiziert 6 | 4,88 | 4,88 | 2,44 | 2500 | 4,88 | keine |
Tabelle 2: Inhibition von pathogenen Mikroorganismen durch modifizierte Kokosnuss-Jungfernöle, ausgewertet durch Zeit-Abtötungs-Untersuchungen (als Bezug)
| Mikroben | Modifiziertes Kokosnuss-Jungfernöl | Anzahl von lebensfähigen Bakterien (log10 cfu/ml) nach Zeitintervall (h) |
| 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 24 | 48 |
| S. aureus | Modifiziert 1 | 5,69 | 5 | 3,6 | 3,11 | 2,62 | 0 | 0 |
| Modifiziert 2 | 6,32 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Modifiziert 3 | 6,27 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Modifiziert 4 | 6,04 | 4,25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Modifiziert 5 | 6,08 | 3,96 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Modifiziert 6 | 5,87 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| L. monocytogenes | Modifiziert 1 | 5,71 | 5,02 | 3,62 | 3,15 | 2,66 | 0 | 0 |
| Modifiziert 2 | 6,28 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Modifiziert 3 | 6,15 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Modifiziert 4 | 6,06 | 4,25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Modifiziert 5 | 6,08 | 3,76 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Modifiziert 6 | 5,34 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| C. albicans | Modifiziert 1 | 4,59 | 4,61 | 4,54 | 4,44 | 4,29 | 2,81 | 2,71 |
| Modifiziert 2 | 6,48 | 5,56 | 5,48 | 5,65 | 5,38 | 2,16 | 2 |
| Modifiziert 3 | 5,76 | 4,98 | 3,21 | 3,45 | 3,11 | 0 | 0 |
| Modifiziert 4 | 5,98 | 5,65 | 5,15 | 4,18 | 3,46 | 0 | 0 |
| Modifiziert 5 | 6,02 | 5,68 | 5,43 | 4,75 | 3,86 | 0 | 0 |
| Modifiziert 6 | 5,98 | 4,13 | 3,06 | 2,99 | 2,14 | 0 | 0 |
| E. coli | Modifiziert 1 | NB | NB | NB | NB | NB | NB | NB |
| Modifiziert 2 | 6,32 | 6,48 | 7,52 | 8,34 | 9,16 | 10,27 | 11,16 |
| Modifiziert 3 | 6,21 | 6,54 | 5,82 | 5,96 | 4,32 | 2,58 | 2,69 |
| Modifiziert 4 | 6,01 | 6,26 | 5,64 | 5,28 | 5,04 | 2,96 | 2,71 |
| Modifiziert 5 | 6,02 | 6,15 | 6,01 | 5,78 | 5,44 | 2,84 | 2,56 |
| Modifiziert 6 | 6,14 | 5,28 | 5,35 | 6,02 | 4,67 | 2,64 | 2,63 |
| S. pyogenes | Modifiziert 1 | 5,48 | 5,21 | 4,23 | 3,08 | 2,12 | 0 | 0 |
| Modifiziert 2 | 6,1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Modifiziert 3 | 5,7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Modifiziert 4 | 6,01 | 4,68 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Modifiziert 5 | 6,04 | 4,74 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Modifiziert 6 | 5,49 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| V. cholerae | Modifiziert 2 | 6,34 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Tabelle 3: Inhibition von pathogenen Mikroorganismen durch modifiziertes Palmkernöl, ausgewertet durch Abtötungs-Untersuchungen
| Mikrobe | Anzahl von lebensfähigen Bakterien (log cfu/ml) nach Zeitintervall (h) |
| 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 24 | 48 |
| S. aureus | 7,28 | 7,24 | 7,18 | 7,18 | 5,31 | 5,85 | 0 |
| E. coli | 6,93 | 7,30 | 10,76 | 12,10 | 13,56 | 10,22 | 8,56 |
| C. albicans | 5,71 | 6,03 | 5,92 | 5,95 | 5,87 | 5,98 | 5,74 |
-
Die folgenden Profile von modifizierten Kokosnuss-Jungfernölen (als Bezug) und Palmkernöl sind auf ihre antimikrobiellen Aktivitäten getestet worden und es ist festgestellt worden, dass sie gegen eine substantielle Gruppe von Mikroorganismen aktiv sind. MODIFIZIERT 1 – Profil 1 (als Bezug)
| Lipidklassen | Prozentsätze (% Fläche anhand von HPTLC) | Mittlere Kettenlänge | Konzentration (mg/g) |
| Fettsäuren | 10,58 | Caprylsäure (C8) | 10,44 |
| | | Caprinsäure (C10) | 7,27 |
| | | Laurinsäure (C12) | 54,61 |
| Monoglyceride | 1,32 | Monocaprylin | 0,67 |
| | | Monocaprin | 0,42 |
| | | Monolaurin | 20,96 |
| Diglyceride | 22,81 | | |
| Triglyceride | 65,29 | | |
MODIFIZIERT 2 – Profil 2 (als Bezug)
| Lipidklassen | Prozentsätze (% Fläche anhand von HPTLC) | Mittlere Kettenlänge | Konzentration (mg/g) |
| Fettsäuren | 14,13 | Caprylsäure (C8) | 13,95 |
| | | Caprinsäure (C10) | 9,89 |
| | | Laurinsäure (C12) | 70,54 |
| Monoglyceride | 1,51 | Monocaprylin | 1,30 |
| | | Monocaprin | 0,50 |
| | | Monolaurin | 27,00 |
| Diglyceride | 26,88 | | |
| Triglyceride | 57,48 | | |
MODIFIZIERT 3 – Profil 3 (als Bezug)
| Lipidklassen | Prozentsätze (% Fläche anhand von HPTLC) | Mittlere Kettenlänge | Konzentration (mg/g) |
| Fettsäuren | 23,40 | Caprylsäure (C8) | 23,10 |
| | | Caprinsäure (C10) | 16,08 |
| | | Laurinsäure (C12) | 116,81 |
| Monoglyceride | 14,28 | Monocaprylin | 16,04 |
| | | Monocaprin | 10,35 |
| | | Monolaurin | 75,54 |
| Diglyceride | 37,24 | | |
| Triglyceride | 25,08 | | |
MODIFIZIERT 4 – Profil 4 (als Bezug)
| Lipidklassen | Prozentsätze (% Fläche anhand von HPTLC) | Mittlere Kettenlänge | Konzentration (mg/g) |
| Fettsäuren | 13,44 | Caprylsäure (C8) | 13,35 |
| | | Caprinsäure (C10) | 9,34 |
| | | Laurinsäure (C12) | 68,61 |
| Monoglyceride | 8,04 | Monocaprylin | 8,00 |
| | | Monocaprin | 5,40 |
| | | Monolaurin | 41,10 |
| Diglyceride | 31,36 | | |
| Triglyceride | 47,16 | | |
MODIFIZIERT 5 – Profil 5 (als Bezug)
| Lipidklassen | Prozentsätze (% Fläche anhand von HPTLC) | Mittlere Kettenlänge | Konzentration (mg/g) |
| Fettsäuren | 9,40 | Caprylsäure (C8) | 9,40 |
| | | Caprinsäure (C10) | 6,56 |
| | | Laurinsäure (C12) | 71,77 |
| Monoglyceride | 12,10 | Monocaprylin | 12,25 |
| | | Monocaprin | 8,05 |
| | | Monolaurin | 71,77 |
| Diglyceride | 39,98 | | |
| Triglyceride | 38,47 | | |
MODIFIZIERT 6 – Profil 6 (als Bezug)
| Lipidklassen | Prozentsätze (% Fläche anhand von HPTLC) | Mittlere Kettenlänge | Konzentration (mg/g) |
| Fettsäuren | 25,01 | Caprylsäure (C8) | 24,63 |
| | | Caprinsäure (C10) | 17,81 |
| | | Laurinsäure (C12) | 133,70 |
| Monoglyceride | 11,45 | Monocaprylin | 11,82 |
| | | Monocaprin | 8,29 |
| | | Monolaurin | 57,16 |
| Diglyceride | 35,98 | | |
| Triglyceride | 27,56 | | |
Modifiziertes Palmkernöl
| Lipidklassen | Prozentsätze (% Fläche anhand von HPTLC) | Mittlere Kettenlänge | Konzentration (mg/g) |
| Fettsäuren | 12,87 | Caprylsäure (C8) | 16,10 |
| | | Caprinsäure (C10) | 13,06 |
| | | Laurinsäure (C12) | 58,19 |
| Monoglyceride | 1,31 | Monocaprylin | 1,64 |
| | | Monocaprin | 2,03 |
| | | Monolaurin | 19,71 |
| Diglyceride | 21,66 | | |
| Triglyceride | 64,16 | | |
-
Es werden Verfahren bereitgestellt, um antimikrobielle Zusammensetzungen, welche d. h. Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge und deren entsprechende Monoester enthalten, durch partielle Hydrolyse und Glycerolyse von Kokosnussöl zu erhalten. Das Öl Modifiziert 1 und das Öl Modifiziert 2 wurden aus einer Hydrolysereaktion von Kokosnuss-Jungfernöl nach 24 h bzw. 120 h erhalten. Ein Test auf antimikrobielle Aktivitäten als MMK90 (Tabelle 1) und Zeit-Abtötungs-Untersuchungen (Tabelle 2) zeigten, dass das Modifiziert 2 verglichen mit Modifiziert 1 stärkere antimikrobielle Aktivitäten aufweist. Dies ist wahrscheinlich auf die hohe Menge von Fettsäuren (14%), die in Modifiziert 2 (Profil 2) vorhanden ist, zurückzuführen. Die Mengen von gesättigten Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge, insbesondere Capryl-, Caprin- und Laurin-(mg/g)Öl, waren erhöht (Profil 2). Es wurde jedoch festgestellt, dass die modifizierten Ölzusammensetzungen aus Profil 1 und Profil 2 die Vermehrung von E. coli und P. acne nicht anhalten können. Offensichtlich wurde sogar nach 48 h Inkubation ausgehend von Zeit-Abtötungs-Untersuchungen die Vermehrung von C. albicans nicht zu 100% inhibiert. Modifiziert 1 und Modifiziert 2 waren gegenüber grampositiven Bakterien wirksam, wo nach 8 h bzw. 2 h Inkubation 100%-ige Inhibitionen festgestellt wurden. Vorbereitende Ergebnisse hatten gezeigt, dass die Menge von Fettsäuren, d. h. C8, C10 und C12, eine wichtige Rolle bei der Inaktivierung der Vermehrung von grampositiven Bakterien spielen könnte. Modifiziert 3, 4, 5 und 6 wurden gegenüber Modifiziert 1 und 2 auf unterschiedliche Weise hergestellt. Sie wurden durch Glycerolysereaktionen erhalten. In allen Reaktionen wurden Glycerol und Lipozyme TL IM zugegeben.
-
Im Vergleich waren Modifiziert 3, 4, 5 und 6 beim Abtöten von C. albicans wirksamer als Modifiziert 1 und 2. Einhundertprozentige Inhibitionen wurden nach 8 h Inkubation beobachtet. Die Minimale Mikrobielle Konzentration gegenüber C. albicans wurde bei 2,44 mg/ml erhalten, wohingegen Modifiziert 5 eine höhere Konzentration, z. B. 4,88 mg/ml, benötigt. Unter den modifizierten Ölproben enthielten Modifiziert 3 und Modifiziert 6 starke antimikrobielle Aktivitäten. Zusätzlich wurde festgestellt, dass die MMK90 für grampositive Bakterien, wie S. aureus, L. monocytogenes, S. pyogenes, von Modifiziert 3, 4, 5 und 6 niedriger waren als von Modifiziert 1 und 2. Das Interessanteste ist, dass diese modifizierten Kokosnussöle antimikrobielle Aktivität gegenüber dem gramnegativen E. coli aufweisen, obwohl die benötigte MMK90 verglichen mit den grampositiven Bakterien noch höher ist. Es wurde auch nachgewiesen, dass Modifiziert 3 und 6 verglichen mit Modifiziert 4 und 5 gegenüber grampositiven Bakterien wirkungsvoller sind. Eine detaillierte Analyse der Lipidklassen der Modifiziert 3, 4, 5 und 6 zeigte, dass eine hohe Menge von Fettsäuren und der Gehalt an Monoglyceriden eine wichtige Rolle spielen, um das antimikrobielle Spektrum dieser modifizierten Öle zu erweitern. Etwa 8% bis 14% Monoglyceride wurden benötigt, um die Vermehrung von E. coli zu kontrollieren und zu verringern und eine 100%-ige Inhibition von C. albicans. Während eine hohe Menge von Fettsäuren in Modifiziert 3 und 6 die modifizierten Öle wirkungsvoller gegenüber grampositiven Bakterien macht (Profil 3 und Profil 6). Die MMK90 für alle grampositiven Bakterien betrugen für Modifiziert 3 und 6 4,88 mg/ml, was sechzehnmal niedriger ist als jene von Modifiziert 4 und 5. Fettsäuren zusammen mit Monoglyceriden weisen eine synergistische Wirkung auf, die die Vermehrung von C. albicans zu 100% inhibierte.
-
Palmkernöl, dessen Fettsäurezusammensetzung ähnlich zu Kokosnussöl ist, kann ebenfalls unter Verwendung einer 1,3-spezifischen Lipase modifiziert werden. Es wurde ebenfalls festgestellt, dass das modifizierte Palmkernöl eine antimikrobielle Eigenschaft gegenüber S. aureus aufweist. Eine vollständige Inhibition von S. aureus wurde nach 24 h Exposition festgestellt. Andererseits wurde festgestellt, dass die Menge von Fettsäuren mit mittlerer Kettenlänge und deren entsprechende Fettsäuren in dem modifizierten Palmkernöl die Vermehrung von E. coli und C. albicans nicht signifikant stoppte oder diese abtötete.
-
Es wurde festgestellt, dass modifizierte Öl-Zusammensetzungen in der Erfindung gute Lagerstabilität gegenüber einer Oxidation zeigen und sicher, um Bakterien, Hefe und Viren, die Menschen angreifen, zu bekämpfen, als Lebensmittelkonservierungsmittel, Produkte zur Körperpflege und zur Verhütung von Hautinfektionen verwendet werden können.
-
Wie für die Fachleute auf diesem Gebiet im Lichte der vorangegangenen Offenbarung offensichtlich sein wird, sind viele Veränderungen und Modifizierungen bei der praktischen Ausführung dieser Erfindung möglich, ohne von ihrem Umfang abzuweichen. Dementsprechend soll der Umfang der Erfindung gemäß der Substanz, die durch die folgenden Ansprüche definiert wird, gedeutet werden.
-
Zitierte Referenzen
-
- Kabara, J. J. (1978) ”Fatty acids and dertivatives as antimicrobial agents.” In J. J. Kabara (Hrsg.) The Pharmacological Effect of Lipids. American Oil Chemists' Society, Champaign III, pp: 1–14.
- Shibasaki, I. & Kato, N. (1978) ”Combined effects on anti-bacterial activity of fatty acids and their esters against gram-negative bacteria.” In J. J. Kabara (Hrsg.) The Pharmacological Effect of Lipids. American Oil Chemists' Society, Champaign, IL, pp: 15–23.
- Welsh, J. K., Arsenakis, M., Coelen, R. J. & May, J. T. (1979) ”Effect of antiviral lipids, heat, and freezing on the activity of viruses in human milk.” Journal of Infectious Disease. 140: 322–328.
- Thormar, H., Isaacs, C., Brown, H. R., Barshatzky, M. R. & Pessolano, T. (1987) ”Inactivation of enveloped viruses and killing of cells by fatty acids and monoglycerides.” Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 31: 27–31.
- Isaacs, C. E., Litov, R. E. & Thormar, H. (1995) ”Antimicrobial activity of lipids added to human milk, infant formula, and bovine milk.” Nutritional Biochemistry. 6: 362–366.
- Kristmundsdóttir, T., Árnadóttir, S., Bergsson, G. & Thormar, T. (1999) ”Development and evaluation of microbicidal hydrogels containing monoglycerides as the active ingredients.” Journal of Pharmacological Science. 88: 1011–1015.
- Bergsson, G., Steingrímsson, Ó. & Thormar, H. (1999) ”In vitro susceptibilities of Neisseria gonorhoeae to fatty acids and monoglycerides.” Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 43: 2790–2792.
- Bergsson, G., Arnfinnsson, J. Steingrímsson, Ó. & Thormar, H. (2001) ”In vitro killing of Candida albicans by fatty acids and monoglycerides.” Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 45 (11): 3209–3212.
- Bergsson, G., Arnfinnsson, J., Karlsson, S. M., Steingrímsson, Ó. & Thormar, H. (1998) ”In vitro inactivation of Chlamydia trachomatis by fatty acids and monoglycerides.” Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 42 (9): 2290–2294.
- Bergsson, G., Steingrímsson, Ó. & Thormar, H. (2002) ”Bactericidal effects of fatty acids and monoglycerides on Helicobacter pylori.” International Journal of Antimicrobial Agents. 20: 258–262.
- Kabara, J. J. (1984) ”Antimicrobial agents derived from fatty acids.” Journal of American Oil Chemists' Society. 61 (2): 397–403.
- Wang, L. L. & Johnson, E. A. (1992) ”Inhibition of Listeria monocytogenes by fatty acids and monoglycerides” Applied and Environmental Microbiology. 58 (2): 624–629.
- Petschow, B. W., Batema, R. P., Talbott, R. D. & Ford, L. L. (1998) ”Impact of medium-chain monoglycerides on intestinal colonization by Vibrio cholerae or enterotoxigenic Escherichia coli.” Journal of Medicinal Microbiology. 47: 383–389.
- Glass, K. A. & Johnson, E. A. (2004) ”Antagonistic effect of fat on the antibotulinal activity of food preservatives and fatty acids” Food Microbiology. 21: 675–682.
- Hierholzer, J. C. & Kabara, J. J. (1982) ”In vitro effects of monolaurin compounds on enveloped RNA and DNA viruses” Journal of Food Safety. 4: 1–12.
- Bautista, D. A., Durisin, M. D., Razavi-Rohani, S. M., Hill, A. R. & Griffiths, M. W. (1993) ”Extending the shelf-life of cottage cheese using monolaurin.” Food Research International. 26: 203–208.