DE3525902C2 - Antibakterielle Zusammensetzung und deren Verwendung - Google Patents
Antibakterielle Zusammensetzung und deren VerwendungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine antibakterielle
Zusammensetzung zur Verabreichung in den gastrointestinalen
Trakt und die Verwendung der antibakteriellen Zusammensetzung
zur Bekämpfung bakterieller Infektionen, insbesondere dadurch,
daß sie Nahrungsmitteln oder Nahrungsmittelzusammensetzungen
zugesetzt wird. Die antibakterielle Zusammensetzung eignet
sich besonders als Zusatz zu Milchersatz.
Bekanntlich unterliegen Haustiere, und insbesondere junge
Tiere, schweren gastrointestinalen Infektionen, die im we
sentlichen auf Infektionen mit E. Coli und verschiedenen
Salmonellenspezies beruhen. Die bisher zur Eliminierung die
ser Infektionen bekannten Verfahren beinhalten entweder die
Verabreichung von Antibiotika mit der Gefahr der Bildung
Antibiotika-resistenter Bakterienspezies oder die Durchführung
einer Impfung, was zu hohen Kosten führt.
Bekannt ist auch eine Lactoperoxidase enthaltende Zusammen
setzung, die die Verminderung gastrointestinaler Infektio
nen erlaubt und gleichzeitig eine erhöhte Gewichtszunahme
ermöglicht; es wurde jedoch gefunden, daß während der ersten
Lebenswochen von Jungtieren relativ oft Diarrhoeen auftreten.
Es ist auch vorgeschlagen worden, die Lactoperoxidasekonzen
tration zu erhöhen, ohne jedoch eine wesentliche Verminde
rung der Diarrhoeen zu erreichen.
Es besteht daher Bedarf an einer antibakteriellen Zusammensetzung,
die die Verminderung der intestinalen Infektionen insbeson
dere während der ersten Lebenswochen von Jungtieren ermög
licht und gleichzeitig eine verbesserte Gewichtszunahme zu
läßt. Eine solche soll daher erfindungsgemäß geschaffen wer
den.
Gegenstand der Erfindung ist eine derartige antibakterielle
Zusammensetzung sowie deren Verwendung gemäß Anspruch 4.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Es wurde erfindungsgemäß gemäß Anspruch 1 überraschenderweise festgestellt,
daß die gemeinsame Verwendung von Lactoperoxidase und Lacto
ferrin eine synergistische Wirkung auf die Verhütung und/oder
Eliminierung dieser bakteriellen Infektionen hat, wenn
beide Proteine in der Nahrung von z. B. Jungtieren anwesend
sind.
Die erfindungsgemäße antibakterielle Zusammensetzung enthält
neben Lactoperoxidase und Lactoferrin Thiocyanat und einen
H₂O₂-Vorläufer.
Die erfindungsgemäße antibakterielle Zusammensetzung ist
dadurch gekennzeichnet, daß sie im gastrointestinalen Trakt
durch ein Thiocyanat und einen H₂O₂-Vorläufer aktiviert wird,
wobei diese Zusammensetzung zusätzlich mindestens Lactoper
oxidase und Lactoferrin umfaßt, letztere in einem Gesichts
verhältnis von 1 : 2 bis 1 : 60.
Es wurde gefunden, daß die gemeinsame Verwendung von Lacto
ferrin und Lactoperoxidase, die in Mengen entsprechend etwa
90 mg Mischung beider Enzyme pro kg Nahrungszusammensetzung
verwendet werden, eine unerwartete antibakterielle Wirkung
im Vergleich zu einem System ergibt, das entweder nur Lacto
peroxidase oder Lactoferrin allein enthält.
Es wurde gefunden, daß die Anzahl auftretender Diarrhoeen
etwa 3 Mal geringer ist als bei Verwendung von Lactoferrin
allein und etwa 2 Mal geringer als bei Verwendung von Lacto
peroxidase allein.
Es war auch überraschend festzustellen, daß die gemeinsame
Verwendung von Lactoferrin und Lactoperoxidase in Nahrungs
zusammensetzungen eine günstige Wirkung auf die Gewichts
zunahme der Tiere hat. Diese Wirkung scheint unabhängig von
der antidiarrhoeischen Wirkung zu sein. Es wurde gefunden,
daß diese Wirkung deutlicher ist als wenn jedes Enzym allein
verwendet wird.
Die in den Nahrungszusammensetzungen anwesenden Mengen an
Lactoferrin und Lactoperoxidase können in weiten Grenzen
variieren; sie hängen ab von der verwendeten Nahrungszu
sammensetzung. Gewöhnlich wird Lactoperoxidase in einer
Menge von 40 bis 120 mg/l, vorzugsweise von 70 bis 80 mg/l,
Milchersatz (Milchsubstitut) verwendet.
Die in den Nahrungszusammensetzungen anwesende Lactoperoxi
dase muß durch ein Thiocyanat und einen H₂O₂-Vorläufer ent
haltendes System aktiviert werden. Gewöhnlich wird Thiocya
nat in Mengen von mindestens 16 ppm, bezogen auf die Nah
rungszusammensetzung, verwendet, wobei diese Menge als NaSCN
berechnet ist.
Der H₂O₂-Vorläufer wird zugefügt, so daß eine ausreichende
Menge H₂O₂ zum Oxidieren der 16 ppm NaSCN vorliegt. Ge
wöhnlich werden die verwendbaren H₂O₂-Vorläufer ausgewählt
aus dem Ascorbinsäure-Kupfer-System, dem Glucose-Glucose
oxidase-System und noch wasserlöslichen Peroxiden, wie
alkalische Percarbonate und andere analoge Verbindungen.
Bevorzugt wird das Thiocyanat im Milchersatz
in einer Menge von 10 bis 100 mg/l verwendet. Thiocyanat und
H₂O₂-Vorläufer werden in solchen Mengen verwendet, daß über
einen Zeitraum von 30 min 10 bis 100 ppm OSCN⁻ gebildet werden.
Die Mengen der verschiedenen oben angegebenen Bestandteile
sind so bemessen, daß das Thiocyanat in solcher Menge ver
wendet wird, daß seine Konzentration im intestinalen Trakt
mindestens 0,1 mM ist; der H₂O₂-Vorläufer wird in solcher
Menge verwendet, daß seine Konzentration im intestinalen
Trakt, ausgedrückt als H₂O₂, mindestens 0,1 mM ist; und
die Lactoperoxidase-Lactoferrin-Mischung, die in gereinig
ter Form und/oder in Form eines die Mischung enthaltenden
Milchproduktes verabreicht wird, wird in solcher Menge ver
wendet, daß ihre Konzentration im intestinalen Trakt minde
stens 45 mg/l Milchersatz beträgt.
Als H₂O₂-Vorläufer wird vorzugsweise das Glucose-Glucose
oxidase-System verwendet. Dieses System wird in die Nah
rungszusammensetzung in einer Menge von 10 mg/l eingeführt.
Es können jedoch auch andere H₂O₂-Vorläufersysteme verwendet
werden, wie Natriumpercarbonat und andere Analoge. Der Fach
mann kennt die zur Erzielung der gewünschten H₂O₂-Mengen zu
verwendenden Vorläufermengen.
Die erfindungsgemäße antibakterielle Zusammensetzung kann auch
zur verbesserten Produktion von genießbarem Fleisch verwendet
werden, wobei Kälber, Schweine, Schafe, Kaninchen oder Minks
bekannte Nährstoffkomponenten zusammen mit einem antibakte
riellen System erhalten, das eine Mischung aus Lactoferrin und
Lactoperoxidase, Thiocyanat und einem H₂O₂-Vorläufer umfaßt,
wobei das Thiocyanat in solcher Menge zugegeben wird, daß
seine Konzentration im intestinalen Trakt, berechnet als H₂O₂,
mindestens 0,1 mM ist und die Lactoferrin-Lactoperoxidase-Mischung
in solcher Menge zugegeben wird, daß ihre Konzen
tration im intestinalen Trakt mindestens 45 mg/l des Milch
ersatzes beträgt.
Zur Behandlung gastointestinaler Infektionen bei Mensch und
Säugetier
kann die antibakterielle Zusammensetzung mit jedem pharmazeutisch
geeigneten Träger verwendet werden.
Zu behandelnde Tiere sind z. B. Schweine, Kälber und andere
Haustiere, wie Katzen und Hunde.
Die notwendigen Mengen der Lactoperoxidaseaktivatoren, die
im intestinalen Trakt verwendet werden können, sind in der
BE-PS 852 195 beschrieben.
In der erfindungsgemäßen antibakteriellen, Lactoferrin und
Lactoperoxidase enthaltenden Zusammensetzung sind die oben genannten
Mengen geeignet. Im Fall von Lactoperoxidase wird darauf
hingewiesen, daß eine Einheit desselben diejenige Menge an
Lactoperoxidase ist, die, ausgehend von Pyrogallol, bei pH 6,0
und einer Temperatur von 20°C in 20 sec 1 mg Pyrogallol
bildet.
Es wird auch darauf hingewiesen, daß die LD₅₀ von Thiocyanat
bei i.v.-Injektion bei der Maus 484 mg/kg Körpergewicht
beträgt, während 764 mg/kg Körpergewicht Ratten oral verab
reicht werden können.
In der klinischen Verwendung werden die erfindungsgemäßen Kom
ponenten normalerweise oral oder rektal in Form einer pharma
zeutischen Zusammensetzung verabreicht, die die erfindungs
gemäße antibakterielle Zusammensetzung auf einem geeigneten
pharmazeutischen Träger aufgebracht, enthält.
Im allgemeinen liegt die Menge der aktiven Bestandteile
bei 0,1 bis 99 Gew.-% der Zusammensetzung, vorzugsweise bei
2 bis 50 Gew.-%, in Zusammensetzungen, die oral verabreicht
werden müssen.
Bei der Herstellung der pharmazeutischen Zusammensetzungen,
die eine erfindungsgemäße antibakterielle Zusammensetzung in
Form einer Dosiseinheit zur oralen Verabreichung enthalten,
können die Bestandteile mit einem bekannten festen pulver
förmigen Träger, wie Lactose, Saccharose, Sorbit, Mannit und
anderen Analogen, gemischt werden. Werden überzogene Tabletten
gewünscht, dann kann die wie oben hergestellte Zusammensetzung
mit einer Lösung eines Polymers überzogen werden, das sich im
intestinalen Trakt löst oder darin permeabel ist.
Die Dosiseinheit zur rektalen Verabreichung kann in Form von
Suppositorien hergestellt werden, die die aktiven Substanzen
in Mischung mit einem neutralen Fett-Grundstoff enthalten, oder sie
kann in Form einer rektalen Gelatinekapsel hergestellt wer
den, die die aktive Substanz in Mischung mit einem Pflanzen- oder
Paraffinöl enthält.
Pharmazeutische Zusammensetzungen, die ein erfindungsgemäßes
antibakterielles System enthalten, können zur Behandlung
bakterieller Infektionen im gastrointestinalen Trakt verwen
det werden, die durch Shigellen, Salmonellen, E. Coli,
Vibrio Cholera, Pseudomonas (Ps pyocyanea), Staphylokokken
(Staph. albus, aureus) Streptokokken (Strept. viridous,
faecalis, B-Streptococcus) und Proteus verursacht werden.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende
Erfindung.
Aus den folgenden Bestandteilen wurde ein Milchersatz her
gestellt:
| Milchpulver|60 kg | |
| Lacto-Serum | 14,15 kg |
| Fett | 17 kg |
| Glucose | 5 kg |
| Ethoxyquine (6-Ethoxy-1,2-dihydro-2,2,4-trimethylchinolin) | 0,125 kg |
| Cholinchlorid | 0,025 kg |
| Mineralien und Vitamine | 2,5 kg |
Emulgatoren
Die Konzentrationen an Lactoferrin und Lactoperoxidase im Milchpulver betrugen 61 g bzw. 77 g pro 100 kg Pulver.
Die Konzentrationen an Lactoferrin und Lactoperoxidase im Milchpulver betrugen 61 g bzw. 77 g pro 100 kg Pulver.
Als Aktivator der Lactoperoxidase wurden 12,3 g Natriumthio
cyanat zusammen mit 61 g Glucoseoxidase (71 000 U/g) zugefügt.
Die Bestandteile wurden in einem Mischer gründlich gemischt.
Wasser wurde zur Mischung zugefügt, um eine 13-%ige wäßrige
Lösung zu erhalten. Diese Lösung enthielt 10 mg Lacto
peroxidase und 80 mg Lactoferrin pro l Milchersatz.
Dieser Milchersatz wurde Kälbern in der ersten Woche in einer
Menge von 3 l/Tag, in der zweiten Woche von 4 l/Tag, in der
dritten Woche von 6 l/Tag und von der vierten Woche an von
8 l/Tag verabreicht.
Vergleichsweise erhielten die Kälber dieselbe Menge unter
schiedlicher Mischungen, die weder Lactoferrin noch Lacto
peroxidase (Mischung A) oder nur 10 mg/l Lactoperoxidase
(Mischung B) oder nur 80 mg/l Lactoferrin (Mischung C) ent
hielten.
Die antibakterielle Wirkung wurde durch Feststellung der
Diarrhoeen bestimmt, während die Nähreffekt durch Bestimmen
der Gewichtszunahme der Kälber bestimmt wurde. Die Kälber
wurden während einer Dauer von 5 Wochen behandelt. Die
Ergebnisse sind in Tabelle I und II aufgeführt.
Diese Tabelle zeigt deutlich die synergistische Wirkung der
beiden erfindungsgemäßen Verbindungen.
Die erfindungsgemäße synergistische Wirkung ist charakteri
stisch. Es wild festgestellt, daß eine Erhöhung von 68%,
bezogen auf den Vergleichstest, erzielt wird, während das Maximum
der mit jeden Produkt allein erzielten Zunahme bei 57 bzw.
32% für Lactoperoxidase bzw. Lactoferrin liegt.
Verwendet wurde die in Beispiel 1 beschriebene Mischung,
die Kälbern während 10 Wochen in einer Menge von 8 l/Tag
von der vierten Woche an verabreicht wurde. Die Konzentra
tion an fester Substanz wurde zwischen der 5. und 10. Woche
allmählich von 13 auf 25 Gew.-% erhöht.
Vergleichsweise wurde auch eine Mischung verabreicht, die
weder Lactoferrin noch Lactoperoxidase enthielt.
Ab der 10. Woche wurden keine weiteren Diarrhoeen mit der
erfindungsgemäßen Mischung mehr festgestellt, was bei dem
Vergleichstest nicht der Fall war.
Weiter wurde eine Gewichtszunahme von 865 g/Tag mit der erfin
dungsgemäßen Mischung festgestellt, gegenüber nur 755 g/Tag
bei dem Vergleichstest.
Die in Beispiel 1 beschriebene Mischung wurde Schafen für
die 1. Woche in einer Menge von 0,5 l/Tag, während der 2. Wo
che von 1 l/Tag und danach von 2 l/Tag verabreicht. Es wurden
ähnliche Ergebnisse wie im Fall der Kälber erzielt.
Claims (9)
1. Antibakterielle Zusammensetzung zur oralen Verabreichung
in den gastrointestinalen Trakt, die Lactoferrin und
Lactoperoxidase sowie eine für die Aktivierung der Lac
toperoxidase ausreichende Menge an Thiocyanat und einem
H₂O₂-Vorläufer umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gewichtsverhältnis von Lactoferrin zu Lactoperoxidase 2 : 1
bis 60 : 1 beträgt.
2. Antibakterielle Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der H₂O₂-Vorläufer ausgewählt ist aus
dem Glucose-Glucoseoxidase-System, dem Ascorbinsäure-Kupfer-System,
Alkalipercarbonaten, Erdalkaliperoxiden und
Carbamidperoxiden.
3. Antibakterielle Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Thiocyanat und der H₂O₂-Vorläufer
in einer solchen Menge vorliegen, daß 10 bis 100
ppm OSCN⁻ über eine Zeitdauer von 30 Minuten gebildet
werden.
4. Verwendung einer antibakteriellen Zusammensetzung nach
irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3 zur Bekämpfung von
bakteriellen Infektionen bei Menschen und Säugetieren.
5. Verwendung einer antibakteriellen Zusammensetzung gemäß
Anspruch 4 als Zusatz zu einem an sich bekannten Nahrungs
mittel oder einer Nahrungsmittelzusammensetzung.
6. Verwendung der antibakteriellen Zusammensetzung gemäß
Anspruch 5 als Zusatz in Milchersatz.
7. Verwendung der antibakteriellen Zusammensetzung gemäß
Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lactoferrin in
einer Menge von 40 bis 120 mg/l, vorzugsweise 70 bis 80
mg/l, und Lactoperoxidase in einer Menge von 2 bis 20
mg/l, vorzugsweise 8 bis 12 mg/l, im Milchersatz enthalten
ist.
8. Verwendung der antibakteriellen Zusammensetzung gemäß
Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Milchersatz
eine Mischung von Lactoferrin und Lactoperoxidase in einer
Menge von mindestens 45 mg/l enthalten ist.
9. Verwendung der antibakteriellen Zusammensetzung gemäß
einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Glucoseoxidase in einer Konzentration von 10 mg/l im
Milchersatz vorliegt.
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