EA006435B1

EA006435B1 - Способ получения пищевой добавки, добавка и ее применение

Info

Publication number: EA006435B1
Application number: EA200301119A
Authority: EA
Inventors: Нина Рантонен; Юхани Вуоренмаа
Original assignee: Суомен Реху Ой
Priority date: 2001-05-14
Filing date: 2002-05-08
Publication date: 2005-12-29
Also published as: HU228504B1; CZ20033099A3; BG108361A; HUP0304087A3; CN1514690A; NO333901B1; CA2447410A1; FI114895B; CN100433991C; ES2338638T3; DE60234255D1; EP1387620B1; DK1387620T3; BR0209671B1; ATE447333T1; HK1066150A1; JP2004525648A; EP1387620A1; CZ301462B6; CA2447410C

Abstract

Данное изобретение относится к способу получения пищевой добавки для применения с целью предупреждения кишечных заболеваний, при котором пивные дрожжи фильтруют и отфильтрованные пивные дрожжи обрабатывают гидролитически, так что клеточная структура раскрывается и эффективная концентрация олиго- и/или полисахаридов, бетаглюкана и/или белков на поверхности этих клеточных структур увеличивается. Кроме того, данное изобретение относится к пищевой добавке, получаемой путем обработки отфильтрованных пивных дрожжей гидролитическим способом, так что клеточная структура раскрывается. Кроме того, данное изобретение относится к применению пищевой добавки при кормлении животных, причем добавку используют в количестве 0,1-1,0 мас.% от общего количества сырья. Данное изобретение также относится к применению пищевой добавки у людей для установления баланса кишечных микроорганизмов и предупреждения кишечных заболеваний.

Description

Настоящее изобретение относится к способу получения пищевой добавки, как он определен в ограничительной части п.1. Данное изобретение также касается пищевой добавки, ее применения и препарата, содержащего данную добавку.

Баланс кишечных микроорганизмов является необходимым условием здоровья и хорошего самочувствия, а также продуктивности животных. Нарушения этого баланса проявляются в виде диареи и других проблем состояния кишечника, и они могут привести даже к смерти животного.

Животных с однокамерным желудком защищают от влияния нежелательных микроорганизмов путем добавления к корму для кормления животного различных антибиотиков и химиотерапевтических средств, ингибирующих микробный рост. Для поддержания баланса в кишечнике и во избежание применения антибиотиков к кормам также можно добавлять пробиотические продукты, такие как различных микроорганизмы, кислоты и дрожжи. Также существуют кормовые смеси с олигосахаридами, добавляемыми к ним для ингибирования роста вредных микробов или для содействия росту полезных микроорганизмов. Кроме того, в заявке на патент ΡΙ 965192 описан гидролизат дрожжей, содержащий олигосахариды и/или полисахариды и их применение для предупреждения кишечных заболеваний.

Применение антибиотиков включает в себя проблему развития штаммов микроорганизмов, невосприимчивых к антибиотикам, и вытекающего из этого риска для здоровья человека. Проблемой пробиотических продуктов является их изменяющаяся и в общем случае низкая эффективность; кроме того, затраты на их применение довольно высоки. Проблемой корма, содержащего чистые олигосахариды, и известного ранее корма, содержащего олигосахариды и/или полисахариды, является также различное и обычно слишком слабое действие олигосахаридов и/или полисахаридов по предупреждению кишечных заболеваний. Кроме того, стоимость чистых олигосахаридов является высокой.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных выше недостатков.

Особая задача данного изобретения состоит в том, чтобы предложить способ получения пищевой добавки, которую можно применять для оказания более эффективного влияния на микроорганизмы кишечника с тем, чтобы поддерживать здоровье и/или рост животных.

Еще одна задача данного изобретения состоит в том, чтобы предложить эффективную пищевую добавку постоянного качества, которую можно применять для уменьшения кишечных заболеваний животных затратосберегающим способом.

Еще одна задача данного изобретения состоит в том, чтобы предложить применение новой добавки, полученной в соответствии с данным изобретением, и препарата, содержащего указанную добавку.

Что касается признаков, характеризующих изобретение, ссылка сделана на формулу изобретения.

В способе по изобретению для получения пищевой добавки пивные дрожжи фильтруют и обрабатывают таким образом, что их клеточная структура меняется и возрастает эффективная концентрация олиго- и/или полисахаридов, бетаглюкана и/или белка на поверхности клеточных структур, то есть клеточная структура разрушается с высвобождением олиго- и/или полисахаридов, бетаглюкана и/или белков для применения с целью предупреждения кишечных заболеваний.

В данном изобретении также раскрыты продукты, полученные этим способом, их применение и препараты, содержащие добавки в соответствии с формулой изобретения.

Данное изобретение основано на научно-исследовательской работе, в которой исследовали пищевые добавки и в ходе которой было сделано неожиданное наблюдение, что путем фильтрации пивных дрожжей сначала и обработки их затем гидролитически таким образом, что разрушается клеточная структура пивных дрожжей, получают продукт, который, когда его дают животному вместе с кормом, уменьшает кишечные заболевания животных значительно эффективнее, чем продукт, полученный просто путем обработки пивных дрожжей гидролитическим способом.

Механизм влияния продукта, полученного таким образом, на предупреждение кишечных заболеваний основан на том факте, что его применение вместе с кормами препятствует адгезии микробов на кишечник, что означает, что олиго- и/или полисахариды, и/или белки, высвобожденные при фильтрации пивных дрожжей и нарушении клеточной структуры, действуют в кишке способом, аналогичным рецепторам вредных микробов, таких как Е. сой, ослабляя способность микробов прилипать к кишечной стенке.

Кроме того, олиго- и/или полисахариды, бетаглюкан, белки, нуклеотиды, пептиды и/или другие вещества, высвобождаемые при указанном выше разрушении клеточной структуры пивных дрожжей, полезны для регуляции популяции кишечных микроорганизмов.

Продукты разрушения, получаемые при помощи фильтрации и процесса гидролиза, оказывают влияние на иммунный ответ животных, то есть некоторые компоненты пивных дрожжей, например сахарные структуры дрожжей, которые содержат фосфор, могут улучшать иммунный ответ животных, таким образом ингибируя кишечные заболевания. Данный способ получения, кроме того, оказывает влияние на вид и интенсивность иммунного ответа.

Пивные дрожжи получают в качестве побочного продукта пивной промышленности. Обычно смесь пивных дрожжей перекачивают после производства пива в резервуары для хранения, где пивные дрожжи осаждаются в нижней части емкости. После этого, пиво, оставшееся на поверхности, отделяют. Содер- 1 006435 жание сухого вещества в пивных дрожжах, полученных таким образом, обычно колеблется в интервале 7-13 мас.%.

В способе по данному изобретению пивные дрожжи, осевшие на дно резервуара, отфильтровывают механически и/или пневматически. Пивные дрожжи можно отфильтровывать любым известным способом фильтрации. Для предупреждения закупоривания фильтров, например фильтровальных пластин, возможно использовать вибратор, например микровибратор с высокой частотой, и/или некоторые другие соответствующие методы, предупреждающие закупоривание. Плотность фильтров выбирают на основании размера частиц дрожжей.

Содержание сухого вещества в пивных дрожжах, отфильтрованных в соответствии с изобретением, составляет по меньшей мере 15 мас.%, предпочтительно 18-20 мас.%.

В используемых пивных дрожжах олиго- и/или полисахариды, бетаглюкан, белки, такие как маннопротеин, связаны в клеточных структурах сырья.

В способе по изобретению, клеточную структуру пивных дрожжей разрушают гидролитически, используя кислоту и/или щелочь, посредством автолиза и/или энзиматически. Кроме гидролитической обработки также возможна обработка пивных дрожжей теплом и/или обработка детергентом, и/или можно применять обработку, разрушающую клеточную структуру сырья, например, подвергая клеточную структуру воздействию механической, гидростатической и/или пневматической силы.

Кислоты, используемые при гидролизе, могут представлять собой, например, обычные минеральные кислоты, такие как соляная кислота, серная кислота, фосфорная кислота, азотная кислота и так далее, а также сильные органические кислоты, например муравьиную кислоту, уксусную кислоту, пропионовую кислоту и так далее. Интервал рН, применяемых при гидролизе, может быть ниже 4, например приблизительно 2-4. При щелочном гидролизе используемыми щелочами могут быть, например, обычные гидроксиды щелочных металлов, такие как гидроксид натрия, гидроксид калия и так далее, гидроксид аммония или другие щелочи, высвобождающие олиго- и/или полисахариды.

Ферменты, используемые в ферментном гидролизе, включают в себя, например, различные протеазы, например кислые или щелочные протеазы. В гидролизе также можно использовать фермент, содержащийся в самих пивных дрожжах, в этом случае гидролиз происходит через автолиз. Затем можно осуществить гидролиз, используя другие добавленные ферменты, протеазы, рибонуклеазы и дезаминазы. Для энзиматической обработки также можно использовать комбинацию нескольких ферментов, одновременно и/или последовательно, например папаина, рибонуклеазы и/или дезаминазы. В общем случае, данный способ можно осуществить, используя ферменты, представленные в подробных описаниях, упоминаемых ниже, и/или другие ферменты, известные сами по себе и обладающие требуемым эффектом по разрушению клеточной структуры сырья, вместе и/или отдельно, например как описано в подробных описаниях, упоминаемых ниже.

При гидролизе дрожжи можно нагревать до температуры выше 40°С, при автолизе и ферментном гидролизе, например до 40-65°С, и при кислом и щелочном гидролизе, например, до 70-95°С. Длительность периода нагрева может меняться в зависимости от температуры, например от 1 до 12 ч.

Нерастворимые и растворимые фракции, полученные путем гидролиза, содержат требуемые олигои/или полисахариды, бетаглюкан и/или белки.

Гидролитическое разрушение дрожжей описано в заявках на патент и описаниях патентов ΡΙ 965192, \νϋ 96/38057 и СВ 1032687. Эти методы, а также другие известные методы можно использовать в связи с настоящим изобретением, причем используемым продуктом является непосредственно нефракционированный продукт как таковой, или нерастворимая или растворимая фракция.

Продукт, произведенный способом по изобретению, можно непосредственно добавлять к корму или пище как таковой в увлажненной или сухой форме и его можно в общем случае обрабатывать желательным способом.

Пищевую добавку, полученную способом по изобретению, можно использовать в кормах, предназначенных для животных с однокамерным желудком, например свиней, особенно поросят, домашней птицы, такой как курицы, бройлерные цыплята и индейки, телят, пушных животных, таких как лисы, и домашних животных, таких как собаки и кошки, лошадей, особенно жеребят, рыб и так далее, для предупреждения кишечных заболеваний. Количество пищевой добавки, применяемой в кормах/пище для животных с однокамерным желудком, может составлять 0,01-1,0 мас.%, предпочтительно 0,1-0,3 мас.% от общего количества корма, рассчитанного в пересчете на сухое вещество. Добавку можно применять вместе с кормом/пищей или как таковую. Подходящим применением данной добавки является такое, чтобы суточное потребление составляло 0,1-10 г/сутки, предпочтительно 0,1-3 г/сутки.

Пищевую добавку по изобретению можно также использовать в пище людей, например в пищевых препаратах для детей и взрослых, или в качестве препарата, служащего отдельно для поддержания здоровья, для установления баланса кишечных микроорганизмов и предупреждения кишечных заболеваний.

При добавлении к животному корму добавка, произведенная способом по изобретению, приблизительно на 25-30% более эффективно ингибирует рост вредных микроорганизмов и способствует росту полезных микроорганизмов, чем продукт, полученный из неотфильтрованных пивных дрожжей. В то же время улучшаются рост животных, утилизация корма и экономика всего производства. Кроме того, в том

- 2 006435 же продукте сохраняются полезные компоненты дрожжей. Кроме того, изобретение дает возможность затратосберегающего получения добавки и препарата по изобретению.

Далее, применение кормовых продуктов по изобретению, то есть естественных кормовых продуктов в корме животных, дает возможность прекратить применение кормовых антибиотиков. Уменьшается риск развития микробных штаммов, невосприимчивых к антибиотикам, и снижается опасность для здоровья человека.

Данное изобретение описано подробно со ссылкой на следующие примеры его воплощений.

Пример 1.

В эксперименте пищевую добавку по изобретению получали из пивных дрожжей с содержанием сухого вещества 9 мас.%, полученных с пивного производства.

Пивные дрожжи фильтровали механически при помощи мелкопористого фильтра путем вибрации фильтровальных пластин с помощью микровибратора с высокой частотой. Дрожжи отфильтровывали до содержания сухого вещества 18 мас.%. Во время фильтрации 3-4% сухого вещества удаляли с жидкостью, и выход сухого вещества дрожжей составлял 50-60% оцениваемого количества.

Отфильтрованные пивные дрожжи гидролизовали кислотой. При гидролизе рН дрожжевой взвеси поддерживали при значении 2-3, используя сильную кислоту (4 ч), и температуру - при 70-85°С. Затем рН увеличивали до значения 4-5 и полученный продукт охлаждали. Полученный конечный продукт можно использовать как таковой или его можно сушить известными способами.

Пример 2.

В данном эксперименте влияние гидролизата дрожжей, полученного аналогично примеру 1, на адгезию бактерии Е. сой на слизистых оболочках свиньи на микротитровальных планшетах сравнивали с соответствующим влиянием гидролизата дрожжей, полученного способом, описанным в заявке на патент ΕΙ 965192; данный эксперимент описан в публикации Соттау, Р. Ь, (1990) 1и1ес1юп аиб 1ттиийу, 58, 3178-3182. Наличие К88-специфических рецепторов в слизи подвздошной кишки зависит от возраста. Результаты представлены в табл. 1.

Таблица 1

	Адгезия Е. соН, %
Количество испытываемого вещества в анализе, %	Контроль	Г идролизат, нефил ьтрованные дрожжи	Г идролизат, фильтрованные дрожжи	% фильтрованного материала от нефильтрованного
	100
0,16		21,4	16,2	76
0,08		45,8	32,4	71
0,016		82,3	60,7	74

Исходя из результатов, было установлено, что добавка по изобретению была более эффективной, приблизительно на 25-30%, по подавлению адгезии Е. сой, чем продукт, полученный из неотфильтрованных пивных дрожжей.

Пример 3.

Эксперимент проводили для изучения влияния гидролизата дрожжей, полученного в примере 1, и гидролизата 2 по изобретению на иммунитет кишечника крыс. Иммунитет определяли, измеряя содержание 1дА в желудочно-кишечном тракте и определяя доли иммунных клеток в образцах ткани кишечника. Сравнительные определения выполняли, используя контроль и бетаглюкановый продукт.

В каждом испытании использовали 6 крыс. Образцы ткани брали из двенадцатиперстной кишки и подвздошной кишки через 28 дней после начала эксперимента по кормлению. Образцы разбавляли и их 1дА определяли при помощи нового способа ЕЙ18А (ферментного иммуносорбентного анализа), который используют для измерения иммунного ответа на уровне кишечника. В ранее используемых методах иммунитет измеряли косвенно в клеточных культурах или образцах крови. В методе, используемом в настоящее время, можно измерить как клеточно-опосредованный иммунитет, так и антителоопосредованный иммунитет в кишке и таким образом непосредственно измерить действие разных продуктов в отношении подавления кишечных заболеваний. При определениях использовали моноклональные антитела, специфические к иммунным клеткам крыс.

Продукт по изобретению (0,3%) и бетаглюкан не оказывали значительного влияния на содержание 1дА в пищеварительном тракте. Оба увеличивали содержание 1дА по сравнению с контролем. Продукт по изобретению увеличивал 1дА содержание по сравнению с контролем в меньших дозах.

Количества макрофагов и СЭЗ-положительных клеток (положительные клетки/0,5 ворсинки) представлены в табл. 2.

- 3 006435

Таблица 2

	Контроль	Бетаглюкан	Г идролизат Примера 1	Г идролизат 2
Макрофаги	8,2	5,8	15,7	13,0
СО8+	8,5	13,0	19,5	15,0

Из табл. 2 видно, что продукт по изобретению вызывал значительное увеличение частоты обнаружения клеток макрофагов и определенное увеличение частоты обнаружения СЭ8-положительных клеток. Продукт по изобретению стимулировал местно в пищеварительном тракте такие типы иммунного ответа, которые имеют значение особенно при внутриклеточных инфекциях (вирусы, паразиты и бактерии, пролиферирующие в клетках), создавая дополнительную защиту даже против других инфекций, кроме вызванных Е. со11, тогда как бетаглюкановый продукт был более или менее неэффективным.

Данное изобретение не ограничено примерами его воплощений, описанными выше; вместо этого возможны варианты в объеме данной изобретательской идеи, определенной в формуле изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения пищевой добавки для применения с целью предупреждения кишечных заболеваний, при котором пивные дрожжи обрабатывают гидролитическим способом, отличающийся тем, что пивные дрожжи фильтруют и отфильтрованные пивные дрожжи подвергают гидролизу при условиях, обеспечивающих нарушение клеточной структуры, так что эффективная концентрация олиго- и/или полисахаридов, бетаглюканов и/или белков на поверхности клеточных структур увеличивается.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пивные дрожжи фильтруют механически.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что пивные дрожжи фильтруют до минимального содержания сухого вещества 15%, предпочтительно до содержания сухого вещества 18-20%.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что гидролиз дрожжей осуществляют обработкой кислотой и/или щелочью.
5. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что гидролиз дрожжей осуществляют обработкой ферментами.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что пивные дрожжи дополнительно обрабатывают теплом и/или механически, гидростатически или пневматически, так что клеточная структура разрушается.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что полученный продукт используют как таковой без фракционирования.
8. Пищевая добавка для предупреждения кишечных заболеваний, отличающаяся тем, что эта добавка получена обработкой отфильтрованных пивных дрожжей гидролитическим способом, так что клеточная структура раскрывается и эффективная концентрация олиго- и/или полисахаридов, бетаглюкана и/или белков на поверхности клеточных структур увеличивается.
9. Добавка по п.8, отличающаяся тем, что фильтрация дрожжей проведена с помощью механического фильтра.
10. Добавка по п.8 или 9, отличающаяся тем, что гидролиз дрожжей осуществлен путем обработки кислотой и/или щелочью.
11. Добавка по п.8 или 9, отличающаяся тем, что гидролиз дрожжей осуществлен обработкой ферментами.
12. Добавка по любому из пп.8-11, отличающаяся тем, что пивные дрожжи были дополнительно обработаны теплом и/или механически, гидростатически или пневматически, так что клеточная структура была разрушена.
13. Способ предупреждения кишечных заболеваний, при котором живым существам, нуждающимся в кормлении, дают пищевую добавку, как она определена в любом из пп.8-12, в количестве 0,01-1,0 мас.%, предпочтительно 0,1-0,3 мас.%, суточной порции еды и/или корма в пересчете на сухое вещество.
14. Пищевой или кормовой продукт, отличающийся тем, что он содержит пищевую добавку, как она определена в любом из пп.8-12, в количестве 0,01-1,0 мас.%, предпочтительно 0,1-0,3 мас.%, от общего количества продукта в пересчете на сухое вещество.