ES2261059A1 - Food products, contain spores of cellulolytic microorganisms selected from ruminal flora - Google Patents

Food products, contain spores of cellulolytic microorganisms selected from ruminal flora

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Abstract

Cellulolytic microorganisms selected from ruminal flora and cultivated by industrial fermentation and used to provide spores for adding to food products. A method for selecting cellulolytic microorganisms from ruminal flora is described. The selected microorganisms are cultivated by industrial-scale fermentation. An independent claim is also included for a food product containing spores of these microorganisms.

Description

Procedimiento de selección de microorganismos celulolíticos a partir de flora ruminal y reproducción por fermentación industrial de la flora seleccionada.Selection procedure of microorganisms cellulolytic from ruminal flora and reproduction by industrial fermentation of the selected flora.

Campo técnico de la invenciónTechnical Field of the Invention

La presente invención se engloba dentro del campo de los procedimientos de selección y cultivo de microorganismos celulolíticos. Así como en el campo de los productos que contienen esporas de dichos microorganismos.The present invention is encompassed within the field. of microorganism selection and culture procedures cellulolytic As well as in the field of products that contain spores of said microorganisms.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

Se estima que la población microbiana del contenido del rumen durante el proceso de digestión, podría situarse entre 10.000 y 50.000 millones de gérmenes por cada ml. Son fundamentalmente bacterias, protozoarios y hongos. Las bacterias pertenecen a gran variedad de géneros y especies, entre las que por lo menos 28 especies son funcionalmente importantes. Los protozoarios se encuentran en concentraciones menores, en torno a 1 millón por ml, y los hongos (levaduras y mohos) llegan a constituir más del 8% de la biomasa microbiana.It is estimated that the microbial population of rumen content during the digestion process, could stand between 10,000 and 50,000 million germs per ml. They are mainly bacteria, protozoa and fungi. The bacteria belong to a variety of genera and species, among those that at least 28 species are functionally important. Protozoa are found in lower concentrations, around at 1 million per ml, and fungi (yeasts and molds) reach constitute more than 8% of the microbial biomass.

Dentro de esta población, algunas especies, están especializadas en atacar los componentes de las fibras vegetales haciéndolas asimilables; utilizan para su crecimiento amoniaco, con el que construyen sus proteínas que después serán digeridas por el animal. Estas especies microbianas, en perfecta simbiosis con el hospedador, reciben a cambio un medio ambiente idóneo para su desarrollo, con condiciones como la ausencia de oxígeno, temperatura de 39 a 40ºC, pH comprendido entre 6 y 7, un grado de humedad adecuado, y sobre todo un casi continuo aporte de nutrientes para su desarrollo.Within this population, some species are  specialized in attacking the components of plant fibers making them assimilable; they use for their growth ammonia, with the one that builds their proteins that will later be digested by the animal. These microbial species, in perfect symbiosis with the host, they receive in return an ideal environment for their development, with conditions such as the absence of oxygen, temperature from 39 to 40 ° C, pH between 6 and 7, a degree of adequate humidity, and above all an almost continuous contribution of Nutrients for its development.

Muchas de estas especies, entre ellas las celulolíticas, cuando las condiciones del medio ambiente no son las adecuadas para su desarrollo, forman esporas, y esperan a que las condiciones sean de nuevo favorables para eclosionar de nuevo. Otras, las que no tienen esta capacidad, ante condiciones adversas del medio, mueren. En general, las bacterias son muy sensibles a los cambios de pH, de modo que cuando se hace muy ácido obliga a la esporulación a las que tienen esta capacidad, mientras que las demás mueren.Many of these species, including cellulolytics, when environmental conditions are not suitable for their development, form spores, and wait for the conditions are again favorable to hatch again. Others, those that do not have this capacity, under adverse conditions from the middle, they die. In general, bacteria are very sensitive to pH changes, so when it becomes very acidic it forces the  sporulation to those with this capacity, while the others die.

En los laboratorios especializados que estudian el comportamiento digestivo de los rumiantes y la capacidad nutritiva de los diferentes alimentos, el líquido ruminal se utiliza para investigar in vitro la fermentación de estos alimentos y sus productos finales de digestión que pasan al intestino.In specialized laboratories that study the digestive behavior of ruminants and the nutritional capacity of different foods, ruminal fluid is used to investigate in vitro the fermentation of these foods and their final digestion products that pass into the intestine.

No se conoce que se haya sometido la población microbiana del rumen a ningún procedimiento de selección ni de reproducción industrial, con la finalidad de obtener flora celulolítica que pueda servir como inóculo para fermentar pajas y otros residuos lignofibrosos y subproductos industriales, los cuales, una vez predigeridos, puedan usarse como alimento para animales.It is not known that the population has been submitted microbial of the rumen to any selection procedure or industrial reproduction, in order to obtain flora cellulolytic that can serve as inoculum to ferment straws and other lignofibrous residues and industrial by-products, which, once predigested, can be used as food for animals.

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

La presente invención se refiere a un procedimiento para el aislamiento y fermentación de microorganismos celulolíticos a partir de flora ruminal caracterizado porque comprende extraer el contenido ruminal seccionando la panza en el momento del sacrificio de un animal.The present invention relates to a procedure for the isolation and fermentation of microorganisms  cellulolytic from ruminal flora characterized because includes extracting the ruminal content by sectioning the belly in the moment of sacrifice of an animal.

Además comprende la acidificación de dicho contenido ruminal hasta pH comprendidos entre 2.5 y 5.5, y preferentemente hasta pH comprendidos entre 3 y 5. Esta acidificación se obtiene mediante la adición de un ácido orgánico o inorgánico no bactericida. En una realización preferente de la presente invención, el ácido añadido es el ácido láctico.It also includes the acidification of said ruminal content up to pH between 2.5 and 5.5, and preferably up to pH between 3 and 5. This Acidification is obtained by adding an organic acid or non-bactericidal inorganic In a preferred embodiment of the In the present invention, the acid added is lactic acid.

A continuación el procedimiento comprende la siembra del contenido del rumen acidificado sobre un sustrato rico en proteína, pudiendo ser éste harina de soja humedecida, salvado de trigo mezclado con bagazo de cerveza húmedo, o mezclas de los mismos.Then the procedure includes the sowing the content of the acidified rumen on a rich substrate in protein, this may be moistened soy flour, bran of wheat mixed with bagasse of wet beer, or mixtures of same.

En una realización preferente de la invención, comprende además la adición de al menos uno de los siguientes componentes: una fuente de nitrógeno no proteica (como puede ser la urea), minerales, oligoelementos, probióticos y mezclas de los mismos.In a preferred embodiment of the invention, further comprises adding at least one of the following components: a source of non-protein nitrogen (such as the urea), minerals, trace elements, probiotics and mixtures of same.

El procedimiento objeto de la presente invención comprende adicionalmente, dejar fermentar la masa obtenida después de la siembra del contenido del rumen acidificado sobre un sustrato rico en proteína, durante un periodo de 4 a 6 días, a una temperatura de entre 37 y 39ºC.The process object of the present invention additionally, let ferment the dough obtained after of sowing the content of the acidified rumen on a substrate rich in protein, for a period of 4 to 6 days, at a temperature between 37 and 39 ° C.

Además, este procedimiento para el aislamiento y fermentación de microorganismos celulolíticos a partir de flora ruminal, se caracteriza porque comprende la posterior deshidratación de la masa tras su fermentación, en un secadero de aire a una temperatura de entre 40 y 45ºC. A continuación, se procede al micronizado de la masa obtenida, y a su posterior envasado en sacos de plástico perfectamente sellados.In addition, this procedure for isolation and fermentation of cellulolytic microorganisms from flora ruminal, it is characterized because it comprises the subsequent dehydration of the dough after fermentation, in a dryer air at a temperature between 40 and 45 ° C. Then it proceeds to the micronized mass obtained, and its subsequent Packed in perfectly sealed plastic bags.

Así, una realización preferente de la presente invención comprende los siguientes pasos:Thus, a preferred embodiment of the present The invention comprises the following steps:

--
extraer el contenido ruminal seccionando la panza en el momento del sacrificio del animal.extract the ruminal content by sectioning the belly at the time of the animal's sacrifice.

--
acidificar dicho contenido ruminal hasta pH comprendidos entre 2.5 y 5.5,acidify said ruminal content until pH between 2.5 and 5.5,

--
sembrar el contenido ruminal acidificado sobre un sustrato rico en proteína,sow the acidified ruminal content on a substrate rich in protein,

--
dejar fermentar la masa durante 4 a 6 días a una temperatura de entre 37 y 39ºC,leave ferment the dough for 4 to 6 days at a temperature between 37 and 39 ° C,

--
deshidratar la masa mediante un secadero de aire a temperatura de entre 40 y 45ºC,dehydrate the dough through a dryer of air at a temperature between 40 and 45 ° C,

--
micronizar el producto obtenido,micronize the product obtained,

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envasar el producto obtenido en sacos de plástico perfectamente sellados.pack the product obtained in bags of  perfectly sealed plastic.

Adicionalmente, la presente invención se refiere a un producto caracterizado porque comprende en su composición esporas de microorganismos celulolíticos obtenidos a partir de flora ruminal. En una realización preferente de la presente invención, se refiere a un producto, caracterizado porque dichas esporas son obtenidas mediante el proceso descrito anteriormente en la descripción de la invención.Additionally, the present invention relates to to a product characterized in that it comprises in its composition spores of cellulolytic microorganisms obtained from ruminal flora In a preferred embodiment of the present invention refers to a product, characterized in that said spores are obtained by the process described above in The description of the invention.

Este producto, que contiene esporas de microorganismos celulolíticos, así como las esporas directamente seleccionadas del rumen, cuando se añade a un medio apropiado para la eclosión de dichas esporas, da lugar al crecimiento de una flora con capacidad de digerir las fibras vegetales. Así, puede utilizarse para todos aquellos procesos que requieran de una primera digestión de fibras de origen vegetal, por ejemplo, para su posterior utilización como alimento para animales.This product, which contains spores of cellulolytic microorganisms, as well as spores directly selected from the rumen, when added to an appropriate medium for the hatching of these spores, leads to the growth of a flora With ability to digest plant fibers. So you can be used for all those processes that require a first digestion of fibers of plant origin, for example, for subsequent use as food for animals.

Modo de realización de la invenciónEmbodiment of the invention

La presente invención se ilustra adicionalmente mediante el siguiente ejemplo en modo alguno limitativo.The present invention is further illustrated. by the following example in any way limiting.

EjemploExample

En el presente ejemplo, se parte de la obtención del contenido del rumen en el momento del sacrificio de un animal, seccionando la panza del mismo y extrayendo dicho contenido ruminal (sólidos y líquidos). Dicho contenido ruminal se mezcla con leche ácida a volúmenes iguales, con lo que se acidifica hasta pH comprendidos entre 3 y 5, obligando a las especies celulolíticas a esporular, y al resto de microorganismos a morir.In the present example, we start from obtaining of the content of the rumen at the time of the sacrifice of an animal, sectioning the belly of the same and extracting said ruminal content (solids and liquids). Said ruminal content is mixed with milk acid at equal volumes, thereby acidifying to pH between 3 and 5, forcing cellulolytic species to sporular, and the rest of microorganisms to die.

Esta leche ácida se obtiene mediante la fermentación de leche pasteurizada sembrada con Lactobacíllus acidophílus, de modo que producen ácido láctico. Cualquier ácido orgánico o inorgánico podría usarse con el mismo fin, siempre que no sea especialmente bactericida, y que los pH logrados estén comprendidos entre 2,5 y 5,5.This acidic milk is obtained by fermentation of pasteurized milk seeded with Lactobacillus acidophílus , so that they produce lactic acid. Any organic or inorganic acid could be used for the same purpose, provided it is not especially bactericidal, and if the pH achieved is between 2.5 and 5.5.

Una vez acidificado el contenido del rumen, se siembra el conjunto sobre un sustrato rico en proteína, en concreto, harina de soja convenientemente humedecida, y se mezcla íntimamente. Por cada 100 kg de harina de soja se añaden 20 litros de la mezcla de rumen y leche ácida y además se incorporan 30 litros de agua potable para obtener un sustrato de fermentación de aproximadamente 150 kg.Once the content of the rumen is acidified, it sow the whole on a substrate rich in protein, in concrete, conveniently moistened soy flour, and mixed intimately 20 liters are added per 100 kg of soybean meal of the mixture of rumen and acidic milk and 30 are also incorporated liters of drinking water to obtain a fermentation substrate of approximately 150 kg

La masa así preparada se deja fermentar en un medio privado de oxígeno durante 4 a 6 días (microsilos), a una temperatura de entre 37 y 39ºC. Durante este tiempo se produce un intenso crecimiento de la flora seleccionada que termina formando esporas tras la fermentación, al volverse el medio disgenésico.The dough so prepared is left to ferment in a medium deprived of oxygen for 4 to 6 days (microsilos), at a temperature between 37 and 39 ° C. During this time there is a intense growth of the selected flora that ends up forming spores after fermentation, upon becoming the dysgenetic medium.

Con posterioridad, se deshidrata dicha masa en un secadero de aire caliente (entre 40 y 45ºC de temperatura). El tiempo de deshidratación es de 24 a 48 horas una vez puesto en el secadero y dependiendo de la fuerza de secado y cantidad de masa. Por último, se microniza y se envasa en sacos de plástico perfectamente sellados.Subsequently, said mass is dehydrated in a  hot air dryer (between 40 and 45ºC temperature). He Dehydration time is 24 to 48 hours once placed in the dryer and depending on the drying force and amount of dough. Finally, it is micronized and packaged in plastic bags perfectly sealed.

Los microorganismos así preparados permanecen en forma de vida latente con capacidad de eclosionar de nuevo y producir fermentación, durante un periodo como mínimo de tres años, a temperatura ambiente. Si bien es recomendable su conservación en lugares secos y nunca bajo los rayos directos del sol.The microorganisms thus prepared remain in latent way of life with ability to hatch again and produce fermentation, for a period of at least three years, at room temperature. Although its conservation is recommended in dry places and never under direct sunlight.

Así, las esporas directamente seleccionadas del rumen, como las obtenidas por el proceso anteriormente descrito, son capaces de digerir la fibra siempre que se las sitúe en un medio idóneo.Thus, the spores directly selected from the rumen, like those obtained by the process described above, they are able to digest fiber whenever they are placed in a suitable medium.

Claims (15)

1. Producto alimenticio caracterizado porque comprende en su composición esporas de microorganismos celulolíticos procedentes de flora ruminal.1. Food product characterized in that it comprises in its composition spores of cellulolytic microorganisms from ruminal flora. 2. Procedimiento para la obtención de un producto alimenticio que contiene esporas de microorganismos celulolíticos procedentes de flora ruminal, caracterizado porque comprende:2. Procedure for obtaining a food product containing spores of cellulolytic microorganisms from ruminal flora, characterized in that it comprises:
a)to)
el aislamiento de microorganismos celulolíticos a partir de flora ruminal, mediante la extracción del contenido ruminal seccionando la panza en el momento del sacrificio de un animal y su acidificación hasta pH comprendidos entre 2,5 y 5,5.yhe Isolation of cellulolytic microorganisms from flora ruminal, by extracting the ruminal content by sectioning the belly at the time of the sacrifice of an animal and its acidification to pH between 2.5 and 5.5. and
b)b)
la fermentación de dichos microorganismos aislados sobre un sustrato proteico.the fermentation of said microorganisms isolated on a substrate protein
3. Procedimiento para la obtención de un producto alimenticio que contiene esporas de microorganismos celulolíticos procedentes de flora ruminal según la reivindicación 2, caracterizado porque dicha acidificación es hasta pH comprendidos entre 3 y 5.3. Method for obtaining a food product containing spores of cellulolytic microorganisms from ruminal flora according to claim 2, characterized in that said acidification is up to pH between 3 and 5. 4. Procedimiento para la obtención de un producto alimenticio que contiene esporas de microorganismos celulolíticos procedentes de flora ruminal según una de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque dicha acidificación se obtiene mediante la adición de un ácido orgánico o inorgánico no esporocida.4. Procedure for obtaining a food product containing spores of cellulolytic microorganisms from ruminal flora according to one of claims 2 or 3, characterized in that said acidification is obtained by the addition of a non-sporocidal organic or inorganic acid. 5. Procedimiento para la obtención de un producto alimenticio que contiene esporas de microorganismos celulolíticos procedentes de flora ruminal según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque dicho ácido es el ácido láctico.5. Procedure for obtaining a food product containing spores of cellulolytic microorganisms from ruminal flora according to one of claims 2 to 5, characterized in that said acid is lactic acid. 6. Procedimiento para la obtención de un producto alimenticio según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque comprende la siembra del contenido del rumen acidificado sobre un sustrato rico en proteína.6. Method for obtaining a food product according to one of claims 2 to 5, characterized in that it comprises planting the content of the acidified rumen on a protein-rich substrate. 7. Procedimiento para la obtención de un producto alimenticio que contiene esporas de microorganismos celulolíticos procedentes de flora ruminal según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho sustrato rico en proteína empleado para la fermentación está seleccionado entre: harina de soja humedecida, salvado de trigo mezclado con bagazo de cerveza húmedo, o mezclas de los mismos.7. Method for obtaining a food product containing spores of cellulolytic microorganisms from ruminal flora according to claim 2, characterized in that said substrate rich in protein used for fermentation is selected from: moistened soybean meal, wheat bran mixed with bagasse of wet beer, or mixtures thereof. 8. Procedimiento para la obtención de un producto alimenticio que contiene esporas de microorganismos celulolíticos procedentes de flora ruminal según una de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizado porque dicha fermentación comprende además la adición de al menos uno de los siguientes componentes: una fuente de nitrógeno no proteica, minerales, oligoelementos, probióticos y mezclas de los mismos.8. Method for obtaining a food product containing spores of cellulolytic microorganisms from ruminal flora according to one of claims 2 to 7, characterized in that said fermentation further comprises the addition of at least one of the following components: a nitrogen source non-protein, minerals, trace elements, probiotics and mixtures thereof. 9. Procedimiento para la obtención de un producto alimenticio que contiene esporas de microorganismos celulolíticos procedentes de flora ruminal según la reivindicación 8, caracterizado porque dicha fuente de nitrógeno no proteica es urea.9. Method for obtaining a food product containing spores of cellulolytic microorganisms from ruminal flora according to claim 8, characterized in that said non-protein nitrogen source is urea. 10. Procedimiento para la obtención de un producto alimenticio que contiene esporas de microorganismos celulolíticos procedentes de flora ruminal según una de las reivindicaciones 2 a 9, caracterizado porque comprende dejar fermentar la masa obtenida después de la siembra del contenido del rumen acidificado sobre un sustrato rico en proteína, durante un periodo de 4 a 6 días.10. Method for obtaining a food product containing spores of cellulolytic microorganisms from ruminal flora according to one of claims 2 to 9, characterized in that it comprises allowing the obtained mass to ferment after sowing the content of the acidified rumen on a rich substrate in protein, for a period of 4 to 6 days. 11. Procedimiento para la obtención de un producto alimenticio que contiene esporas de microorganismos celulolíticos procedentes de flora ruminal según la reivindicación 10, caracterizado porque dicha fermentación se lleva a cabo a una temperatura de entre 37 y 39ºC.11. Method for obtaining a food product containing spores of cellulolytic microorganisms from ruminal flora according to claim 10, characterized in that said fermentation is carried out at a temperature between 37 and 39 ° C. 12. Procedimiento para la obtención de un producto alimenticio que contiene esporas de microorganismos celulolíticos procedentes de flora ruminal según una de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado porque comprende la posterior deshidratación de la masa en un secadero de aire a una temperatura de entre 40 y 45ºC.12. Method for obtaining a food product containing spores of cellulolytic microorganisms from ruminal flora according to one of claims 10 or 11, characterized in that it comprises the subsequent dehydration of the dough in an air dryer at a temperature between 40 and 45 ° C 13. Procedimiento para la obtención de un producto alimenticio que contiene esporas de microorganismos celulolíticos procedentes de flora ruminal según la reivindicación 12, caracterizado porque comprende además un micronizado de la masa obtenida.13. Method for obtaining a food product containing spores of cellulolytic microorganisms from ruminal flora according to claim 12, characterized in that it also comprises a micronized mass obtained. 14. Procedimiento para la obtención de un producto alimenticio que contiene esporas de microorganismos celulolíticos procedentes de flora ruminal según la reivindicación 13, caracterizado porque comprende un envasado en sacos de plástico sellados de la masa obtenida.14. Method for obtaining a food product containing spores of cellulolytic microorganisms from ruminal flora according to claim 13, characterized in that it comprises packaging in sealed plastic bags of the obtained mass. 15. Procedimiento para la obtención de un producto alimenticio que contiene esporas de microorganismos celulolíticos procedentes de flora ruminal según la reivindicación 2, caracterizado porque comprende los siguientes pasos:15. Method for obtaining a food product containing spores of cellulolytic microorganisms from ruminal flora according to claim 2, characterized in that it comprises the following steps:
--
extraer el contenido ruminal seccionando la panza en el momento del sacrificio del animal.extract the ruminal content by sectioning the belly at the time of the animal's sacrifice.
--
acidificar dicho contenido ruminal hasta pH comprendidos entre 2.5 y 5.5,acidify said ruminal content until pH between 2.5 and 5.5,
--
sembrar el contenido ruminal acidificado sobre un sustrato rico en proteína,sow the acidified ruminal content on a substrate rich in protein,
--
dejar fermentar la masa durante 4 a 6 días a una temperatura de entre 37 y 39ºC,leave ferment the dough for 4 to 6 days at a temperature between 37 and 39 ° C,
--
deshidratar la masa mediante un secadero de aire de entre 40 y 45ºC,dehydrate the dough through a dryer of air between 40 and 45ºC,
--
micronizar el producto obtenido,micronize the product obtained,
--
envasar el producto obtenido en sacos de plástico sellados.pack the product obtained in bags of  sealed plastic.
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