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Die
vorliegende Erfindung betrifft neue Milchsäurebakterien, und insbesondere
Mikroorganismen der Gattungen Lactobacillus, Bifidobacterium und
Streptococcus (Enterococcus), welche aufgrund ihres probiotischen
Potentials isoliert und ausgewählt
wurden. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ihre Verwendung
zur Zubereitung von Tierfutter-Kompositionen, welche dazu vorgesehen
sind, die Gesundheit von Haustieren zu verbessern, und Kompositionen,
welche diese(s) enthalten.
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Hintergrund
der Erfindung
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Das
Wohlergehen von Haustieren ist eng mit deren Füttern verbunden. Korrektes
Füttern
sollte zu einem aktiven und gesunden Haustier führen. Über das Bereitstellen von Nährwert hinaus
beeinflusst Nahrungs-Komposition
das Gleichgewicht der intestinalen Mikroflora und kann zu gastrointestinalen
Störungen führen oder
diese verhindern. Daher ist es für
das Verständnis
einer praktischen/praktikablen Fütterungs-Praxis
wesentlich, den Gastrointestinaltrakt und die Verdauungsprozesse
gesunder Tiere zu kennen. Als Fleischfresser sind Katzen und Hunde
durch einen kurzen Verdauungstrakt und eine schnelle Flussrate des
Essens-Bolus gekennzeichnet.
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Unter
den Konstituenten der gastrointestinalen Mikroflora von Katzen und
Hunden können
Bacteroides sp., Clostridium sp., Enterobakteriaceae, Bifidobacterium
sp., Lactobacillus sp., Streptococcus sp., Staphylococcus sp. und
Hefen entdeckt werden.
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Die
Anzahl und Zusammensetzung dieser endogenen Flora neigt dazu, recht
stabil zu sein, obwohl sie durch Alter, und zu einem geringeren
Ausmaß durch
Essen, modifiziert sein kann. Magensäure, Galle, intestinale Peristaltik
und lokale Immunität
sind Faktoren, welche als wesentlich zur Regulation von Bakterien-Flora
im Dünndarm
menschlicher Wesen und verschiedener andere Säugetiere angesehen werden.
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Häufig sind
gastrointestinale Störungen
bei Hunden und Katzen mit übermäßigem bakteriellen
Wachstum und der Produktion von durch pathogene Bakterien erzeugten
Enterotoxinen verbunden.
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Während der
letzten wenigen Jahre konzentrierte sich (die) Forschung auf einige
wertvolle Stämme von
Milchsäurebakterien
und deren potentielle Verwendung als probiotische Agentien. Probiotische
(Stämme) werden
als lebensfähige
mikrobielle Zubereitungen angesehen, welche durch Bewahren der natürlichen
Mikroflora im Darm die/eine Säugetier-Gesundheit
fördern.
Man geht davon aus, dass probiotische (Stämme) sich an die Darm-Schleimhaut
anheften, den Darm-Trakt besiedeln, und dabei ein Anhaften gefährlicher
Mikroorganismen daran verhindern. Eine Vorraussetzung für ihre Wirkung
besteht darin, dass sie die Darm-Schleimhaut in einer angemessenen/ordnungsgemäßen und
lebensfähigen
Form erreichen müssen, und
insbesondere nicht durch den Einfluss des im Magen vorherschenden
niedrigen pH zerstört
werden. Insbesondere weicht die Physiologie des Verdauungstraktes
von Katzen und Hunden von der menschlichen ab. Beispielsweise beträgt der mittlere
pH im Magen ungefähr
3,4 bei Hunden und 4,2 bei Katzen.
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Die
Veröffentlichung
von Hartemink, R. und Rombouts, F. M. ("Comparison of Media for the detection of bifidobacteria,
lactobacilli and total anaerobes from faecal samples" ("Vergleich von Medien
zur Detektion von Bifidobakterien, Lactobazillen und aller Anaerobiker
aus Fäkal-Proben"), Journal of Microbiological
Methods, 1999, vol. 36, p. 181–192)
betrifft die zur Detektion und Charakterisierung mikrobieller Stämme verwendeten
Medien.
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Der
Artikel von Fujisawa, T. und Mitsuoka, T. ("Homofermentative Lactobacillus species
predominantly isolatd from canine feces" ("Vornehmlich
aus Hunde-Fäkalien isolierte
homofermentative Lactobacillus Arten"), Journal of Veterinary Medical Science,
1996, Vol. 58, Nr. 6, p. 591–593)
offenbart das Isolieren von Lactobacillus-Stämmen
aus den Fäkalien
von Hunden.
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US 5922375 betrifft das
Isolieren eines Bifidobacterium-Stamms aus den Fäkalien eines Kleinkindes und
Anreichern von Nahrungen mit diesem Stamm. In diesem Dokument wird
Tierfutter mit einem probiotischen Stamm angereichert, welcher von
Menschen isoliert wurde.
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WO
9608261 lehrt das Aufnehmen probiotischer Mikroorganismen und eines
Trägers
in Tiernahrungs-Produkte,
so dass die Mikroorganismen den Dickdarm ("large bowel") erreichen und darin gedeihen. Die aus
kommerziell verfügbaren
Kultur-Sammlungen erhaltenen probiotischen Mikroorganismen oder
Isolate menschlicher Fäkalien
werden an Mäuse
und Schweine verfüttert.
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WO
99/17788 beschreibt ein Verfahren zum Verhindern oder Behandeln
von Candidiasis durch Verabreichen eines probiotischen Stammes an
ein Tier. Die darin verwendeten probiotischen Stämme stammen aus ein Vielzahl
von Quellen, inklusive Jogurt, menschlicher oder tierischer Fäkalien und
Honig-Bienen.
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Obwohl
schließlich
US 5968569 die Aufnahme
eines probiotischen Mikroorganismus in einer Haustier-Nahrungs-Zerealie offenbart,
stellt weder sie, noch die restliche verfügbare Technik/Kunst Information
bezüglich
Stämmen
bereit, welche speziell zur Haustier-Gesundheit vorgesehen sind.
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Konsequenter
Weise besteht ein Bedarf daran, neue Bakterien-Stämme bereitzustellen,
welche insbesondere an Haustiere angepasst sind, und welche aufgrund
ihrer hoch-probiotischen
Eigenschaften ausgewählt
wurden, welche für
die Haustier-Gesundheit förderlich
sind, und diese Stämme
in eine Haustier-Nahrungs-Komposition aufzunehmen.
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Kurzfassung
der Erfindung
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Es
wird ein neuer probiotischer Mikroorganismus von Milchsäurebakterien
bereitgestellt, welche aufgrund ihrer Fähigkeit ausgewählt wurden,
den Gastrointestinaltrakt eines Haustiers zu überleben und zu besiedeln,
und eine förderliche
probiotische Wirkung auf (die) Haustier-Gesundheit auszuüben.
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Der
probiotische Stamm kann ausgewählt
werden aus: Lactobazillen, Bifidobakterien oder Enterokokken.
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Der
probiotische Stamm kann aus der Gruppe ausgewählt werden, welche besteht
aus: Lactobacillus reuteri, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus
animalis, Lactobacillus ruminis, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus
casei, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus
fermentum und Bifidobacterium spp., Enterococcus faecium und Enterococcus
spp.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der probiotische Stamm aus der Gruppe ausgewählt, welche besteht aus: Lactobacillus
reuteri (NCC2581; CNCM I-2448), Lactobacillus reuteri (NCC2592;
CNCM I-2450), Lactobacillus rhamnosus (NCC2583; CNCM I-2449), Lactobacillus
reuteri (NCC2603; CNCM I-2451), Lactobacillus reuteri (NCC2613;
CNCM I-2452), Lactobacillus acidophilus (NCC2628; CNCM I-2453),
Enterococcus faecium SF68 (NCIMB 10415).
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Der
neue bakterielle Stamm kann in irgendeiner Menge von ungefähr 1,0E
+ 04 bis ungefähr
1,0E + 12 cfu/Tier und Tag und bevorzugt von 1,0E + 05 bis ungefähr 1,0E
+ 11 cfu/Tier und Tag, am stärksten
bevorzugt von 1,0E + 07 bis 1,0E + 10 cfu/Tier und Tag verwendet
werden.
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Der
bakterielle Stamm, welcher oben beschrieben wurde, kann zur Zubereitung
einer Komposition/Zusammensetzung verwendet werden, welche zum Behandeln
und/oder zur Prophylaxe von Störungen
vorgesehen ist, welche mit der Besiedelung des Gastrointestinaltrakts
von Haustieren durch pathogene Mikroorganismen in Verbindung stehen.
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Gemäß eines
Aspekts betrifft die Erfindung die Verwendung des oben beschriebene
Bakterienstamms zur Zubereitung einer zur Regulation der Immun-Antwort
von Haustieren vorgesehenen Komposition. Mit dem Begriff "Regulieren" der Immun-Antwort
ist gemeint, dass die oben beschriebenen Bakterien-Stämme die
Fähigkeit
aufweisen, entweder bestimmte Immun-Funktionen zu stimulieren, welche
für die
Tier-Gesundheit wesentlich sind, oder andere Immun-Funktionen zu
modulieren, welche möglicherweise
bei Immun-Störungen, wie
Entzündung,
Allergie und so weiter, impliziert sein könnten. Das Stimulieren oder
Modulieren dieser Immun-Funktionen kann unter Verwendung verschiedener
Kombinationen der oben beschrieben Bakterien-Stämme erreicht werden.
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Es
kann ein Verfahren zum Aufrechterhalten oder Verbessern der Gesundheit
des Gastrointestinaltrakts, der Haut und/oder des Fell-Systems oder
des Immunsystems eines Haustiers ausgeführt werden, welches den Schritt
des/eines Fütterns
einer Haustier-Nahrungs-Komposition, welche zumindest einen isolierten Stamm,
wie er oben beschrieben ist, enthält, an ein Haustier umfasst.
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Es
kann darüber
hinaus ein Verfahren zum Behandeln und/oder zur Prophylaxe von Störungen ausgeführt werden,
welche mit dem Besiedeln des Gastrointestinaltrakts von Haustieren
durch pathogene Mikroorganismen assoziiert sind, welches den Schritt
des/eines Fütterns
einer Haustier-Nahrungs-Komposition, welche zumindest einen isolierten
Stamm gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält,
an ein Haustier umfasst.
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Es
kann ferner ein Verfahren zum Regulieren der Immun-Antwort in Haustieren
ausgeführt
werden, welches den Schritt zum Füttern einer Haustier-Nahrungs-Komposition
welche zumindest einen isolierten Stamm gemäß der vorliegenden Erfindung
enthält,
an ein Haustier umfasst.
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Es
kann ferner ein Verfahren zum Verbessern oder Reduzieren der Alterungs-Wirkungen
bei einem Haustier ausgeführt
werden, welches den Schritt eines Fütterns einer Haustier-Nahrungs-Komposition,
welche zumindest einen isolierten Stamm gemäß der vorliegenden Erfindung
enthält,
an ein Haustier umfasst.
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Diese
ausgewählten
Mikroorganismen haben einen besonders förderlichen Einfluss auf Haustiere
in deren Gastrointestinaltrakt, auf ihre Haut und/oder ihr Fell,
auf ihr Immunsystem, und auf Alterungs-Wirkungen.
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Sie
haben einen besonders förderlichen
Einfluss auf Darm-Pathogene, wie (die) Stämme Salmonella typhimurium,
Escherichia coli, Shigella dysenteriaea oder andere pathogene Enterobacterieceae,
welche Haustiere besiedeln, oder Parasiten wie Enthelminthe ("helminth", Toxocara spp.),
Protozoen (Cryptosporidium spp., Giardia spp., Pentatrichomonas
hominis, Entamoeba histolytica, Toxoplasma gondii, ...) oder Hefen.
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Kombiniert
mit Essen üben
diese Mikroorganismen insbesondere ihre probiotisch förderlichen
Wirkungen auf Genießbarkeit,
Verdauung und Darm-Gesundheit, Immun-Funktion und sanitäre Bedingungen aus, letzteres
indem sie zu einer Fäkal-Volumen-Reduktion
und zumindest einem partiellen Desodorieren von Hunde-Fäkalien beitragen.
Daher kann eine Tierfutter-Komposition einen Mikroorganismus umfassen,
welcher hohe probiotische Aktivität in Haustieren aufweist, und
dazu in der Lage ist, den Gastrointestinaltrakt eines Haustiers,
welches ihn verzehrt, zu überleben
und zu besiedeln.
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Dementsprechend
kann eine Tierfutter-Komposition verwendet werden, welche für die Gesundheit des
Gastrointestinaltrakts von Haustieren vorgesehen ist, welche zumindest
einen probiotischen Stamm, welcher wie oben beschrieben isoliert
ist, mit einem essbaren Träger
oder einer pharmazeutischen Matrix assoziiert enthält.
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Ferner
betrifft die Erfindung eine Tierfutter-Komposition, welche zur Regulation der
Immun-Antwort von Haustieren vorgesehen ist, welche zumindest einen
wie oben beschrieben isolierten Stamm enthält, welche(r) mit einem essbaren
Träger
oder einer pharmazeutischen Matrix assoziiert ist.
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Ferner
kann eine Tierfutter-Komposition verwendet werden, welche zum Verbessern
oder Reduzieren der Alterungs-Wirkungen bei Haustieren vorgesehen
ist, welche zumindest einen wie oben beschrieben isolierten Stamm
enthält,
welche(r) mit einem essbaren Träger
oder einer pharmazeutischen Matrix assoziiert ist.
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Schließlich kann
eine für
die Gesundheit der Haut und/oder des Fells von Haustieren vorgesehene Tierfutter-Komposition verwendet
werden, welche zumindest einen wie oben beschrieben isolierten Stamm enthält, welche(r)
mit einem essbaren Träger
oder einer pharmazeutischen Matrix assoziiert ist.
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In
einer Ausführungsform
umfasst der essbare Träger
eine in Ernährungs-Hinsicht
ausgewogene Haustier-Nahrungs-Komposition.
Die genannte Komposition enthält
bevorzugt ausreichende Mengen des isolierten Stammes, um zum Bereitstellen
der genannten prophylaktischen Wirkung wirksam zu sein, wenn die Komposition
als eine vollständige
Mahlzeit an ein Haustier verfüttert
wird.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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In
der folgenden Beschreibung bezeichnet die Abkürzung cfu ("colony-forming-unit", "Kolonie-bildende Einheit") die Anzahl bakterieller
Zellen, wie sie mittels mikrobiologischer Zählraten auf Agar-Platten wiedergegeben
wird.
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Darüber hinaus
bezeichnet "NCC" Nestlé Culture
Collection ("Nestlé-Kultur-Sammlung") (Nestlé Research
Center, "Nestlé Forschungszentrum"), Vers-chez-les-Blanc,
Lausanne, Schweiz).
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Bezüglich des
ersten Ziels der vorliegenden Erfindung wurden 20 Lactobazillen
und 18 Bifidobakterien, welche aus Katzen- und Hunde-Fäkalien isoliert
wurden, bezüglich
ihrer technologischen und physiologischen Parameter durchmustert
und ausgewählt.
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Ein
erstes Durchmustern auf potentielle probiotische Anwendungen hin
wurde in-vitro ausgeführt
(siehe Beispiele 1 und 2): Wachstums-Merkmale, Toleranz gegenüber Magensäure bei
verschieden pHs und verschieden Konzentrationen von im Duodenum
vorliegenden Gallen- Salzen,
welche in Katzen und Hunden wahrscheinlich vorgefunden werden.
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Ferner
wurde das gute Überleben
von gefriergetrockneten Zellen in zwei verschieden Kryoschutz-Medien bei 4°C und 20°C klar nachgewiesen,
wie von einem beschleunigten Lagerungs-Test gezeigt wurde.
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Diese
Stämme
können
gekennzeichnet sein durch: kurze Generations-Zeiten, hohe Zählraten
(mehr als 1,0E + 08 cfu/ml) während
ihrer stationären
Phase, und Stabilität
in hohen Anzahlen 8 und 24 h nach Beimpfen, Stabilität gegenüber Gefrier-Trocknen,
gefolgt von jedweden ("either") Lagerungs-Bedingungen, Widerstandsfähigkeit
gegenüber
im Duodenum vorgefundenen physiologischen Galle-Konzentrationen (2% Galle) und ihre
geringe Hemmung bei Wachsen-lassen in Anwesenheit von bis zu 4%
Galle. Ferner wurden Ergebnisse von DNA-Analysen zur Auswahl von
für die
untersuchte Vielfalt representativen Bakterien berücksichtigt.
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Die
Stämme,
welche für
die Katzen- und Hunde-Gesundheit
vorgesehen sind, können
in Anwesenheit von bis zu 2,0% Gallen-Salze bis zu zumindest 1,0E
+ 06 cfu/ml wachsen. Die Stämme
können
auch nach ungefähr
2 Stunden bei einem pH-Bereich von ungefähr 3,4 bis ungefähr 4,2 bis
zu zumindest 1,0E + 06 cfu/ml wachsen.
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Die
Bakterien-Stämme
gemäß der Erfindung
können
aus der Gruppe ausgewählt
sein, welche besteht aus: Lactobacillus reuteri, Lactobacillus acidophilus,
Lactobacillus animalis, Lactobacillus ruminis, Lactobacillus johnsonii
Lactobacillus casei, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus rhamnosus,
Lactobacillus fermentum, Bifidobacterium sp., Enterococcus faecium,
Enterococcus sp.
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Die
folgenden Stämme:
Lactobacillus reuteri NCC2581, Lactobacillus rhamnosus NCC2583,
Lactobacillus reuteri NCC2592, Lactobacillus reuteri NCC2603, Lactobacillus
reuteri NCC2613 und Lactobacillus acidophilus NCC2628 wurden als
(ein) Beispiel(e) unter dem Budapester Vertrag bei der Nationalen
Sammlung von Mikroorganismen-Kulturen ("Collection Nationale de Culture de Microorganismes") Doktor-Roux-Straße 25, 75724
Paris, Frankreich, am April 19, 2000, unter den folgenden Referenzen
CNCM I-2448, CNCM I-2449, CNCM I-2450, CNCM I-2451, CNCM I-2452
beziehungsweise CNCM I-2453 hinterlegt. Alle Restriktionen bezüglich der
Verfügbarkeit
dieser Hinterlegungen werden bei erstmaliger Veröffentlichung dieser Anmeldung oder
einer anderen Anmeldung zurückgenommen
werden/sein, welche die Priorität
dieser Anmeldung in Anspruch nimmt.
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BIOCHEMISCHE
CHARAKTERISIERUNG DER AUSGEWÄHLTEN
STÄMME
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Lactobacillus reuteri
CNCM I-2448
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- – Gram-positive
Mikroorganismen, unbeweglich, nicht-sporend
- – Ziemlich
kurze und dicke Stäbchen
- – Microaerophilische
Mikroorganismen mit heterofermentativem Metabolismus, Produktion
von L (+) und D (–)
Milchsäure.
- – Katalase
(–), Produktion
von CO2 aus Glukose, Hydrolyse von Arginin=NH3
Produktion
- – Wachstum
mit 5% und 10% NaCl
- – Fermentation
von Zuckern: L-Arabinose, Galaktose, D-Glukose, Laktose, Saccharose, D-Raffinose
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Lactobacillus rhamnosus
CNCM I-2449
-
- – Gram-positive
Mikroorganismen, unbeweglich, nicht-sporend
- – Ziemlich
kurze und dicke Stäbchen
- – Microaerophilische
Mikroorganismen mit heterofermentativem Metabolismus, Produktion
von L (+) Milchsäure.
- – Katalase
(–),
- – Fermentation
aller Zucker, welche für
Lb. rhamnosus typisch sind
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Laciobacillus reuteri
CNCM I-2450
-
- – Gram-positive
Mikroorganismen, unbeweglich, nicht-sporend
- – Ziemlich
kurze und dicke Stäbchen
- – Microaerophilische
Mikroorganismen mit heterofermentativem Metabolismus, Produktion
von L (+) und D (–)
Milchsäure.
- – Katalase
(–), Produktion
von CO2 aus Glukose, Hydrolyse von Arginin=NH3
Produktion
- – Wachstum
mit 5% und 10% NaCl
- – Fermentation
von Zuckern: L-Arabinose, Galaktose, D-Glukose, D-Xylose, Laktose, Saccharose,
D-Raffinose
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Lactobacillus reuteri
CNCM I-2451
-
- – Gram-positive
Mikroorganismen, unbeweglich, nicht-sporend
- – Ziemlich
kurze und dicke Stäbchen
- – Microaerophilische
Mikroorganismen mit heterofermentativem Metabolismus, Produktion
von L (+) und D (–)
Milchsäure.
- – Katalase
(–), Produktion
von CO2 aus Glukose, Hydrolyse von Arginin
=NH3 Produktion
- – Wachstum
mit 5% und 10% NaCl
- – Fermentation
aller Zucker, welche für
Lb. reuteri typisch sind
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Lactobacillus reuteri
CNCM I-2452
-
- – Gram-positive
Microorrganismen, unbeweglich, nicht-sporend
- – Ziemlich
kurze und dicke Stäbchen
- – Microaerophilische
Mikroorganismen mit heterofermentativem Metabolismus, Produktion
von L (+) und D (–)
Milchsäure.
- – Katalase
(–), Produktion
aus CO2 aus Glukose, Hydrolyse von Arginin
=NH3 Produktion
- – Wachstum
mit 5% und 10% NaCl
- – Fermentation
von Zuckern: L-Arabinose, D-Glukose, Laktose, Saccharose, D-Raffinose
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Lactobacillus acidophilus
CNCM I-2453
-
- – Gram-positive
Mikroorganismen, unbeweglich, nicht-sporend
- – Ziemlich
kurze und dicke Stäbchen
- – Microaerophilische
Mikroorganismen mit homofermentativem Metabolismus, Produktion von
L (+) und D (–)
Milchsäure.
- – Katalase
(–),
- – Fermentation
von Zuckern: D-Glukose, Laktose, Saccharose, D-Raffinose
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Drei
aus Katzen isolierte Lactobazillen (NCC2581, NCC2592, NCC2583),
drei Lactobazillen aus Hunden (NCC2603, NCC2613, NCC2628), ein Bifidobakterium
aus Katzen (NCC2627) und ein Bifidobakterium aus Hunden (NCC2657)
wurden ferner auf ihre potentiell probiotische Aktivität in Haustieren
hin getestet (siehe Beispiele 3 und 4).
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In
einer anderen Ausführungsform
betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung von Bakterien-Stämmen, wie
sie oben beschrieben sind, für
die Zubereitung einer Nahrungs-Komposition, welche zum Verbessern
oder Aufrechterhalten der/einer Haustier-Gesundheit geeignet ist.
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Sie
können
in ihrer lebensfähigen
Form, inaktivierten Form, als ein Überstand einer Kultur oder
Fraktionen davon, beispielsweise Zellwänden, Peptidoglykan, Zytoplasma,
gereinigte Proteine, funktionelle Metaboliten, bioaktive Moleküle verwendet
werden.
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Sie
werden bevorzugt in einer Menge von von ungefähr 1,0E + 04 cfu/g bis ungefähr 1,0E
+ 11 cfu/g, und bevorzugt von 1,0E + 05 cfu/g bis ungefähr 1,0E
+ 10 cfu/g, am stärksten
bevorzugt von 1,0E + 06 cfu/g bis 1,0E + 09 cfu/g verwendet.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
können
sie als Diät-Zusätze zum
Verbessern der/einer Haustier-Nahrungs-Qualität verwendet werden, und können in
einer Menge von von ungefähr
1,0E + 04 cfu/g bis ungefähr
1,0E + 11 cfu/g enthalten sein. Als Diät-Zusätze können sie eingekapselt sein
oder können
sie in Pulverform und in Verbindung mit einer Hauptmahlzeit, sei
sie feucht oder trocken, oder davon getrennt verpackt bereitgestellt
werden. Beispielsweise kann ein Pulver, welches ausgewählte Mikroorganismen
gemäß der Erfindung
enthält,
in Beuteln in einer Pulverform oder in einem Gel oder einem Lipid
oder einem anderen geeigneten Träger
verpackt werden. Diese separat verpackten Einheiten können zusammen
mit einer Hauptmahlzeit oder in Mehrfach-Einheiten-Packungen zur
Verwendung mit einer Hauptmahlzeit oder Behandlung gemäß Anwender-Anforderungen
bereitgestellt werden. In einem anderen Beispiel kann/können der/die
probiotische(n) Stamm/Stämme
in einer Mehrfachkammer-Verpackungseinheit zusammen mit einer zweiten,
essbaren Komponente, beispielsweise einem stückigen Schrot ("meal"), welches nass oder
von mittlerem Feuchtigkeitsgehalt ist, oder einer Portion getrockneter
Schrote ("kibbles") von Mahlzeit-Größe in einer
Flexibler-Beutel-Konfiguration bereitgestellt werden. Eine erste
Kammer in dem Beutel würde
den probiotischen Stamm enthalten, und ein zweite, separat verschlossene
Kammer die zweite essbare Komponente.
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Diese
ausgewählten
Mikroorganismen weisen in Haustieren einen besonders förderlich
Einfluss auf deren Gastrointestinaltrakt, auf deren Haut und/oder
Fell, auf deren Immunsystem, auf Zahn-Gesundheit oder Mund-Gesundheit, auf ihre
Knochen und auf die Alterungs-Auswirkungen
auf.
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Es
wurde auch herausgefunden, dass sie in Haustieren Nahrungs-Genießbarkeit,
Verdauung, Immunfunktion und sanitäre Bedingungen (Reduktion von
Fäkal-Volumen
und partielles Desodorieren von Hunde-Fäkalien) verbessern.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch eine Haustier-Nahrungs-Komposition
zum Verbessern oder Aufrechterhalten der Gesundheit von Haustieren,
welche zumindest einen probiotischen Stamm, welcher die oben genannten
Eigenschaften aufweist, assoziiert mit einem essbaren Träger oder
einer pharmazeutischen Matrix enthält.
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Zumindest
ein bakterieller Stamm, welcher die oben genannten Eigenschaften
aufweist, kann dem Haustier als eine Ergänzung zu seiner normalen Diät oder als
eine Komponente einer in Ernährungs-Hinsicht vollständigen Haustier-Nahrung
verabreicht werden.
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Die
in Ernährungs-Hinsicht
vollständige
Haustier-Nahrungs-Komposition
gemäß der Erfindung
kann in pulverförmiger,
getrockneter Form oder als ein feuchtes, gekühltes oder Regal-stabiles Haustier-Nahrungs-Produkt
vorliegen. Diese Haustier-Nahrungen können auf in der Technik/Kunst
bekannten Wegen erzeugt werden, vorausgesetzt, dass dann, wenn Mikroorganismus-Aktivität gewünscht ist,
dafür gesorgt
wird, dass das/ein Überleben
des Mikroorganismus sichergestellt ist. Abgesehen von den Bakterien-Stämmen und/oder
ihrem fermentierten Medium, können
diese Haustier-Nahrungen beinhalten: irgendeine oder mehrere einer
Stärkequelle,
einer Proteinquelle und einer Lipid-Quelle.
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Geeignete
Stärkequellen
sind beispielsweise Körner/Getreide
und Gemüse
wie Korn/Mais, Reis, Weizen, Gerste, Hafer, Soja und Mischungen
von diesen.
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Geeignete
Proteinquellen können
aus irgendeiner geeigneten tierischen oder pflanzlichen Proteinquelle
ausgewählt
werden, beispielsweise Fleisch und Schrot ("meal"),
Geflügelmehl,
Fischmehl, Soja-Protein-Konzentraten,
Milch-Proteinen, Gluten und dergleichen. Für ältere Tiere ist es bevorzugt,
dass die Proteinquelle ein Protein hoher Qualität enthält.
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Geeignete
Lipidquellen enthalten Fleischsorten, tierische Fette und pflanzlich
Fette.
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Die
Wahl der Stärke-,
Protein- und Lipidquelle(n) wird im Wesentlichen durch die Nährstoff-Bedürfnisse
des Tiers, Genießbarkeits-Betrachtungen,
und die Art des eingesetzten Produkts bestimmt. Bei älteren Haustieren
enthält
die Haustier-Nahrung bevorzugt proportional weniger Fett als Haustier-Nahrungen
für jüngere Haustiere.
Ferner können
die Stärkequellen
eines oder oder mehrere von Reis, Gerste, Weizen und Korn/Mais beinhalten.
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Ferner
können
auch verschiedene andere Ingredientien, beispielsweise Zucker, Salz,
Gewürze ("spices"), Würzmittel
("seasonings"), Vitamine, Mineralien,
Geruchsstoffe/Geschmackstoffe, Fette und dergleichen ebenfalls in
die Haustier-Nahrung aufgenommen werden, falls gewünscht.
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Für Haustier-Trockennahrungen
ist Extrudier-Kochen ein geeignetes Verfahren, obwohl Backen und andere
geeignete Verfahren verwendet werden können. Wenn sie extrudier-gekocht wird, wird
die Haustier-Trockennahrung normalerweise in Form eines Schrots
("kibbles") bereitgestellt.
Wenn ein präbiotisches Kohlenhydrat verwendet
wird, kann das präbiotische
(Kohlenhydrat) mit den anderen Ingredientien der Haustier-Trockennahrung
vor Verarbeitung gemischt werden. Ein geeigneter Prozess ist in
der Europäischen
Patentanmeldung Nr. 0850569 beschrieben. Wenn ein probiotischer
Mikroorganismus verwendet wird, und Aktivität im Endprodukt gewünscht wird/ist,
wird der Organismus am besten auf die Haustier-Trockennahrung beschichtet oder in diese
gefüllt.
Ein geeigneter Prozess ist in der Europäischen Patentanmeldung Nr.
0862863 beschrieben. Wenn Überleben
des Mikroorganismus nicht erforderlich ist, kann er der Vor-Extrudieren-Mischung
zugeführt
werden, wenn gewünscht.
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Für nasse
Essen können
die in US-Patenten 4,781,939 und 5,132,137 beschriebenen Prozesse
dazu verwendet werden, Fleischersatzprodukte zu erzeugen. Andere
Verfahren zum Herstellen von stückartigen Produkten
können
ebenfalls verwendet werden, beispielsweise Kochen in einem Dampfofen.
Alternativ hierzu können
Laib-artige Produkte durch Emulgieren eines geeigneten Fleischmaterials
erzeugt werden, um eine Fleisch-Emulsion zu erzeugen, indem ein
geeignetes Geliermittel zugefügt
wird, und die Fleisch-Emulsion
vor Füllen
in Dosen oder andere Behälter
erhitzt wird. Wie im Falle der/einer Herstellung von Haustier-Trockennahrungen,
wenn Überleben
der ausgewählten
probiotischen Spezies nicht essenziell ist, können sie der Zuführ-Mischung
vor dem/einem Kochen oder Erhitzen zugefügt werden, oder in irgendeinem
angemessenen oder bequemen Stadium im Produktionsprozess.
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Die
Menge an präbiotischer
Substanz in der Haustier-Nahrung
beträgt
bevorzugt weniger als ungefähr 20
Gewichts-% und stärker
bevorzugt weniger als ungefähr
10 Gewichts-%. Beispielsweise kann die präbiotische Substanz von ungefähr 0,1 Gewichts-%
bis ungefähr
5 Gewichts-% der Haustier-Nahrung umfassen. Bei Haustier-Nahrungen,
welche Chicorée
als die präbiotische
Substanz verwenden, kann das Chicorée so beinhaltet sein, dass
es ungefähr
0,5% bis ungefähr
10 Gewichts-% der Zuführ-Mischung,
stärker
bevorzugt von ungefähr
1 (Gewichts-)% bis ungefähr
5 Gewichts-% umfasst.
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Die
Haustier-Nahrungen können
andere aktive Agentien, wie langkettige Fettsäuren enthalten. Geeignete langkettige
Fettsäuren
beinhalten Alpha-Linoleinsäure,
Gamma-Linoleinsäure,
Linoleinsäure,
eicosapentanoische Säure,
und docosahexanoische Säure.
Fisch-Öle
sind eine geeignete Quelle von eicosapentanoischen Säuren und
docosahexanoischer Säure.
Borretsch-Öl,
Schwarze-Johannisbeer-Samen-Öl und Nachtkerzen-Öl sind geeignete
Quellen von Gamma-Linoleinsäure.
Färberdistel-Öle, Sonnenblumen-Öle, Korn/Mais-Öle und Sojabohnen-Öle sind
geeignete Quellen von Linoleinsäure.
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Wenn
notwendig, werden die Haustier-Nahrungen mit Mineralien und Vitaminen
angereichert, so dass sie in Ernährungs-Hinsicht
vollständig
sind.
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Wenn
gewünscht,
kann der Bakterien-Stamm ferner eingekapselt werden, beispielsweise
in eine Zucker-Matrix, Fett-Matrix oder Polysaccharid-Matrix. Er
kann auch beschichtet werden, wie in
EP
862 863 beschrieben.
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Der
neue probiotische Stamm wird bevorzugterweise so verwendet, dass
die Haustier-Nahrung bevorzugt ungefähr 1,0E + 04 bis ungefähr 1,0E
+ 10 Zellen des probiotischen Mikroorganismus pro Gramm der Haustier-Nahrung,
stärker
bevorzugt ungefähr
1,0E + 06 bis ungefähr
1,0E + 08 Zellen probiotischer Mikroorganismen pro Gramm enthält. Die
Haustier-Nahrung kann ungefähr
0,005% bis ungefähr
10 Gewichts-% der Mischung der probiotischen Mikroorganismen enthalten.
Sie enthält
bevorzugt ungefähr
0,02% bis ungefähr
6 Gewichts-% und am stärksten
bevorzugt ungefähr
1% bis ungefähr
6 Gewichts-%.
-
Die
Menge an Haustier-Nahrung, welche vom Haustier zu verzehren ist,
um eine förderliche
Wirkung zu erreichen, wird von der Größe oder dem Haustier, der Art
von Haustier und dem Alter des Haustiers abhängen. Allerdings würde eine
geeignete Menge an Haustier-Nahrung, um eine tägliche Menge von ungefähr 1,0E +
03–1,0E
+ 14 cfu von zumindest einem Milchsäurebakterien-Stamm und/oder
dem äquivalenten
Fermentations-Medium bereitzustellen, üblicherweise ausreichend/angemessen
sein. Es werden ungefähr
1,0E + 09 bis 1,0E + 11 cfu/Tag für Hunde oder 1,0E + 07 bis
1,0E + 10 cfu/Tag für
Katzen verabreicht.
-
Die
gemäß eines
Verfahrens gemäß der Erfindung
zubereitete Komposition weist eine hohe probiotische Aktivität auf und/oder
wurde als besonders wirksam zur Verbesserung und/oder Aufrechterhaltung
gesunder Verdauungs-Funktion bei Haustieren, sowie Verbessern und
Aufrechterhalten des Gastrointestinaltrakts, der Haut und/oder des
Fells, und/oder des Immunsystem, der Gesundheit von Haustieren befunden. Diese
Komposition hat auch einen förderlichen
Einfluss auf Alterungs-Wirkungen bei Katzen und Hunden.
-
Die
vorliegende Erfindung soll nicht durch die spezifischen hierin beschriebene
Ausführungsformen
im Gültigkeitsbereich
begrenzt sein/werden. Den Beispielen geht eine kurze Beschreibung
der Figuren voraus.
-
Figuren
-
1:
Lymphozyt-Proliferation periphärer
mononuklearer Blutzellen ("peripheral
blood mononuclear cells",
PMBC) von Hunden aufgrund von Stimulieren mit Mitogenen oder Phorbol-Estern.
PMBC von erwachsenen Hunden, welche während 4 Wochen mit (Schwarze
Balken) oder ohne (Weiße
Balken) L. acidophilus NCC2628 gefüttert wurden, wurden mit verschiedenen
Mitogenen mit in der Grafik angegebenen Dosen (μg/ml) stimuliert. Mitogene sind
PHA (Phytohemaglutin), ConA (Concanavalin A), PWM ("Pokeweed mitogen", Kermesbeere-Mitogen),
und Phorbol-Ester
sind PMA/iono (Phorbol-Myristat-Azetat und Ionomycin). * = P < 0,05, Student-t-Test
-
2: Zytokine, welche von Hunde-Leukozyten
erzeugt wurden, welche mit verschieden probiotischen Stämmen stimuliert
wurden. Leukozyten von normalen erwachsenen Hunden wurden mit verschieden Haustier-isolierten
Lactobacillus-Stämmen
für 18
h stimuliert. Kontroll-Kulturen
enthielten Medium alleine (Negativ-Kontrolle) oder ein menschliches
Lactobacillus-Isolat ST11 (Positiv-Kontrolle). Identifikation von Zytokinen
wurde mittels RT-PCR
ausgeführt.
Ihr Quantifizieren wurde mittels Durchmusterns der Ethidium-Bromid-gefärbten Agarose-Gele
und Bestimmen der relativen Pixel(zahl) jedes Streifens unter Verwendung
der NIH-Image-Software ausgeführt.
Die Ergebnisse sind als der Mittelwert zweier unabhängiger Experimente
in willkürlichen
Einheiten ausgedrückt.
(A) IL-12, (B) IL-10, (C) IFNγ,
(D) TGFβ.
-
Beispiele
-
Beispiel 1: Stämme und
Kultur-Bedingungen
-
Verschiedene
Stämme
(aus der Nestlé-Kultur(en)-Sammlung, "Nestlé Culture
Collection" = NCC)
wurden auf ihre mögliche
probiotische Verwendung bei Katzen und Hunden hin durchmustert.
Insbesondere wurden Wachstums-Möglichkeiten,
Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Gefrier-Trocknen
mit anschließender
Lagerung, Toleranz gegenüber
Magensäure
und verschieden Konzentrationen von Gallen-Salzen, welche im Gastrointestinaltrakt
von Katzen und Hunden vorgefunden wurden, bei diesen in Tabelle
1 vorgestellten 20 Laktobazillen und 18 Bifidobakterien getestet,
welche aus Katzen- und Hunde-Fäkalien
isoliert wurden.
-
Tabelle
1: Codes
und Merkmale von für
die Versuche ausgewählten
Bakterien Lactobazillen:
-
-
Alle
20 Lactobazillen und 18 Bifidobakterien wurden aus Katzen und Hunde
isoliert, welche auf verschieden Diäten gehalten wurden, wie in
Tabelle 1 gezeigt ist. Die/eine anfängliche Identizierung wurde
durch morphologische und physiologische Merkmale bestimmt. API-50CH und Schnelle("Rapid")-ID32A Systeme (BioMérieux)
wurden für
Lactobazillen beziehungsweise Bifidobakterien verwendet. Reine Stämme wurden gefroren,
und bei –80°C in der
Nestec-Kultur-Sammlung (NCC) deponiert.
-
Für die Versuche
wurden alle Bakterien in Nährmedium
kultiviert. Eine Probe von jedem reaktivierten Stamm wurde bei –80°C in 1 ml-Kryoschutz-Medien
(40% Glycerin + 60% LL) gelagert. Die Kulturen wurden durch Subkultivieren
auf einer wöchentlichen
Basis einer 1% Impf-Probe in 10 ml-Wachstums-Medium und anaerober Inkubation
bei 37°C
gehalten.
-
Laktobazillen
wurden in MRS für
18 Stunden herangezogen. Bifidobakterien wurden entweder in MRS +
0,05% (Gewicht/Volumen, "w/v") L-Cystein-Hydrochlorid
(MRS-C) für 32 Stunden
oder in BHI + 0,05 L-Cystein- Hydrochlorid
(BHI-C) für
48 Stunden, beginnend mit einer 5% Impfung, herangezogen.
-
Alle
Kulturen wurden zwischen den verschieden Transfers bei +4°C gelagert.
Anaerobiose wurde im Allgemeinen durch Verwenden eines anaeroben
Wasserstoff-Kohlendioxid-Systems
(GasPak, Becton Dickinson, USA) erhalten. Bifidobakterien wurden
während
ihres Lagerungs-Zeitraums
immer in diesen Gläsern
gehalten.
-
Beispiel 2: Selektion
von Bakterien-Stämmen
-
Diese
In-Vitro-Durchmusterung basierte auf Produktions-Merkmalen für eine industrielle
Anwendung lebensfähige
Zellen, deren Fähigkeit
hemmende oder schädliche
Magen-Darm-Bedingungen zu überleben, und
deren Genom-Vielfalt. Stamm-Vielfalt oder Genom-Ähnlichkeit der nicht-charakterisierten
Stämme
wurde unter Verwendung von RAPD und Ribotypieren ("ribotyping") berücksichtigt.
-
Materialien
und Methoden
-
• Bakterielles Wachstum
-
Die
Stämme,
welche in der Lage sind, schnell eine hohe Anzahl von Zellen zu
erzeugen, müssen
identifiziert werden. Ihr bakterieller Wachstums-Zyklus kann durch
eine kurze Verzögerungs("lag")-Phase, eine kurze
Generations-Zeit,
hohe maximale Zählraten
und eine lange stationäre
Phase gekennzeichnet sein. Daher wurden Stämme durch Berücksichtigen
dreier Variablen verglichen: der Länge ihrer Verzögerungs-Phase,
ihre Generations-Zeit (in Stunden) und ihre maximalen Zählraten,
welche den wesentlichsten Merkmalen entsprachen.
-
Für Lactobazillen:
-
200
ml bei 37°C
vor-beimpftes MRS-Nährmedium
wurde mit 1% einer frischen Sub-Kultur beimpft. Für acht Stunden
wurde jede Stunde nach Beimpfen Proben von einem ml gesammelt. Eine
abschließende
Probe wurde nach 24 h genommen. Ein ml jeder Probe wurde zur Zählung in
Serie 10-fach in TS verdünnt.
Kulturen wurden in MRS-Agar (Gieß-Plattierungs-Technik), anaerob bei 37°C für 48 Stunden
herangezogen. Alle Platten mit Kolonie-Anzahlen zwischen 30 und
350 wurden als Kolonie-bildende Einheiten ("colony forming units", cfu) pro ml Kultur registriert, und
wurden daher für
Zählungen
berücksichtigt.
-
Für Bifidobakterien in (MRS-C):
-
In
Vorversuchen wurden alle Stämme
nach 24 h Wachstum in MRS-C und TPYG-Nährmedium gezählt. Resulte
wurden in cfu/ml ausgedrückt.
Die Wachstums-Kurven wurden gemäß dem für Lactobazillen
beschriebenen Protokoll durch Bestimmen der Zell-Anzahlen nach 0,
4, 12, 24, 32 und 48 h Wachstum in MRS-C etabliert. Um den Einfluss
des Sub-Kultur-Mediums und des/eines Optimierens des/eines Entgasens
des Wachstums-Mediums zu bestimmen, wurde der folgende Ansatz/Versuch
realisiert:
- • von einer Sub-Kultur, 48 h
bei 4°C
in BHI-C gelagert, und in MRS-C beimpft
- • von
einer Sub-Kultur, 48 h bei 4°C
in BHI-C gelagert, und in gut ausgegastem MRS-C beimpft (Entfernen von
Sauerstoff war durch zweifaches Autoklavieren des Mediums und unmittelbares
Lagern in anaeroben Gläsern
optimiert worden)
- • von
einer frischen Sub-Kultur in MRS, und in gut ausgegastem MRS-C beimpft
und vor dem Experiment unter anaeroben Bedingungen gelagert
-
Tabelle
2: Test-Medien für
bakterielles Wachstum
-
Durch
das Zufügen
von Difco Bacto Agar (15 g·l–1)
wurden feste Medien erhalten. (Die) Medien wurden bei 121°C für 15 min
autoklaviert. Flüssige
Medien für
Bifidobakterien wurden entweder unter anaeroben Bedingungen gelagert,
oder vor Verwendung entgast.
-
Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Magen-pH und Galle
-
Bei
Verzehr müssen
die Mikroorganismen Magen- und Duodenum-Bedingungen überleben,
um in der Lage zu sein, eine förderliche
Aktivität
im Gastrointestinaltrakt des Tiers auszuüben. Magen-pH und Gallen-Salze
sind die Haupt-Komponenten,
welche für
die/eine Bakterien-Flora-Regulation
verantwortlich sind. Daher muss das Ausmaß an Widerstandsfähigkeit
der Stämme
gegenüber
Acidität
und Galle getestet werden.
-
Die
Physiologie des Verdauungstraktes von Katzen und Hunden unterscheidet
sich von Menschen. Der mittlere pH betrug pH 3,4 beziehungsweise
4,2 bei Hunden beziehungsweise Katzen. Eine rekonstruierte Haustier-Galle
wurde für
die Versuche (Tabelle 4) empfohlen. Die Gallen-Konzentration im Dünndarm variiert in einem Bereich
von 0,5 bis 2%, wenn Nahrung verdaut wird.
-
Gemäß bei Katzen
und Hunden vorgefundenen extremen pH Werten sollten Zählraten
lebensfähiger (Organismen)
nach 10 Minuten bei pH 2,6 und nach zwei Stunden bei entweder pH
3,4 (aus Hunden isolierte Stämme)
oder pH 4,2 (aus Katzen isolierte Stämme) nicht unter 1,0E + 06
cfu/ml betragen.
-
• Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Magen-pH
-
Alle
Lactobazillen wurden mit 1% in MRS-Nährmedium beimpft und anaerob
bei 37°C über Nacht
herangezogen. Bifidobakterien, beimpft bei 5% in BHI-C, wurden 48
Stunden bei 37°C
unter anaeroben Bedingungen herangezogen. Die Kulturen wurden in
Reagenzgläser
von zwei ml (Eppendorf) dispergiert und bei 3,500 × g/10 min/20°C zentrifugiert.
Zellen wurden dreimal mit Ringer-Lösung gewaschen. Die Widerstandsfähigkeit
gegenüber
magensauren Bedingungen wurde in drei mit HCl (Merck) eingestellten
simulierten Magensäften
mit pH-Niveaus von 2,6, 3,4 und 4,2 in-vitro getestet. Für alle Filtrier-Sterilisationen
wurde wegwerfbares Filtermaterial (Nalgene) verwendet. Das Überleben
jeder bakteriellen Suspension wurde durch Zufügen eines ml in eine Serie
von fünf
ml simulierter Magensäfte
(verschieden pHs) welche mit 1,5 ml einer 0,5% NaCl-Lösung angereichert
wurden, untersucht.
-
Die
Proben wurden bei 37°C
inkubiert, und die lebensfähigen
Organismen wurden gezählt
bei:
- • 0,
1, 5, 10 Minuten mit dem Magensaft von pH 2,6
- • 0,
1, 30, 60, 120, 180 Minuten, wenn der Magensaft einen pH von entweder
3,4 (für
aus Hunden isolierte Stämme)
oder 4,2 (für
aus Katzen isolierte Stämme)
aufwies.
-
Proben
wurden in Phosphat-Puffer verdünnt
(pH 7,0), auf MRS-C-Agar plattiert und gezählt.
-
Tabelle
3: Simulierter Magensaft
-
• Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Gallen-Salzen
-
Die
Entwicklung der Zählraten
lebensfähiger
Organismen von Lactobazillen, welche für 18 Stunden in Anwesenheit
verschiedener Konzentrationen von rekonstruierter Haustier-Galle
gewachsen sind, wurde bestimmt.
-
Zwei
Zählraten
lebensfähiger
Organismen wurden als signifikant verschieden angesehen, wenn die Abweichung
ihrer log10 über 0,25 lag. Jeder Stamm wurde
durch zwei Variablen gekennzeichnet:
- • die maximale
Gallensalz-Konzentration, welche getestet wurde, wenn keine signifikante
Differenz gegenüber
der Kontrolle gefunden wurde,
- • Die
Rate der Abnahme an Lebensfähigkeit,
wenn sich die/eine Gallen-Konzentration in dem Wachstums-Medium
erhöht.
-
Die
Stämme,
welche durch einen Verlust von mehr als einem log10 ihrer
Zählraten
lebensfähiger
Organismen bei Erhöhung
der Gallen-Konzentration in 1%-Schritten gekennzeichnet waren, wurden
als empfindlich gegenüber
Galle angesehen. Eine größere Reduktion
als ein log10 zwischen in Anwesenheit of
0 und 2% Galle gewachsenen Zellen, und bis zu einem log10 pro
zusätzliches
Prozent Galle (über
2%) wurde als akzeptabel angesehen. Ferner sollten nur Stämme ausgewählt werden,
welche mehr als 1,0E + 06 cfu/ml erzeugten, wenn sie in Anwesenheit
von bis zu 2% Gallen-Salzen herangezogen wurden, um eine Wirkung
im Gastrointestinaltrakt zu erzeugen.
-
Rekonstruierte
Haustier-Galle von Katzen oder Hunden wurde wie in Tabelle 4 angegeben
zubereitet, und vor Verwenden Filter-sterilisiert. In einem ersten
Versuch wurden Lactobazillen anaerob für 24 Stunden in MRS-Nährmedium bei 37°C herangezogen
und für
zusätzliche
18 Stunden in frische MRS-Nährmedium
plus 0, 0,1, 0,3, 0,5, 1, 2, 4% sterile rekonstruierte Haustier-Galle überführt. Proben
wurden zum Zählen
10-fach in Serie in TS verdünnt.
Verdünnungen
1,0E – 03
und 1,0E – 05
wurden auf MRS-Agar plattiert, unter Verwendung eines WASP (<<Whitley Automatic Spiral Plater>> ("Whitley's automatische Spiral-Plattiervorrichtung"); Don Whitley Scientific
Limited, England). Nach Trocknen wurden die Platten invertiert und
48 Stunden bei 37°C in
anaeroben Gläsern
inkubiert.
-
Floch
et al. (1972) definierten eine Hemmung als signifikant, wenn zumindest
2 Logarithmus-Stufen im Test im Vergleich zum Kontroll-Rohr-Wachstum
reduziert waren. Basierend hierauf wurden alle gegenüber Galle-Konzentrationen sensitiven
Lactobazillen im ersten Versuch und zwei gegenüber 4% Galle resistente Lactobazillen
in ähnlicher
Weise in Anwesenheit von 0, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 4% Galle getestet.
Der zweite Test zielte auf eine Wiederholbarkeit ab und stellte
fest, ob die Anzahl lebensfähiger
Bakterien mit zunehmender Gallen-Konzentration
dramatisch abnahm.
-
Andererseits
zeigte er auf, dass diese Stämme
während
dieses 18 h-Zeitraums Gallen-resistent sind. Wachstums-Kurven wurden in
Anwesenheit von Gallen-Salzen etabliert, um festzustellen, ob die
Verzögerungs-Phase
und die Wachstumsrate beeinträchtigt
wurden oder nicht. Es wurden Versuche mit Lactobazillen durchgeführt, welche
gemäß dem für vorhergehende
Wachstums-Messung(en) beschriebenen Protokoll in mit 1% rekonstruierter
Haustier-Galle angereichertem MRS-Nährmedium herangezogen wurden.
-
Die
Bifidobakterien wurden unter Verwendung von MRS-C Nährmedium
mit 0, 1, 2, 3 und 4% rekonstruierter Haustier-Galle für 32 Stunden/37°C/anaerob
subkultiviert und herangezogen. Das gleiche Zähl-Verfahren wie für Lactobazillen
wurde mit Verdünnungen
1,0E – 03,
1,0E – 04
und 1,0E – 05
verwendet.
-
Tabelle
4: Rekonstruierte Haustier-Galle
-
• Überleben von Gefrier-Trocknung
und anschließender
Lagerung der Lactobacillus-Stämme
-
Es
wurde die Entwicklung des Überlebens
ausgewertet. Zählraten
lebensfähiger
Organismen unterhalb von 10E + 05 CFU/ml wurden als zu klein seiend
betrachtet.
-
Für jeden
Stamm wurde 200 ml MRS-Nährmedium
zu 3% mit einer frischen Sub-Kultur beimpft. Die Kulturen wurden
für 16
Stunden bei 37°C
herangezogen. Unbelüftete
Bedingungen (verschlossene Behälter) wurden
als im Wesentlichen anaerob seiend angesehen. Lebensfähige Zellen
wurden unter Verwendung des vorher beschriebenen Gieß-Plattier-Verfahrens gezählt.
-
Die
Kulturen wurden durch Zentrifugieren bei 3,500 × g/+7°C/20 Minuten (RC3C Sorvall Instrument Zentrifuge)
geerntet, und in 10 ml zweier verschiedener Kälteschutz-Medien resuspendiert.
Jeder Stamm wurde in zwei verschieden Kälteschutz-Medien resuspendiert.
Konzentrierte bakterielle Suspensionen wurden gezählt (Gieß-Plattier-Verfahren)
und in Fläschchen
("vials") (0,5 ml pro Ampulle)
dispergiert. Die Proben wurden bei –196°C in flüssigem Stickstoff gefroren
und für
18 Stunden vakuumgetrocknet. Nach Gefrier-Trocknen wurde durch das
Gefriertrocknungs-Luftzuführ-Ventil
Stickstoff eingeführt,
und alle Ampullen wurden versiegelt. Alle Fläschchen wurden bei +4°C und +20°C für sechs
Monate gelagert. Die Anzahl lebensfähige Zellen pro Ampulle (für jedes
Bakterium und Suspensions-Medium) wurde monatlich bestimmt.
-
Ergebnisse:
-
Im
Rahmen der Auswahl möglicher
probiotischer Organismen für
Katzen und Hunde sind die Ergebnisse dieser In-Vitro-Durchmusterung
von 20 Lactobazillen und 18 Bifidobakterien, welche auf deren Wachstums-Potentialen,
Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Gefrier-Trocknen mit anschließender
Lagerung, Widerstandsfähigkeit
gegenüber
im Magen-Darm-Trakt von Katzen und Hunden vorgefundenem Magen-pH
und Gallen-Konzentrationen basieren, in Tabelle 5 dargestellt.
-
Die
20 Lactobazillen wurden bezüglich
der Kriterien klassifiziert, welche sie in der vorliegenden Studie erfüllten. Vier
(gezeigte) Stämme
hatten gute Ergebnisse bezüglich
ihrer Wachstums-Merkmale, Widerstandsfähigkeit gegenüber Magen-pH,
Gallen-Widerstandsfähigkeit
und ihrem Überleben
während
Lagerung nach Gefrier-Trocknen: L. reuteri NCC2581 (CNCM I-2448),
L. reuteri NCC2592 (CNCM I-2450),
L. reuteri NCC2603 (CNCM I-2451) und L. reuteri NCC2613 (CNCM I-2452).
Die folgenden Merkmale wurden ermittelt:
- • die Generationszeit
betrug weniger als eine Stunde bei Wachstum in MRS
- • die
Verzögerungs-Phase
war kurz (weniger als zwei Stunden)
- • die
bakteriellen Zählraten
waren während
der stationären
Phase des Wachstums-Zyklus hoch (mehr als 1,0E + 08 CFU/ml) und
8 und 24 h nach Beimpfen stabil
- • die
Stämme
waren durch Gefrier-Trocknen und anschließende sechs-monatige Lagerung
bei 4°C
und 20°C
hinweg stabil
- • die
Stämme
waren resistent gegenüber
extremer Galle-Konzentration,
wie sie wahrscheinlich im Gastrointestinaltrakt von Katzen und Hunden
vorgefunden wird (2%)
- • keine
signifikante Hemmung in Anwesenheit von bis zu 4% Galle im Medium
- • es
zeigte sich, dass die Stämme
für zumindest
10 min pH 2,6 tolerierten, und bei höheren Niveaus als 1,0E + 08
CFU/ml verbleiben konnten
- • die
Stämme
waren gegenüber
einem mittleren Magen-pH für
zumindest zwei Stunden resistent.
-
Daher
wurden zwei aus Katzen isolierte (L. reuteri NCC2581 und L. reuteri
NCC2592) und zwei aus Hunden isolierte (L. reuteri NCC2603 und L.
reuteri NCC2613) Lactobazillen ausgewählt, um auf mögliche probiotische
Aktivität
hin untersucht zu werden. Stämme
NCC2581, NCC2592, NCC2603 und NCC2613 wurden mittels API 50CH Identifizierung
als L. reuteri identifiziert. Allerdings zeigte Ribotypieren, dass
NCC2581 und NCC2592, sowie NCC2603 und NCC2613, sehr nahe beeinanderliegende
Muster aufweisen, was auf eine mögliche
nahe Beziehung/Verwandschaft hinweist. Stamm NCC2581 hatte sehr
gute Wachstums-Merkmale, und NCC2603 hatte eine bessere Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Galle als NCC2613.
-
Resulte,
welche die acht aus Katzen-Fäkalien
isolierten Bifidobakterien betreffen, erlaubten eine Auswahl in
Funktion/Abhängigkeit
ihrer Wachstums-Merkmale, ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber Magen-pH und
ihrer Gallen-Sensitivität.
Stamm NCC2623 hatte keines der gewünschten Merkmale und würde daher
nicht für
weitere Studien empfohlen. Andererseits erfüllte Stamm NCC2627 alle (folgenden)
Kriterien:
- • seine
Generations-Zeit betrug weniger als eine Stunde bei Wachstum in
MRS-C
- • die
Verzögerungs-Phase
war so kurz wie bei Lactobazillen
- • Zählraten
waren hoch und während
der stationären
Phase des Wachstums-Zyklus stabil
- • der
Stamm war gegenüber
extremer Galle-Konzentration resistent, wie sie wahrscheinlich im
Gastrointestinaltrakt von Katzen und Hunden (2%) vorgefunden wird
- • keine
signifikante Hemmung in Anwesenheit von bis zu 4% Galle im Medium
- • es
zeigte sich, dass der Stamm pH 2,6 für zumindest 10 min tolerierte,
und bei höheren
Niveaus als 1,0E + 06 CFU/ml verbleiben konnte
- • die
Stämme
waren gegenüber
mittlerem Magen-pH für
zumindest zwei Stunden resistent
-
Der
Stamm NCC2627 war viel resistenter als NCC2623 und NCC2635, wohingegen
diese drei Stämme
durch Ribotypieren nahe beieinanderliegende Muster zeigten, was
auf eine möglicherweise
nahe Verwandschaft/Beziehung hindeutet (Verdauung mit zwei Restriktions-Enzymen:
EcoSI und EcoRV).
-
Die
zehn aus Hunden isolierten Bifidobakterien zeigten bei Kennzeichnung
durch Ribotypieren nur zwei verschieden Muster. Daher wurden Gallen-Widerstandsfähigkeits-Versuche
nur mit vier Stämmen
ausgeführt
(zwei aus jeder Gruppe): NCC2657, NCC2660, NCC2671 und NCC2677.
Diese vier Stämme
waren alle gegenüber
der/einer Maximal-Konzentration an Galle resistent, welche in-vivo
gefunden werden konnte (2% Galle), und Stämme NCC2660 und NCC2657 wiesen
keine Abnahme von Zählraten
lebensfähiger
Organismen auf, wenn sie einem Maximal-Wert von 4% Galle unterworfen
wurden. Als eine Konsequenz sind alle aus Hunde-Fäkalien isolierten
Bifidobakterien ziemlich resistent gegenüber hohen Konzentrationen an
Galle.
-
Was
die Wachstums-Merkmale betrifft, konnten diese zehn Bakterien dabei
in zwei Gruppen eingeteilt werden:
- • Stämme, welche
resistent gegenüber
Galle sind, und gute Wachstums-Merkmale aufweisen: NCC2657, NCC2651,
NCC2663 und NCC2667
- • Stämme, welche
resistent gegenüber
Galle sind, aber Wachstums-Merkmale aufweisen, welche zur industriellen
Produktion optimiert werden müssen
NCC2660, NCC2671, NCC2677, NCC2647, NCC2654 und NCC2674.
-
Die
vollständigen
Ergebnisse bezüglich
Widerstandsfähigkeit
gegenüber
während
der Verdauung von Katzen und Hunden vorgefundenem extremem Magen-pH
sollte eine bessere Bestimmung der für weitere Studien auszuwählenden
Stämme
erlauben. Nur Stamm NCC2651 erfüllte
nicht die Selektions-Kriterien für pH-Widerstandsfähigkeit.
-
Tabelle
5: Zusammenfassung
-
Bezüglich der
vorliegenden Ergebnisse konnten ein aus Katzen isolierter Bifibobakterien-Stamm
und drei aus Hunden isolierte Bifidobakterien (NCC2627, NCC2657, NCC2663
beziehungsweise NCC2667) ausgewählt
werden.
-
Tabelle
6: Verdünnungs-Medien
-
9
ml-Portionen wurden in Röhrchen
dispergiert und bei 121°C
für 15
min autoklaviert.
-
Schließlich wurden
8 der 38 Stämme
für weitere
Studien ausgewählt
(siehe Beispiel 3): drei aus Katzen isolierte Lactobazillen (NCC2581,
NCC2592, NCC2583), drei Lactobazillen aus Hunden (NCC2603, NCC2613,
NCC2628), ein Bifidobakterium aus Katzen (NCC2627) und ein Bifidobakterium
aus Hunden (NCC2657).
-
Diese
Stämme
sind gekennzeichnet durch: kurze Generations-Zeiten, hohe Zählraten
(mehr als 1,0E + 08 cfu/ml) während
ihrer stationären
Phase und Stabilität
in hohen Anzahlen 8 und 24 h nach Beimpfen, Stabilität gegenüber Gefrier-Trocknen
gefolgt von jedweden/irgendwelchen "either" Lagerungs-Bedingungen, Widerstandsfähigkeit
gegenüber
extremen Galle-Konzentrationen,
wie sie im Duodenum vorgefunden werden (2% Galle), und ihre niedrige
Hemmung bei Wachstum in Anwesenheit von bis zu 4% Galle. Ferner
wurden Ergebnisse von DNA-Analysen zur Auswahl von Bakterien berücksichtigt,
welche für
die untersuchte Diversität representativ
sind.
-
Beispiel 3: Effizienz
der Besiedlung bei Katzen
-
L.
reuteri NCC2581, L. reuteri NCC2592, L. rhamnosus NCC2583 und Bifidobacterium
sp. NCC2627 wurden in Fütterungs-Versuchen
getestet, um ihre Befähigung
zu evaluieren, den Durchgang durch den Katzen-Gastrointestinaltrakt zu überleben.
-
16
möglichst
gleiche männliche
und weibliche Katzen wurden 3 Tage Anpassung an Friskies "Grand menu boeuf" ("Großes Rinder-Menu") unterworfen. Das
Fütterungs-Protokoll bestand
aus 7 Tagen mit "Friskies
Grand Menu" und
7 Test-Tagen mit "Friskies
Grand Menu" welches
einen der oben genannten Stämme
enthält:
L. reuteri NCC2581 (Diät
A), L. reuteri NCC2592 (Diät
B), L, rhamnosus NCC2583 (Diät
C) und Bifidobacterium sp. NCC2627 (Diät D) enthält. Die Diät-Zuordnung war wie folgt:
-
-
Die
genannten Stämme
wurden in einer ausreichenden Menge und in einer stabil(en) lyophilisierten Form
zubereitet, um diese acht verschieden Bakterien im Hinblick auf
ein/das Stamm-Überleben
im Gastrointestinaltrakt der getesteten Tiere zu applizieren. Alle
Stämme
wurden mit 4 g Trehalose gemischt, um ein für die Tiere ausreichendes Träger-Volumen
zum Mischen der zubereiteten Stämme
mit der Nahrungs-Matrix zuzufügen.
Bakterien-Stämme
werden in individuellen Plastikröhrchen
(1,0E + 09 cfu/Tag) zubereitet und täglich in einen Teil des Essens
zugefügt,
um sicherzugehen, dass die gesamten Bakterien gegessen werden.
-
Frische
Fäkalien-Proben
werden gewonnen, um Bakterien-Populations-Zahlen
zu analysieren, und werden mit der/einer Basislinie (ohne zugefügte Bakterien)
verglichen. Fäkalien
werden gesammelt an Tag:
7 und 8 (Basislinie),
14 und
15,
21 und 22 (Basislinie),
28 und 29.
-
Es
wird eine sterile Rektal-Sonde verwendet, um eine Fäkalien-Probe
von zumindest 0,1 g zu gewinnen. Diese Probe wird präzise eingewogen,
und 0,1 g werden mit 10 ml physiologischer Lösung (Ringer), welche 10% Glycerin
enthält,
gemischt. Diese Lösung
wird dann in Kryo-Röhrchen
von 1 ml transferiert und in flüssigem
Stickstoff gefroren. Alle Proben werden dann bei –80°C bis zur
Analyse gelagert.
-
Die
endogenen Populationen von Laktobazillen, Bacteroides, Enterobakterien,
Enterokokken, Bifidobakterien und Clostridium perfringens wurden
gezählt.
Bakterien wurden auf selektiven oder semi-selektiven Medien detektiert. Es wurden
hundertfache Serien-Verdünnungen
von den Verdünnungen
im Bereich von –2 bis –8 in Ringer-Lösung ausgeführt, welche
0,5% Cystein enthält.
Petrischalen mit verschiedenen selektiver Medien wurden beimpft
und inkubiert (siehe Tabelle unten).
- *:
Wadsworth Anaerobic Bacteriology Manual ("Handbuch Anaerober Bakteriologie"), V. Suter, D. Citron
und S. Finegold Third ("der
Dritte") ed.
- **: Phosphomycin (79,5 mg/l) + Sulfamethoxazol (0,93 mg/l) +
Trimethoprim (5 mg/l)
- *** NN Agar von Lowbury und Lilly, 1995
-
Ergebnisse:
-
Die
Bakterien-Zählraten
sind als Logarithmus zur Basis 10 ausgedrückt und in Tabelle 7 dargestellt.
-
Tabelle
7: Fäkalien-Bakterien-Zählraten
in Katzen (Mittelwert ± Standardabweichung,
n = 8)
-
Während der
Behandlung beobachten wir eine Zunahme der Fäkalien-Zählraten von Lactobazillen aufgrund
des Verzehrs der genannten probiotischen Bakterien. Wir beobachten
keine drastische Zunahme der Zählrate
von Enterobakterien, was wiederspiegelt, dass in Bezug auf die Verwendung
der ausgewählten
probiotischen Organismen keine Schädigung des Darm-Ökosystems
stattfindet.
-
Beispiel 4: Besiedelungs-Effizienz
bei Hunden
-
L.
reuteri NCC2603, L. reuteri NCC2613, L. acidophilus NCC2628 und
Bifidobacterium sp. NCC2657 wurden in Fütter-Versuchen getested, um
ihre Fähigkeit
zu bewerten, den Durchgang durch den Hunde-Gastrointestinaltrakt zu überleben.
-
10
Hunde, 5 männliche
und 5 weibliche im Alter von 4 bis 7 Jahren, wurden diesem speziellen
Test unterworfen. Das Fütterungs-Protokoll
bestand aus 5 Tagen Adaptation an "Friskies Vitality" mit/ohne Chicorée und 5 Tagen Test mit "Friskies Vitality" mit/ohne Chicorée und
3 Tagen Adaptation, 5 Tagen Test mit "Friskies Vitality" mit/ohne Chicorée + Bakterien: L. reuteri
NCC2603 (Diät
E), L. reuteri NCC2613 (Diät
F), L, acidophilus NCC2628 (Diät
G) und Bifidobacterium sp. NCC2657 (Diät H). Die Diät-Zuweisung war wie
folgt:
-
-
Die
genannten Stämme
wurden in einer ausreichenden Menge und in einer stabil(en) lyophilisierten Form
zubereitet, um diese acht verschieden Bakterien im Hinblick auf
das/ein Stamm-Überleben
im Gastrointestinaltrakt der getesteten Tiere einzusetzen. Alle
Stämme
wurden mit 4 g Trehalose gemischt, um ein ausreichendes Träger-Volumen
zum Mischen der zubereiteten Stämme
mit der Essens-Matrix für
die Tiere zuzufügen.
Bakterien-Stämme
werden in individuellen Plastik-Röhrchen (5,0E + 09 cfu/Tag)
zubereitet und täglich einem
Teil des Essens zugefügt,
um sicher zu sein, dass alle Bakterien gegessen werden.
-
Es
werden frische Fäkalien-Proben
gewonnnen, um bakterielle Populations-Zahlen zu analysieren, und
(diese) werden mit der/einer Basislinie (ohne zugeführte Bakterien)
verglichen.
-
Fäkalien werden
gesammelt an:
Tag 7 und 8 (Basislinie),
14 und 15,
21
und 22 (Basislinie)
28 und 29.
-
Es
wird eine sterile Rektal-Sonde verwendet, um eine Fäkalien-Probe
von zumindest 0,1 g zu gewinnen. Diese Probe wird präzise eingewogen,
und 0,1 g werden mit 10 ml physiologischer (Ringer-)Lösung gemischt,
welche 10% Glycerin enthält.
Diese Lösung
wird dann in 1 ml Kryo-Röhrchen transferiert
und in flüssigem
Stickstoff gefroren. Alle Proben werden dann bei –80°C bis zur
Analyse gelagert. Die Bakterien wurden auf den gleichen Medien gezählt, welche
in Beispiel 3 beschrieben sind.
-
Ergebnisse:
-
Die
Bakterien-Zählraten,
ausgedrückt
als Logarithmus zur Basis 10, sind in Tabelle 8 wiedergegeben.
-
Tabelle
8: Fäkalien-Bakterien-Zählraten
in Hunden (Mittelwert ± Stdabw.,
n = 5)
-
-
Während (der)
Behandlung beobachten wir keine wesentliche Veränderung der Fäkalien-Zählraten von
Lactobazillen aufgrund des Verzehrs der ausgewählten probiotischen Bakterien,
mit Ausnahme des Falls des Stamms L. acidophilus NCC2628. Unter
den getesteten Bedingungen war die hemmende Wirkung auf C. perfringens
nicht signifikant, da das Basisniveau von C. perfringens sehr niedrig
war. Wir beobachten keine drastische Zunahme der/einer Zählrate von
Enterobakterien, was wiederspiegelt, dass in Verbindung mit der Verwendung
der ausgewählten
probiotischen Organismen keine Störung des Darm-Ökosystems
vorliegt.
-
Beispiel 5: Wirkung von
Laktobazillen und ihrer Metaboliten auf die Lebensfähigkeit
von Giardia intestinalis
-
Wir
untersuchten die Wirkung von Kultur-Filtrat-Überständen von
aus Katzen und Hunden isolierten Laktobazillen-Stämmen.
-
Material und
Methoden
-
Bakterien-Stämme und
Kulturen: Mikroorganismen, welche dem Genus Lactobacillus zugeordnet sind,
stammten aus der Nestlé-Kultur-Sammlung.
(Die) Bakterien wurden in MTYI Medium herangezogen. Überstände, welche
Metaboliten von Lactobazillen enthalten, wurden bei pH 6 neutralisiert
und Filter-sterilisiert.
-
Kontrollen
wurden durch Ansäuern
von MTYI-Medium mit Milchsäure
auf den gleichen pH wie denjenigen der Bakterien-Kulturen ausgeführt. Anschließend wurde
(der) pH mit 0,1 N NaOH auf pH 6 eingestellt. Ursprung des untersuchten
Stamms und pH von Überständen und
Kontrollen sind in Tabelle 9 gezeigt.
-
-
Parasiten:
der/ein Giardia intestinalis Stamm WB (ATCC 30957) wurde bei der
Amerikanischen Typ-Kultur-Sammlung
("American Type
Culture Collection",
Rockville, USA) gekauft. Trophozoiten wurden in Keister's modifiziertem TYI-S-33
Medium herangezogen, welches pro Liter enthält: Kasein-Extrakt (Difco),
20 g; Hefeextrakt (BBL), 10 g; Dextrose (Merck), 10 g; Rinder-Galle
(Difco), 0,75 g; NaCl (Merck), 2 g; L-Cystein·HCl (Sigma), 2 g; Ascorbinsäure-Natrium-Salz
(Fluka), 0,2 g; K2HPO4 (Merck),
0,6 g; Eisen(III)-Ammoniumzitrat ("ferric ammonium citrate") (Sigma), 22,8 mg;
Erwachsenes-Rind-Serum (Sigma), 100 ml; Penicillin/Streptomycin
(Gibco, 1000 IU/ml, 1000 μg/ml),
15 ml. (Der) pH wurde vor Filter-Sterilisieren
(0,22 μm
Porengröße) mit
NaOH 5 N auf 6,9 eingestellt.
-
Parasiten
wurden in Gewebe-Kultur-Flaschen aus Polystyren ("polystirene") (LUX, Miles Laboratories, Inc.
Naperville IL 60540) kultiviert, welche mit 40 ml Kultur- Medium gefüllt wurden.
Sub-Kulturen wurden ausgeführt
durch: Verwerfen des Überstands
mit nicht-anhaftenden Parasiten, Zufügen von 5 ml eiskalten Kultur-Mediums,
Inkubieren in einem Eisbad für
10 min, um anhaftende Trophozoite zu lösen, und Beimpfen von 0,2 ml
der resultierenden Suspension in frisches Medium. Inkubationen wurden
bei 37°C
im Dunkeln ausgeführt.
-
Proliferations-Versuche:
Zweihundert Mikroliter Trophozoit-Suspensionen (1,4 × 105 Parasiten/ml) wurden mit 100 μl Überständen oder
Kontrollen gemischt, und es wurde 1 μCi von 3H-Thymidin
zugefügt.
(Die) Proben wurden bei 37°C
für 24
Stunden in Gewebekultur-Platten mit 96 Vertiefungen (Nunc Brand
Products) inkubiert. Anschließend
wurden Parasiten abgeerntet und es wurde (die) Thymidin-Aufnahme ermittelt.
-
Ergebnisse
-
Thymidin-Aufnahme
ist in Tabelle 10 gezeigt. Der aus einem Hund isolierte Stamm NCC
2628 erzeugte eine starke Hemmung der Proliferation von/des WB-Stamms
(91%). Andere untersuchte Stämme
hemmten Trophozoit-Wachstum nicht.
-
Tabelle
10: Wirkung von Kultur-Filtrat-Überständen auf
(die) Proliferation des/eines Giardia intestinalis Stamms
-
In
diesem Experiment konnte demonstriert werden, dass während Wachstums
of L. acidophilus NCC 2628 erzeugte funktionelle Metaboliten eine
sehr stark hemmende Wirkung auf das Wachstum von Giardia intestinalis
aufweisen.
-
Beispiele 6 bis 8: Hemmende
Wirkungen von Lactobazillen-Stämmen
gemäß der Erfindung
auf pathogene Darm-Bakterien
-
Um
Stämme
mit stark antagonistischen Eigenschaften gegenüber Dünndarm-Pathogenen zu identifizieren,
wurden Co-Kultur-Experimente in einem Modell-System ausgeführt, welches
Hunde-Dünndarm-Bedingungen
(pH, Gallen-Komposition und Konzentration, Muzin, Pancreatin) simuliert.
Simulierter Hunde-Dünndarm-Saft
enthielt rekonstruierte Hunde-Galle (0,345 g/l Taurochenodeoxycholat,
Sigma, Deutschland; 0,7 g/l Taurodeoxycholat, Sigma, Deutschland;
3,04 g/l Taurocholat, Sigma, Deutschland; 0,006 g/l Cholat/Cholsäure-Salz/Ester
Fluka, Schweiz), Schweine-Mucin
(1,9 g/l Sigma, Deutschland), Schweine-Pancreatin (2,42 g/l, Sigma,
Deutschland) und Elektrolyt-Lösung
(5 g/l NaCl, 0,6 g/l KCl, 0,25 g/l CaCl2,
alle von Merck, Deutschland). Der pH des Saftes wurde mit 0,1 N
NaOH auf pH 6,5 ± 0,5
eingestellt.
-
Stämme und
Kultur-Bedingungen
-
Dünndarm-Pathogene
-
Es
wurden vier möglicherweise
pathogene Stämme
ausgewählt:
S. typhimurium SL1344, E. coli ETEC O8:H9 und E. coli 0149:K88 (pathogenes
Hunde-Isolat) und ein klinisches Isolat von Sh. dysenteriae (menschlichen
Usprungs, freundlicherweise vom Universitäts-Klinik-Zentrum Vaudoise ("Centre Hospitalier Universitaire Vaudoise") – CHUV Lausanne,
Schweiz) bereitgestellt. Mit Ausnahme von S. typhimurium SL1344,
welcher in Luria-Bertani-Nährmedium
(Difco, USA) vermehrt wurde, wurden alle Enterobakterien in Gehirn-Herz-Infusions-Nährmedium
(Difco, USA) bei 37°C
unter Schütteln
(240 rpm) herangezogen.
-
Milchsäurebakterien
-
Ein
weiter Bereich von Lactobazillen von Hunde- und Katzen-Ursprung,
inklusive L. acidophilus NCC2628 (CNCM I-2453), L. rhamnosus NCC2583
(CNCM I-2449), L. reuteri NCC2581 (CNCM I-2448), L. reuteri NCC2592
(CNCM I-2450) wurden aus der Nestlé-Kultur-Sammlung (NCC, Nestec,
Schweiz) ausgewählt
und im Hunde-Dünndarm-Model
auf Überleben,
physiologische Aktivität
und hemmende Wirkungen auf oben erwähnte Dünndarm-Pathogene hin durchmustert.
Laktobazillen wurden anaerob (anaerocult, Oxoid, England) in "Man Rogosa Sharp"-Nährmedium
(Difco, USA) bei 37°C
kultiviert.
-
Bestimmung von Zählraten
lebensfähiger
Zellen
-
Proben
wurden in sterilem Phosphat-Puffer (NaH2PO4, pH 7, 0,2 M) verdünnt, und aus 10-fach-Verdünnungen
flächig
auf Agar-Platten plattiert: MRS Agar (Difco, USA) für Lactobazillen,
Salmonella-Shigella-Agar (Oxoid, England) für S. typhimurium und Sh. dysenteriae,
und Sorbitol Mac Conkey Agar (Oxoid, England) für E. coli. Agar-Platten wurden
48 Stunden bei 37°C
anaerob für
Lactobazillen, und 24 Stunden bei 37°C für Enterobakterien inkubiert.
-
Für Co-Kultur-Tests
wurde das Wachstum von Enterobakterien auf MRS-Agar durch Zufügen von
Polymixin (Oxoid, England) gehemmt.
-
Co-Kultur-Experimente
zwischen Milchsäure-Bakterien
("Lactic Acid Bacteria", LAB) und Pathogenen
-
Co-Kultur-Experimente
mit möglicherweise
probiotischen LAB und pathogenen Stämmen wurden bei 37°C in 20 ml
(Falcon Röhrchen)
simuliertem Hunde-Dünndarm-Saft
ausgeführt,
welcher mit verschieden Kohlenstoff-Quellen (Zucker, Haustier-Nahrung)
angereichert ist, um metabolische Aktivität der Kulturen zu favorisieren.
LAB wurden mit 10E + 08 cfu/ml, Pathogene mit 10E + 02 cfu/ml, 10E
+ 04 cfu/ml und 10E + 06 cfu/ml beimpft. Es wurden zu verschieden
Zeitpunkten, bis zu 8 Stunden, Proben entnommen, und es wurden Zählraten
lebensfähiger
Zellen durch Flächenplattieren
von 10-fach-Verdünnungen
in jeweiligen Medien bestimmt.
-
(Die)
Co-Kultur-Tests wurden unter verschieden Bedingungen ausgeführt, inklusive
Anreichern simulierten Hunde-Dünndarm-Saftes
mit Dextrose (5 g/l) und verschieden Konzentrationen kommerziell
verfügbarer
extrudierter Haustier-Trocken-Nahrung (5, 25 oder 100 g/l; Friskies
ALPO Complete, USA). Letztere wurde homogenisiert (Stomacher Lab
Blender) und in Elektrolyt-Lösung
suspendiert. Alle Experimente wurden doppelt ausgeführt.
-
Beispiel 6
-
Co-Kultur-Experimente
zwischen vier Lactobazillen und den vier möglicherweise pathogenen Stämmen E.
coli ETEC O8:H9, E. coli 0149:K88, S. typhimurium SL1344 und Sh.
dysenteriae wurden in simuliertem, mit 5 g/l Dextrose (Difco) angereichertem
Hunde-Duodenal-Saft ausgeführt.
Laktobazillen wurden zu 10E + 08 cfu/ml und die Gram-negativen Indikator-Stämme zu 10E
+ 02 cfu/ml beimpft. (Die) Ergebnisse sind in Tabelle 11 ausgewertet. Tabelle
11: Co-Kultur zwischen LAB und möglicherweise
pathogenen Bakterien in mit Dextrose angereichertem simuliertem
Hunde-Dünndarm-Saft
- +
- Wachstums-Hemmung
- ++
- Wachstums-Hemmung
und partielle Inaktivierung
- +++
- Wachstums-Hemmung
und vollständige
Inaktivierung
-
Alle
vier untersuchten Lactobazillen zeigten antimikrobielle Aktivität, aber
nur L. acidophilus NCC2628 (CNCM I-2453) und L. rhamnosus NCC2583
(CNCM I-2449) zeigten hohe Aktivität gegen alle getesteten Pathogene.
Beide Stämme
waren nicht nur in der Lage, das Wachstum zu hemmen, sondern waren
auch zum vollständigen
Inaktivieren der im Test-System enthalten Pathogene in der Lage
(keine verbleibenden lebensfähigen
Zellen).
-
Beispiel 7
-
Es
wurden Co-Kultur-Experimente zwischen Lactobazillen [(L. acidophilus
NCC2628 (CNCM I-2453), L. rhamnosus NCC2583 (CNCM I-2449) und S.
typhimurium SL1344 in mit kommerziell verfügbarer extrudierter Haustier-Trockennahrung (5,
25 oder 100 g/l; Friskies ALPO Complete ("vollständig"), USA) angereichertem simuliertem Hunde-Duodenal-Saft
ausgeführt.
Laktobazillen wurden zu 10E + 08 cfu/ml, und die Gram-negativen
Indikator-Stämmen
zu 10E + 02 cfu/ml beimpft. Ergebnisse sind in Tabelle 12 ausgewertet. Tabelle
12 Co-Kultur zwischen LAB und möglicherweise
pathogenen Bakterien in mit Haustier-Trockennahrung angereichertem
simuliertem Hunde-Dünndarm-Saft
- +
- Wachstums-Hemmung
- ++
- Wachstums-Hemmung
und partielles Inaktivieren
- +++
- Wachstums-Hemmung
und vollständiges
Inaktivieren
-
Ergebnisse
zeigen das hohe Potential von insbesondere L. acidophilus NCC2628
(CNCM I-2453), das Wachstum von Dünndarm-Pathogenen unter sehr
praktischen Bedingungen, wie in einer Mischung von simuliertem Dünndarm-Saft
und Haustier-Nahrung, zu hemmen und sogar vollständig zu inaktivieren. Die antimikrobielle
Aktivität
von L. acidophilus NCC2628 war sehr hoch, selbst bei niedrigen Anreicherungs-Niveaus
mit kommerzieller Haustier-Nahrung, welche als eine Quelle fermentierbarer
Zucker für
den Organismus dienen. Im Gegensatz zu dieser für L. acidophilus NCC2628 gemachten
Beobachtung war die Wirksamkeit von L. rhamnosus NCC2583 (CNCM I-2449)
in der Weise vom Anreicherungs-Niveau mit Haustier-Nahrung abhängig, dass
mit zunehmenden Mengen von dem Testsystem zugeführter Haustier-Nahrung eine
zunehmende antimikrobielle Aktivität beobachtet wurde.
-
Beispiel 8
-
Co-Kultur-Experimente
mit L. acidophilus NCC2628 (CNCM I-2453) und verschiedene Beimpfungs-Niveaus
von S. typhimurium SL1344 wurden in mit Dextrose (5 g/l, Difco)
angereichertem simuliertem Hunde-Duodenal-Saft ausgeführt. L.
acidophilus NCC2628 (CNCM I-2453) wurde zu 10E + 08 cfu/ml beimpft,
S. typhimurium SL1344 wurde zu 10E + 02 cfu/ml, 10E + 04 cfu/ml
und 10E + 06 cfu/ml beimpft. Ergebnisse sind in Tabelle 13 ausgewertet. Tabelle
13: Co-Kultur von L. acidophilus NCC2628 (CNCM I-2453) und verschiede Beimpfungs-Niveaus
von S. typhimurium SL1344
- +
- Wachstums-Hemmung
- ++
- Wachstums-Hemmung
und partielle Inaktivierung
- +++
- Wachstums-Hemmung
und vollständige
Inaktivierung
-
Die
antimikrobielle Aktivität
von L. acidophilus NCC2628 (CNCM I-2453) war ausreichend hoch, um selbst
die/eine hohe anfängliche
Konzentration an S. typhimurium SL1344 vollständig zu inaktivieren.
-
Beispiel 9: in-vivo Immun-Stimulierung
bei Hunden
-
Das
Immun-Stimulier-Potential für
aus Haustieren isolierte Stämme
probiotischer (Organismen) wurde in einer klinischen Studie unter
Verwendung des Stammes L. acidophilus NCC 2628 getestet.
-
Methoden:
-
Proliferation periphärer mononuklearer
Hunde-Blut-Zellen ("canine
peripheral blood mononuclear cells", PBMC) bei Stimulieren mit verschieden
Mitogenen:
-
20
Hunde von 4 bis 7 Jahren Alter wurden dieser Studie unterworfen.
Das Fütterungs-Protokoll
bestand in einer Woche Adaptation mit "Friskies Vitality" mit/ohne Chicorée und 4 Wochen Test mit "Friskies Vitality" mit/ohne Chicorée + L.
acidophilus NCC2628 Bakterien.
-
L.
acidophilus NCC2628 wurde in einer ausreichenden Menge und in einer
stabil(en) lyophilisierten Form bezüglich des/eines Stamm-Überlebens
im Gastrointestinaltrakt der getesteten Tiere zubereitet. Bakterien
wurden mit 4 g Trehalose gemischt, um ein für die Tiere ausreichendes Träger-Volumen
zum Mischen der zubereiteten Bakterien mit der Essens-Matrix zuzufügen. Bakterien
wurden in individuellen Plastik-Röhrchen (5,0E + 09 cfu/Tag)
zubereitet, und wurden täglich
in einen Teil des Essens zugefügt,
um sicherzugehen, dass alle Bakterien gegessen werden.
-
Nach
den vier Wochen Verabreichung probiotischer (Organismen) wurde den
Hunden Blut abgenommen. Das Blut wurde durch eine VaccutainerTM-Säule
(Becton Dickinson, Mountain View, CA) fraktioniert. PBMC wurden
gemäß den Hersteller-Empfehlungen
zurückgewonnen.
-
Zellen
wurden mit verschieden Mitogenen oder Phorbol-Estern stimuliert, welche eine starke
Proliferation an T-Zellen
(Concanavalin A (conA), Phytohämaglutinin
(PHA)), an B-Zellen (Pokeweed mitogen (PWM)), und an allen Zellen (Phorbol-Myristat-Acetat/Ionomycin
(PMA/Iono)) induzieren. Es wurden 105 Zellen pro
Vertiefung ("well") mit Mitogenen oder
den Phorbol-Estern (die jeweiligen Dosen sind in 1 angegeben) in
einem End-Volumen von 200 μl
RPMI-1640 Kultur-Medium,
welches mit 10% fetalem Kälberserum
und Antibiotika angereichert ist, in Flachboden-Kultur-Platten mit 96 Vertiefungen
("wells") (Nunc) inkubiert.
-
(Die)
Zellen wurden für
48 h bei 37°C
in angefeuchteter 5% CO2-Atmosphäre gehalten.
Die Zellen wurden für
weitere 18 h mit 1 μCi
[3H]Thymidin (Amersham Pharmacia Biotech,
Schweiz) Puls-markiert. Die Zellen wurden dann auf Nitrozellulose-Filtern
(Packard) geerntet und gebunden. [3H]Thymidin
wurde durch Szintillations-Zählen
(TopCount; Packard, Schweiz) gemessen. Zellen-Proliferation wurde
als der Mittelwert (Zählraten pro
Minute ("counts
per minute", c.p.m)
(±SD)
von Dreiergruppen berechnet.
-
Ergebnisse:
-
1:
Es gab im Vergleich mit der Kontroll-Gruppe eine klare Zunahme an
Zellen-Proliferation in Antwort auf alle Mitogene in der Gruppe
von Hunden, welche mit L. acidophilus NCC2628 gefüttert wurden.
Diese Zunahme war signifikant in Kulturen, welche mit den Phorbol-Estern
PMA + Ionomycin stimuliert wurden. Diese Daten zeigen, dass Lymphoid-Zellen
von mit probitischen Organismen gefütterten Hunden durch Aktivierung in-vitro
reaktiver wurden, und legt nahe, dass das Immunsystem von mit probitischen
Organismen gefütterten Hunden
stimuliert worden ist.
-
Beispiel 10: In-Vitro-Modulieren
von Immun-Funktionen mittels aus Haustieren isolierter Lactobacillus-Stämme
-
Es
wurde eine In-Vitro-Durchmusterung der verschieden oben beschriebenen
aus Haustieren isolierten Lactobacillus-Stämme angesetzt, um deren Immun-Modulier-Potential zu bestimmen.
Hierzu maßen
wir deren Fähigkeit,
entzündungsfördernde
Zytokine (IL-12, IFNγ)
und/oder entzündungshemmende
Zytokine (IL-10, TGF-β)
(Anand A. C., Adya CM. 1999, Trop. Gastroenterol; 20(3): 97–106; Spellberg
B., Edwards J. E. Jr 2001, Clin. Infect. Dis.; 32(1): 76–102.) zu
induzieren. Dies zielte darauf ab, mögliche Kandidaten-Stämme für stark
anti-pathogene oder anti-karzinogene Immun-Funktionen sowie antagonistische
Funktionen gegen Hunde-Darm-Pathologien, wie Allergie und Entzündung (endzündliche
Darm-Krankheiten) auszuwählen.
Zusätzliche
Kulturen wurden mit Medium alleine (Negativ-Kontrolle), mit Enterococcus faecium
Stamm SF68 (NCIMB 10415, Cerbios-Pharma, Schweiz) und mit einem
menschlichen Lactobazillus-Isolat ST11 (NCC 2461, CNCM I-2116) (Positiv-Kontrolle)
angesetzt.
-
Methode:
-
Von verschieden probiotischen
Stämmen
in Hunde-Leukozyten induzierte Zytokin-Profile:
-
Blut
von normalen erwachsenen Hunden wurde 5 min bei Raumtemperatur mit
ACK Lyse-Puffer (150 mM NH4Cl, 1 mM KHCO3, und 0,1 mM Na2EDTA
in H2O, pH = 7,4) behandelt. Die Leukozyten
wurden zweimal mit RPMI-Medium (ohne Antibiotika) gewaschen, und
mit 2.106 Zellen/ml in Gewebekultur-Platten
mit 24 Vertiefungen ("well") ausgesäht. 1 ml
einer (unten beschriebenen) bakteriellen Suspension, welche 106 CFU enthält, wurde zu jeder Vertiefung
zugefügt.
-
Zur
Kontroll-Behandlung wurde Medium alleine zu den Leukozyten zugefügt. Die
Proben wurden 18 h bei 37°C
und 5% CO2 inkubiert. Anschließlich wurden
Leukozyten gesammelt, in PBS gewaschen und zentrifugiert. Das Zellen-Pellet
wurde mit 500 μl
Trizol-Reagens (Gibco BRL) aufgelöst ("lysed"). Es wurde von (den) Zellen-Lysaten
unter Verwendung des Nucleospin RNA-Kits (Macherey-Nagel) RNA extrahiert.
RT-PCR für Hunde-Zytokin-Verstärkungen
wurden unter Verwendung des "AB
gene kit" (Merck)
ausgeführt.
Die Primer-Referenzen (alle von Microsynth erzeugt) sind unten angegeben.
Densitometrische Analyse der in den Ethidiumbromid-gefärbten Agarsose-Gelen
zu erkennenden PCR-Banden wurde unter Verwendung der NIH-Image("Bild")-Software ausgeführt. Alle
Banden wurden mit den jeweiligen, bei jeder Probe erhalten, β-Aktin-PCR-Produkt-Banden normiert
(interne Kontrolle), und die in willkürlichen Einheiten ausgedrückten Ergebnisse
spiegeln die Pixel-Dichten jedes Zytokin-PCR-Produkt-Streifens wider
(2).
- – Zubereitung
der Bakterien: die verschiedenen Stämme von Lactobazillen wurden
in MRS-Medium für
ungefähr
8 h herangezogen, bis sie identische Dichte erreichten. Die Bakterien
wurden in RPMI-Medium ohne Antibiotika auf End-Konzentrationen von 106 CFU/ml
verdünnt.
- – Für Zytokine-RT-PCRs
verwendete Primer:
-
Ergebnisse:
-
2: Die Daten zeigen, dass von Lactobazillen
induzierte Zytokin-Profile Stamm-abhängig sind. Beispielsweise induzierte
der Stamm NCC2628 hohe Niveaus an IL-10 und TGF-β, was das Potential dieses besonderen
Stamms für
die Immun-Modulierung von endzündlichen
Störungen
wie Allergie- und endzündlichen Darm-Krankheiten
beleuchtet. Im Gegensatz dazu induzierte der Stamm NCC2583 starke
Niveaus an IFNγ und
IL-12, was diesen Stamm einen guten Kandidaten für anti-pathogene oder anti-karzinogene
Aktivität
werden lässt.
-
Beispiel 11
-
Drei
Haustier-Trockennahrungen werden in der Studie verwendet. Diese
werden als "A", "B" und "C" bezeichnet.
Haustier-Nahrung "A" ist eine in Ernährungs-Hinsicht
vollständige
Haustier-Trockennahrung, welche unter dem Handelsnamen ALPO verfügbar ist
(ALPO ist eine eingetragene Handels-Marke von SOCIETÉ DES PRODUITS
NESTLÉ S.
A. der Schweiz).
-
Haustiernahrung
B ist die gleiche in Ernährungs-Hinsicht vollständige Haustier-Trockennahrung
wie Haustiernahrung A, ist aber mit einer pulverförmigen Mischung
ausgewählter
probiotischer Mikroorganismen angereichert, welche mittels eines
Beutel gefüttert/zugeführt werden.
Die Mischung umfasst im Wesentlichen gleiche Mengen an L. acidophilus
NCC2628 und Bifidobacterium sp. NCC2657.
-
Sie
wird bei jedem Mahlzeit-Füttern über das
Essen gestreut, wobei die dargebotene Dosierung ungefähr 1,0E8
cfu/Tag beträgt.
-
Haustiernahrung
C ist eine in Ernährungs-Hinsicht
vollständige
Haustier-Trockennahrung, welche im Wesentlichen zu Haustier-Nahrung
A identisch ist, welche aber 1,2 Gewichts-% eines getrockneten Überstands
einer Kultur von Enterococcus faecium SF68 (NCIMB 10415) enthält.
-
Für diese
Studie werden 30 Hunde verwendet. Die Hunde werden für 8 Wochen
unter Verwendung von Haustier-Nahrung A vor-gefüttert. Die Hunde werden dann
in 3 Gruppen von jeweils 10 Hunden eingeteilt, welche mit A, B und
C bezeichnet werden, und mit den entsprechend benannten Diäten für 8 Wochen
gefüttert:
Die
Hunde haben freien Zuganng zu Wasser und werden einmal am Tag gefüttert. Das
Vorherschen von Schuppen im Fell wird durch ein Bewertungs-Paneel
mit 30 Mitgliedern zu Beginn und dann 7 Wochen später bewertet.
Die
Hunde werden vor der Bewertung durch das Paneel gekämmt/gepflegt
("groomed") und die Paneel-Mitglieder
vergleichen während
der Bewertung keine Noten.
Bei dieser Bewertung werden die
Hunde jedem der verschiedenen Paneel-Mitglieder in 20 verschieden
Paaren präsentiert.
Die Paneel-Mitglieder werden beauftragt, auf ihren Bewertungsbögen anzugeben,
welcher Hund des präsentierten
Paars (1) weniger Schuppen (2) höheren
Fell-Glanz und (3)
weniger Fell-Geruch zeigte.
Der Fell-Gesamt-Zustand aller Hunde
ist visuell und taktil gut, wie es von normalen gesunden Hunden
erwartet werden kann. Allerdings stellte es sich heraus, dass die
Hunde, welche mit Diät
C gefüttert
wurden, spürbar weniger
Schuppen aufwiesen als diejenigen, welche mit Kontroll-Diät A gefüttert wurden.
Diejenigen, welche mit Diät
B gefüttert
wurden, weisen spürbar
glänzenderes
Fell auf und zeigen weniger merkbaren Fell-Geruch als diejenigen
auf A. Diese Merkmale werden als im Vergleich zu den Hunden in Gruppe
B nicht signifikant statistisch abweichend befunden.
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Beispiel 12:
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Es
wird eine Zuführ-Mischung
aus ungefähr
58 Gewichts-% Korn/Mais, ungefähr
6 Gewichts-% Korn/Mais-Gluten, ungefähr 23 Gewichts-% Fleisch und
dem Rest Schrot ("meal"), Salzen, Vitaminen
und Mineralien zubereitet.
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Die
Zuführ-Mischung
wird einer Vorkonditioner-Vorrichtung
zugeführt
und angefeuchtet. Dieser Mischung wird ein Pulver zugeführt, welches
eine Mischung der folgenden Lactobacillus-Stämme enthält: Lactobacillus rhamnosus
NCC2583 (CNCM I-2449), Lactobacillus acidophilus NCC2628 (CNCM I-2453)
und Enterococcus faecium SF68 (NCIMB 10415). Das Pulver wird im
Wesentlichen homogen in der Mischung dispergiert. Die angefeuchtete
Zuführ-Mischung
wird dann einem Extruder-Kocher zugeführt und gelatiniert. Die gelierte
Matrix, welche den Extruder verläßt, wird
durch eine Formplatte ("die") gezwungen und extrudiert.
Das Extrudat wird in zum Verfüttern
an Hunden geeignete Teile geschnitten, bei ungefähr 110°C für ungefähr 20 Minuten getrocknet, und
abgekühlt,
um Pellets zu bilden. Die Extruder-Teile werden auf bakterielle
Aktivität
der zugeführten
Stämme
hin getestet. Es wird keine detektiert.
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Beispiel 13
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In
dieser Studie werden 24 Hunde verwendet. Sie beinhalten jüngere und ältere Hunde,
wobei letztere ein Alter von 8 bis 12 Jahren aufweisen. Die ausgewählten älteren Hunde
zeigen äußere Anzeichen
von ihren Altern entsprechender Gelenk-Entzündung und scheinen zeitweise
einige Schwierigkeiten damit zu haben, sich zu bewegen. Bestimmte
Bewegungen scheinen schmerzhaft zu sein. Diese Symptome werden bei älteren Hunden
oft beobachtet, und es wird angenommen, dass sie mit Arthritis-Zustand
in Beziehung stehen.
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In
der Studie werden drei Haustier-Trockennahrungen verwendet, welche
mit A, B und C bezeichnet werden. Haustier-Nahrung A ist eine in
Ernährungs-Hinsicht
vollständige
Haustier-Trockennahrung (ALPO Beefy Dinner). Dies ist die Kontroll-Nahrung.
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Alle
24 Mitglieder der ausgewählten
werden für
8 Wochen unter Verwendung von Haustier-Nahrung A vor-gefüttert. Die
Hunde werden dann in 3 Gruppen, A, B und C eingeteilt, welche jeweils
8 Hunde, und darunter das gleiche Verhältnis an jüngeren und älteren, aufweist. Jeder Gruppe
werden dann die folgende jeweilige Diäten für 8 Wochen gefüttert:
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Haustiernahrung
B ist eine in Ernährungs-Hinsicht
vollständige
Haustier-Trockennahrung, welche im Wesentlichen zu Haustier-Nahrung
A identisch ist, welche aber eine Beschichtung enthält/aufweist,
welche 2% ihres Gewichts ausmacht, wobei die Beschichtung die Mikroorganismen
von Enterococcus faecium SF68 (NCIMB 10415) umfasst. Die täglich jedem
Hund verfütterte
Menge an Essen wird gemäß des individellen
Körpergewichtes
so berechnet, dass die Dosierung 1,0E + 09 cfu/Tag beträgt.
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Diät C umfasst
die in Beispiel 12 oben erzeugten extrudierten Schrots ("kibbles"). Die täglich jedem Hund
verfütterte
Menge an Essen wird gemäß des individellen
Körpergewichtes
so berechnet, dass die Mikroorganismen- Dosierung 1,0E + 11 cfu/Tag beträgt.
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Die
Hunde haben freien Zugang zu Wasser und werden einmal am Tag gefüttert. Es
ist eine Aktivitäts-Messvorrichtung an
das Halsband jedes Hundes angefügt
und es werden täglich
Messungen ausgeführt. Die
Hunde werden auch visuell auf Aktivität hin durch Zwinger-Mitarbeiter
bewertet.
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Der
Zustand aller Hunde ist visuell und taktil gut, wie von normalen
gesunden Hunden erwartet werden kann. Allerdings sind die Hunde
in den Gruppen, welche Haustier-Nahrung-Diäten B und
C bekommen, spürbar
aktiver als ihre Pendants auf Diät
A. Mess-Ablesungen stützen
diese Beobachtungen.
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Ferner
scheinen die älteren
Hunde in Gruppen B und C nach Füttern
mit Diäten
B und C über
den Test-Zeitraum weniger äußere Anzeichen
lokaler Gelenk-Entzündung
aufzuweisen. Ferner scheinen die Hunde bei physischer Bewegung niedrigere
Schmerz-Niveaus zu erfahren und sich freier zu bewegen als vorher. Es
kann geschlossen werden, dass Diäten
B und C (eine) Erleichterung bezüglich
bestimmter Anzeichen von Altern bereitzustellen, und die Bewegbarkeit älterer Haustiere
zu verbessern scheinen.
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Beispiel 14: Katzen-Trockenfutter
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Eine
Zuführ-Mischung
besteht aus ungefähr
58 Gewichts-% Korn/Mais, ungefähr
6% Gewichts-% Korn/Mais-Gluten, ungefähr 23 Gewichts-% Hühnermehl
und dem Rest Salzen, Vitaminen und Mineralien.
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Die
Zuführ-Mischung
wird einer Vorkonditioner-Vorrichtung
zugeführt
und befeuchtet. Die befeuchtete Zuführ(-Mischung) wird dann einem
Extrudier-Kocher zugeführt
und geliert. Die gelierte Matrix, welche den Extruder verlässt, wird
durch eine Formplatte ("die") gezwungen und extrudiert.
Das Extrudat wird in zum Füttern an
Katzen geeignete Teile geschnitten, bei ungefähr 110°C für ungefähr 20 Minuten getrocknet, und
abgekühlt, um
Pellets zu bilden. An diesem Punkt wird ein lyophilisiertes Pulver
eines oder mehrerer Stämme
der folgenden Lactobacillus Arten zum Applizieren auf die Pellets
bereitgestellt: Lactobacillus rhamnosus NCC2583 (CNCM I-2449), Lactobacillus
acidophilus NCC2628 (CNCM I-2453)
oder Enterococcus faecium SF68 (NCIMB 10415). Es wird ausreichend
(viel) Pulver bereitgestellt, damit die zugehörige Diät-Aufnahme-Menge für die Katze
von ungefähr
1,0E + 07–1,0E
+ 9 cfu/Tag beträgt.
Ein Teil des Pulvers wird in eine erste Masse von Pellets gemischt
und verpackt. Eine zweite Menge des Pulvers wird abgemessen und
mit einem Lipid-Träger
gemischt, welcher dann auf eine zweite Masse von Pellets gesprüht wird.
Die Pellets werden verpackt, nachdem die Beschichtung bei 50–60°C für einige
Minuten ausreichend getrocknet ist.
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Beispiel 15: Haustier-Dosennahrung
und Ergänzungsmittel
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Es
wird eine Mischung aus 73% Geflügel-Kadaver,
Schweinelungen und Rinderleber (zerrieben), 16% Weizenmehl, 2% Farben,
Vitaminen, und anorganischen Salzen zubereitet. Diese Mischung wird
bei 12°C emulgiert
und in der Form eines Puddings extrudiert, welcher dann bei einer
Temperatur von 90°C
gekocht wird. Er wird auf 30°C
abgekühlt
und in Stücke
geschnitten. 45% dieser Stücke
werden mit 55% einer Sauce gemischt, welche aus 98% Wasser, 1% Farbe
und 1% Guargummi zubereitet ist. Es werden Weißblech-Dosen gefüllt und
bei 125°C
für 40
min sterilisiert. Als ein mit der Tiernahrung vor Fütterung
zu mischendes probiotisches Ergänzungsmittel,
werden zusätzliche
Verpackung(en) in Beutel-Form mit Stämmen der folgenden Lactobacillus-Arten
bereitgestellt: Lactobacillus rhamnosus NCC2583 (CNCM I-2449), Lactobacillus
acidophilus NCC2628 (CNCM I-2453) oder Enterococcus faecium SF68
(NCIMB 10415). Die entsprechende Menge für das Haustier beträgt von ungefähr 106–1012 cfu/Tag, in Abhängigkeit davon, ob es sich
um eine Katze oder einen Hund handelt, und von physischen Faktoren,
wie dem Körpergewicht.
Dies wird als ein Ergänzungsmittel ausgeliefert,
welches zusammen mit Fütterungs-Anleitungen
entfernbar an die Dose angefügt
ist.