ES2263117T3 - Procedimiento bilogico de obtencion de un preparado alimenticio a base de hierro hemico y preparado alimenticio obtenido con dicho procedimiento. - Google Patents
Procedimiento bilogico de obtencion de un preparado alimenticio a base de hierro hemico y preparado alimenticio obtenido con dicho procedimiento.Info
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Abstract
Procedimiento biológico de obtención de un preparado alimenticio a base de hierro hémico adecuado para el tratamiento de la carencia de hierro a partir de sangre de animales, por ejemplo sangre de cerdo o sangre de buey, o sus derivados tales como el crúor, caracterizado por la sucesión de las siguientes etapas: - se somete una primera fracción de sangre de animales a una hidrólisis encimática suave realizada para obtener un primer hidrolizado que contiene hierro hémico complejado a péptidos de gran tamaño así como poblaciones peptídicas no complejadas al hierro hémico, - se enriquece el primer hidrolizado así obtenido con complejos hierro hémico ¿ péptidos mediante ultrafiltración, para eliminar poblaciones peptídicas no complejadas al hierro hémico, y a obtener una solución de hidrolizado enriquecida en complejos hierro hémico ¿ péptidos, - se somete paralelamente una segunda fracción de sangre de animales a una hidrólisis encimática acentuada, para obtener un segundo hidrolizado que contiene hierro hémico complejado a pequeños péptidos, así como poblaciones peptídicas no complejadas al hierro hémico, - se centrifuga el segundo hidrolizado así obtenido con el fin de eliminar una importante proporción de los pequeños péptidos no ligados al hemo, y de obtener un fondo de centrifugación muy concentrado en hemo, - se solubiliza el fondo de centrifugación, especialmente mediante la incorporación de sosa, para obtener una solución extrínseca de hemo en la que el hemo está ligado a péptidos de pequeño tamaño, - se mezcla la solución de hidrolizado enriquecido en complejos hierro hémico ¿ péptidos y la solución extrínseca de hemo, para permitir la fijación del hemo extrínseco en los péptidos de gran tamaño de la solución de hidrolizado y la liberación de los pequeños péptidos ligados al hemo extrínseco, - se centrifuga la mezcla así obtenida con objeto de eliminar el hemo extrínseco que no se ha fijado a los péptidos de gran tamaño, y - se enriquece la solución así obtenida en complejos hierro hémico ¿ péptidos mediante ultrafiltración, para eliminar pequeños péptidos liberados durante la etapa de mezcla.
Description
Procedimiento biológico de obtención de un
preparado alimenticio a base de hierro hémico y preparado
alimenticio obtenido con dicho procedimiento.
La presente invención se refiere a un preparado
alimenticio con un elevado contenido en complejos hierro
hémico - péptidos solubles en medio ácido, destinado a la prevención y tratamiento de la carencia de hierro, así como un procedimiento biológico que permite la obtención de dicho preparado.
hémico - péptidos solubles en medio ácido, destinado a la prevención y tratamiento de la carencia de hierro, así como un procedimiento biológico que permite la obtención de dicho preparado.
La carencia de hierro es un problema de salud
mayor común en los países industrializados y países en vía de
desarrollo, que afecta a alrededor del 20% de la población
mundial.
El hierro, que es el oligoelemento
cuantitativamente más importante en el organismo, es en efecto
indispensable para el mantenimiento de la vida celular.
Especialmente, es esencial para el transporte del oxígeno y los
electrones, y para la síntesis del ADN y constituye un elemento
activo de numerosas moléculas que constituyen un papel vital en una
amplia gama de funciones celulares, entre las que se pueden
mencionar la hemoglobina (transporte del oxígeno), los citocromos
(transportadores de electrones en las cadenas respiratorias), y las
encimas hémicas (catalasa, peroxidasa).
Los aportes nutricionales aconsejados de hierro
(mg por día) son los siguientes:
| 6-12 meses | 7 | |
| 1-3 años | 7 | |
| 4-9 años | 7 | |
| 10-12 años | 8 | |
| Adolescente varón 13-19 años | 12 | |
| Adolescente hembra 13-19 años | 14 | |
| Hombre adulto | 9 | |
| Mujer con el período | 16 | |
| Mujer con menopausia | 9 | |
| Mujer lactante | 10 | |
| Mujer embarazada | 25-35 |
El hierro procedente de la alimentación existe
en dos formas que son absorbidas por los enterocitos del yeyuno
mediante un mecanismo de absorción distinto: el hierro no hémico y
el hierro hémico.
El hierro hémico está presente en dos proteínas
alimenticias, la hemoglobina y la mioglobina, que se encuentran
mayoritariamente en la carne roja.
El hemo está constituido por un átomo de hierro
situado en el centro de una estructura cíclica orgánica no protéica
plana que encierra cuatro núcleos pirrólicos reunidos mediante
puentes metenilos, así como ocho cadenas laterales.
La absorción del hierro hémico (del 20 al 30%)
es ampliamente superior a la del hierro no hémico dado que los
factores alimenticios y las secreciones gástricas tienen escasa
influencia sobre éste.
El hierro no hémico constituye alrededor del 90%
del hierro presente en la alimentación: en efecto, el 60% del
hierro de origen animal y la totalidad del hierro de origen vegetal
son no hémicos; se encuentra en los cereales, legumbres, frutas,
productos lácteos y verduras.
La absorción del hierro no hémico es más escasa
que la del hierro hémico (del 2 al 20%) y varía con la composición
del régimen alimenticio. Puede estimularse mediante ciertos factores
alimenticios o, por el contrario, inhibirse mediante otros.
Actualmente, los especialistas proponen
distintos tratamientos de la carencia de hierro (modificación del
régimen alimenticio, refuerzo de hierro en la alimentación o
suplementos de hierro).
Existe actualmente en el mercado toda una gama
de preparados a base de sales de hierro (sulfato de hierro,
gluconato de hierro, fumarato de hierro) destinados al tratamiento y
prevención de la carencia de hierro.
Esta fuente de hierro no hémica presenta sin
embargo toda una gama de inconvenientes, entre los que se pueden
indicar:
- -
- una variación de su absorción según la composición del régimen alimenticio
- -
- una mala tolerancia digestiva (carácter astringente de las sales de hierro que tienen por consecuencia la inducción de trastornos intestinales en el 20% de los casos, por lo que el tratamiento debe ser interrumpido)
- -
- una acción oxidante (riesgo de generación in situ en el colon de radicales libres cuyos efectos nefastos ya no es necesario demostrar).
El objeto de la invención consiste en proponer
un preparado alimenticio adaptado al tratamiento y prevención de la
carencia de hierro de naturaleza a remediar dichos inconvenientes y
que presente una excelente bio-disponibilidad.
Se ha podido establecer que el hierro hémico
constituye la forma de hierro más fácil de asimilar e implica menos
efectos indeseables que el hierro mineral.
La hemoglobina constituye una fuente de hierro
hémico interesante, dado que se trata de un subproducto fácil de
conseguir y con bajo precio de coste.
Sin embargo, no se puede plantear, por motivos
dietéticos, el uso de la hemoglobina en suplementos, debido a que
sólo encierra una proporción ponderal del 0,34% de hierro, estando
constituido el resto por proteínas.
Por lo tanto, la administración de hemoglobina
en dosis terapéuticas podría generar un desequilibrio de la balanza
protéica, especialmente en los países industrializados, donde los
regímenes alimenticios son ya muy ricos en proteínas, incluso
demasiado: habría que ingerir 6 g de hemoglobina pura para conseguir
la dosis diaria de hierro recomen-
dada.
dada.
Dada esta situación, sería deseable poder
disponer, para el tratamiento de las carencias de hierro, de
preparados a base de hierro hémico procedente de la hemoglobina con
un contenido de hierro ampliamente superior al 0,34% (p/p).
Ya se han propuesto numerosos procedimientos
para intentar obtener dichos preparados.
Sin embargo, ninguno de dichos preparados se ha
revelado hasta ahora satisfactorio, debido a problemas de
bio-disponibilidad. Con el fin de incrementar el
contenido de hierro de la hemoglobina, algunos equipos has
disociado el hemo de la globina mediante procedimientos que emplean
disolventes orgánicos, que han desembocado todos en preparados
altamente concentrados en hierro hémico. La absorción del hierro
hémico de dichos preparados queda sin embargo limitada.
Según la publicación Uzel C y Conrad M.E.
(1998), Absorption of heme iron Semin. Hematol. 35,
27-34, estudios realizados en humanos han permitido
establecer que el hemo se absorbe muy mal si se administra separado
de la globina. Se ha establecido que el hemo no transportado por la
globina forma agregados que precipitan en el pH ácido del estómago y
no son absorbidos por el intestino. Parece ser que los productos de
degradación de la hemoglobina, es decir lo péptidos, desempeñan un
papel en la absorción del hierro hémico compléjándolo, limitando así
su agregación.
Según la publicación Schümann K., Elsenhans B y
Mäurer A. (1998), Iron supplementation, J. Trace Elements Med. Biol.
12, 129-140, la adición de proteínas enteras durante
la administración del hemo parece incrementar su
bio-disponibilidad.
Por lo tanto, estos distintos trabajos han
permitido establecer que la bio-disponibilidad del
hierro hémico parece estar ligada a su estado de complejación: el
hierro hémico aislado forma agregados que son insolubles en el pH
ácido del estómago y por lo tanto no es absorbido por el intestino,
mientras que el hierro hémico complejado a proteínas (como en el
caso de la hemoglobina) o péptidos forma pocos agregados y es
totalmente soluble en el pH ácido del estómago; por lo tanto es
absorbido.
Dada esta situación, los especialistas han
intentado proponer preparados a base de hemo complejado a péptidos o
proteínas, para permitir su solubilización en el pH ácido del
estómago.
De este modo, varios equipos han desarrollado
procedimientos que combinan la hidrólisis encimática de la
hemoglobina y la ultrafiltración de los hidrolizados peptídicos
resultantes de dicha hidrólisis, con objeto de preparar fracciones
de péptidos hémicos con una concentración de hierro más elevada que
la de la hemoglobina.
Hasta ahora, sin embargo, no se ha propuesto un
procedimiento que permita preparar fracciones de péptidos hémicos
con una relación hierro / péptidos importante y cuyo hemo esté
complejado a péptidos de gran tamaño que limiten su estado de
agregación y permitan solubilizarlo en un pH ácido.
A título de ejemplo, según la publicación
Eriksson C. (1982) Heme-iron enriched amino acid and
a process for the preparation of heme-iron enriched
amino acid y el documento US-4 411 915, ya se ha
propuesto un procedimiento de preparación a partir de sangre de
animales, por ejemplo sangre de cerdo o sangre de buey o de sus
derivados tales como el crúor, un preparado compuesto por hemo y
cortas secuencias peptídicas cuya relación hierro/péptidos es hasta
quince veces mayor que en la hemoglobina.
Este preparado enriquecido en hierro procede de
una hidrólisis acentuada de la hemoglobina desnaturalizada. El
enriquecimiento se consigue mediante centrifugación o
ultrafiltración, o combinando la centrifugación y la
ultrafiltración.
Sin embargo, el hemo presente en esta fracción
está en forma muy fuertemente agregada, lo que limitaría su
absorción. En efecto, el hemo es complejado a péptidos de muy
pequeño tamaño que no son capaces de impedir la precipitación de los
agregados grandes de hemo en un pH ácido.
Por ello, aunque haya sido posible conseguir un
enriquecimiento en hierro importante con relación a la hemoglobina
(hasta 15 veces en ciertas condiciones), este hierro no está
potencialmente biodisponible, ya que está complejado a péptidos de
pequeño tamaño incapaces de impedir su precipitación en un pH
ácido.
A título de otro ejemplo, según el documento KR
10-2000-0053778 y la publicación In
M.J., Chae H.J. y Oh N.S. (2002), Process development for
heme-enriched peptide by encymatic hydrolysis of
hemoglobin. Biores. Technol. 84, 63-68, se ha
descrito asimismo un procedimiento de preparación, a partir de la
hemoglobina, de una fracción peptídica con un elevado contenido de
hierro.
Dicho procedimiento de preparación se basa en
una hidrólisis muy acentuada de la hemoglobina, mediante una mezcla
de proteasas y en una ultrafiltración.
Se ha obtenido mediante dicho procedimiento un
enriquecimiento que puede alcanzar 14 veces.
Desgraciadamente, el hierro hémico de este
preparado está ligado a péptidos de escaso tamaño incapaces de
impedir que se formen agregados y, por lo tanto, de mantenerlo en
solución en medio ácido.
Según la publicación Lebrun F., Bazus A.,
Dhulster P. y Guillochon D. (1998), Influence of molecular
interactions on ultrafiltration of a bovine hemoglobin hydrolysate
with an organic membrana J Membr. Sci. 146, 113-124,
se ha descrito ya un procedimiento que permite la preparación, a
partir de sangre de animales, por ejemplo sangre de cerdo o sangre
de buey, o sus derivados tales como el crúor, de un hidrolizado de
péptidos hémicos que contienen 2,5 veces más hierro que la
hemoglobina y en el que el hemo está ligado a péptidos de gran
tamaño.
La preparación elaborada mediante dicho
procedimiento contiene complejos hemo-péptidos
solubles en una amplia gama de pH, incluido el pH ácido; dichos
péptidos de gran tamaño poseen la misma capacidad que la globina de
la hemoglobina para limitar la agregación del hemo y transportarlo
en medio ácido.
Sin embargo, el enriquecimiento en hierro así
conseguido es notablemente insuficiente.
Finalmente, según la publicación Seligman P.A.,
Moore G.M. y Rhoda B.S. (2000), Clinical studies of HIP: an
heme-iron product. Nutr. Res. 20,
1279-1286, ya se ha probado en el hombre un
preparado a base de hierro hémico que contiene una proporción de
hierro del 1%, es decir tres veces más que la hemoglobina nativa,
pero de la que sólo la mitad es soluble en pH ácido. Se ha
comprobado que dicho preparado presenta en el hombre una
biodisponibilidad ampliamente superior a del hemo concentrado.
Desgraciadamente, todos los procedimientos
descritos anteriormente consiguen bien preparados ricos en hierro
hémico, pero cuyo hierro hémico es insoluble en pH ácido, bien
preparados con hierro hémico soluble pero cuyo contenido en hierro
no es bastante elevado.
En este contexto, la invención se ha puesto por
objetivo proponer un preparado alimenticio a base de hierro hémico
potencialmente biodisponible, adecuado para el tratamiento de la
carencia de hierro, de naturaleza a remediar esta laguna.
Por lo tanto, la presente invención tiene por
objeto un procedimiento de preparación de una fracción de péptidos
hémicos con elevado contenido en hierro hémico cuya mayoría de
hierro está complejada a péptidos de gran
tamaño.
tamaño.
Debido al hecho de que dicha preparación está
destinada a ser empleada como complemento alimenticio, es esencial
que dicho procedimiento sea un bio-procedimiento en
el que no se utilice disolvente alguno.
Según la invención, dicho procedimiento se
caracteriza por la sucesión de etapas siguientes:
- -
- se somete una primera fracción de sangre de animales, por ejemplo sangre de cerdo o sangre de buey, o sus derivados tales como el crúor, a una hidrólisis encimática suave realizada para obtener un primer hidrolizado que contiene hierro hémico complejado a péptidos de gran tamaño así como poblaciones peptídicas de pequeño tamaño no complejadas al hierro hémico,
- -
- se enriquece el primer hidrolizado así obtenido con complejos hierro hémico - péptidos mediante ultrafiltración, para eliminar poblaciones peptídicas no complejadas al hierro hémico, y a obtener una solución de hidrolizado enriquecida en complejos hierro hémico - péptidos en la que el hierro hémico está complejado a péptidos de gran tamaño que permiten su solubilización en un pH ácido.
- -
- se somete paralelamente una segunda fracción de sangre de animales, por ejemplo sangre de cerdo o sangre de buey, o sus derivados tales como el crúor, a una hidrólisis encimática acentuada, para obtener un segundo hidrolizado que contiene hierro hémico complejado a pequeños péptidos, así como poblaciones peptídicas de escaso tamaño no complejadas al hierro hémico,
- -
- se centrifuga el segundo hidrolizado así obtenido con el fin de eliminar una importante proporción (alrededor del 60%) de los pequeños péptidos no ligados al hemo, y de obtener un fondo de centrifugación muy concentrado en hemo,
- -
- se solubiliza el fondo de centrifugación, especialmente mediante la incorporación de sosa, para obtener una solución extrínseca de hemo en la que el hemo está ligado a péptidos de pequeño tamaño y que, más adelante, es totalmente insoluble en pH ácido,
- -
- se mezcla la solución de hidrolizado enriquecido en complejos hierro hémico - péptidos y la solución extrínseca de hemo, para permitir la fijación del hemo extrínseco en los péptidos de gran tamaño de la solución de hidrolizado enriquecido y la liberación de los pequeños péptidos ligados al hemo extrínseco,
- -
- se centrifuga la mezcla así obtenida con objeto de eliminar el hemo extrínseco que no se ha fijado a los péptidos de gran tamaño, y
- -
- se enriquece la solución así obtenida en complejos hierro hémico - péptidos mediante ultrafiltración, para eliminar pequeños péptidos liberados durante la etapa de mezcla.
El procedimiento de la invención se basa por lo
tanto en una propiedad particular de ciertos complejos hierro hémico
- péptidos que son capaces de fijar cantidades adicionales de
hemo.
Por lo tanto, dicho procedimiento consiste en
efectuar paralelamente la hidrólisis encimática de dos fracciones
de sangre de animales, por ejemplo sangre de cerdo o sangre de
buey, o sus derivados tales como el crúor, es decir, por una parte,
una hidrólisis de una primera fracción que permite la obtención de
una fracción peptídica en la que el hierro hémico está complejado a
péptidos de gran tamaño que permiten la posterior solubilización en
pH ácido y, por otra parte, una hidrólisis acentuada de una segunda
fracción que permite obtener una fracción peptídica que contiene
péptidos de escaso tamaño, de los que una parte está complejada al
hemo.
A la hidrólisis acentuada le sigue una etapa de
eliminación de alrededor del 60% de los pequeños péptidos no
complejados al hemo mediante centrifugación, para conseguir una
fracción peptídica fuertemente concentrada en hierro hémico
(solución de hemo extrínseco). A continuación, se fija este hierro
hémico a los péptidos de gran tamaño obtenidos al término de la
hidrólísis suave.
Parece ser que la fijación del hemo extrínseco a
los péptidos de gran tamaño se efectúa mediante interacciones
hidrófobas.
Cabe subrayar que el hemo extrínseco es
totalmente insoluble en pH ácido, pero se vuelve posteriormente
soluble gracias a su fijación en los péptidos grandes.
Este procedimiento permite, tras purificación,
obtener un preparado alimenticio muy fuertemente enriquecido en
hierro con relación a la hemoglobina, soluble entre pH 1 y pH 3 y
entre pH 5,5 y pH 12, y en el que el 80% del hierro está complejado
a péptidos y, por lo tanto, potencialmente biodisponible.
Según la invención, la fracción de péptidos
hémicos con elevado contenido de hierro final puede ser en forma
líquida, pero se somete ventajosamente a una etapa de secado, para
obtener un preparado alimenticio en forma de polvo, adecuado para el
tratamiento de la carencia de hierro.
Dicho polvo puede ventajosamente incorporarse en
cápsulas destinadas a ser ingeridas como complemento
alimenticio.
El procedimiento de secado empleado de
conformidad con la invención (horno al vacío y trituración,
atomización o liofilización y triturado) condiciona las propiedades
(fluencia, dispersabilidad) de los polvos finalmente obtenidos.
El procedimiento de secado en horno al vacío
seguido de trituración se ha revelado el más ventajoso en el caso en
que el polvo debe introducirse a continuación en cápsulas.
Según la invención, la hidrólisis encimática
suave y la hidrólisis encimática acentuada de las dos fracciones de
sangre de animales, por ejemplo sangre de cerdo o sangre de buey, o
sus derivados tales como el crúor inicial se efectúan
preferiblemente mediante una encima activa en pH ácido,
especialmente pepsina porcina.
Cabe subrayar que la pepsina porcina presenta
numerosas ventajas.
En efecto, se trata de una encima digestiva que
permite realizar hidrólisis con pH ácido, pH que permite evitar
contaminaciones bacterianas. Además, la reacción encimática puede
detenerse con facilidad en la etapa deseada elevando el pH hasta 8
(ph de desnaturalización de la pepsina), especialmente mediante la
adición de sosa diluida.
Según la invención, se ha podido establecer que
la reacción de hidrólisis encimática suave y la reacción de
hidrólisis acentuada debían realizarse preferiblemente con un pH
inferior a 6.
El pH de la sangre de animales, por ejemplo
sangre de cerdo o sangre de buey, o sus derivados tales como el
crúor, puede llevarse al valor deseado mediante la incorporación de
ácido clorhídrico.
A título de ejemplo, si la materia prima inicial
es crúor, se ajusta, durante la etapa de hidrólisis encimática
suave, preferiblemente el grado de hidrólisis en un valor inferior o
igual al 5%, mientras que durante la etapa de hidrólisis encimática
acentuada, se ajusta el grado de hidrólisis en el 15% y más.
El grado de hidrólisis corresponde al porcentaje
de enlaces peptídicos que se cortan; los especialistas saben
controlar perfectamente este parámetro, especialmente mediante la
dosificación de las moléculas NH_{2} liberadas.
La elección de los grados de hidrólisis
corresponde a una característica determinante del procedimiento
según la invención.
En efecto, se ha podido establecer que por
debajo de cierto tamaño, lo péptidos no pueden permitir la
solubilización del hemo en un pH ácido y, además, la fijación de
cantidades adicionales de hemo extrínseco.
Por lo tanto, durante la hidrólisis suave, es
primordial velar por conseguir un enriquecimiento den hierro
suficiente de la primera fracción de sangre de animales, por ejemplo
sangre de cerdo o sangre de buey, o sus derivados tales como el
crúor, al mismo tiempo que no se reduce demasiado fuertemente el
tamaño de los péptidos que complejan el hemo.
Durante la hidrólisis acentuada, es primordial
conseguir un hemo suficientemente puro pero ligado sin embargo a
péptidos de pequeño tamaño que permitan su fijación a los péptidos
de gran tamaño de la fracción obtenida al término de la hidrólisis
suave, impidiendo cualquier agregación demasiado importante que
pueda perjudicar dicha fijación.
Según una característica preferente de la
invención, durante la etapa de mezcla de la solución de hidrolizado
enriquecido con complejos hierro hémico - péptidos y de la solución
extrínseca de hemo, se emplean cantidades de soluciones tales que la
cantidad de hemo aportada por la solución de hemo extríseco sea
hasta diez veces más importante que la cantidad de hemo de la
solución de hidrolizado.
Según la invención, la mezcla de ambas
soluciones se efectúa en regle general con agitación y a temperatura
ambiente.
La etapa de enriquecimiento mediante
ultrafiltración permite a continuación eliminar de la preparación
los pequeños péptidos liberados durante la etapa de mezcla.
Según otra característica de la invención,
durante las etapas de enriquecimiento mediante ultrafiltración, se
utilizan membranas hidrófilas con un umbral de corte de alrededor de
10 kDa.
Se ha podido establecer que la utilización de
tales membranas permite la eliminación de los péptidos no
complejados al hemo con una tasa de retención del hemo próxima al
100%.
Según la invención, es especialmente ventajoso
emplear por lo menos una, preferiblemente tres etapas de
diafiltración en membranas idénticas tras cada una de las etapas de
enriquecimiento mediante ultrafiltración, para incrementar el
enriquecimiento del hidrolizado continuando con la eliminación de
los péptidos.
Se ha podido comprobar que más allá de las tres
etapas de diafiltración se deja de observar un enriquecimiento
notable.
De conformidad con la invención, es asimismo
ventajoso centrifugar el primer hidrolizado antes de su
enriquecimiento mediante ultrafiltración, para eliminar los péptidos
insolubles que se reúnen en el fondo de centrifuga-
ción.
ción.
Se ha podido comprobar que esta configuración
no implica pérdida de hemo y permite incrementar notablemente el
tiempo de atasco de las membranas de ultrafiltración.
La invención permite, por primera vez, proponer
un procedimiento que permite obtener, a partir de sangre de
animales, por ejemplo sangre de cerdo o sangre de buey, o sus
derivados tales como el crúor, un preparado alimenticio a base de
hierro hémico que contiene al mismo tiempo:
- -
- un importante contenido de hierro, que puede ser hasta diez veces superior al de un preparado de hemoglobina, y
- -
- un hierro hémico que se encuentra en forma fácil de asimilar.
Además, la invención permite asimismo, por
primera vez, proponer un procedimiento que permite enriquecer
hidrolizados encimáticos de sangre de animales, por ejemplo sangre
de cerdo o sangre de buey, o sus derivados tales como el crúor, en
hierro hémico asimilable con un factor que puede ser de hasta
diez.
La invención se refiere asimismo a un preparado
alimenticio a base de hierro hémico adecuado para el tratamiento de
la carencia de hierro, especialmente obtenido mediante el empleo del
procedimiento indicado anteriormente.
Dicho preparado alimenticio puede presentarse en
forma de un líquido o en forma de un polvo de péptidos hémicos con
una relación ponderal hierro/péptidos superior al 2%,
preferiblemente alrededor del 3%, encontrándose más del 80% de dicho
hierro complejado a los péptidos.
Dicho polvo es soluble en el pH ácido del
estómago.
Por lo tanto, la invención permite proponer un
complemento alimenticio pulverulento que presenta una buena
biodisponibilidad y, además, muy fuertemente enriquecido en hierro
con relación a la hemoglobina.
Según una característica especialmente ventajosa
de la invención, la masa volumétrica comprimida de dicho polvo está
próxima a 1.
La invención se refiere asimismo a un preparado
alimenticio que se presenta en forma de cápsulas que tienen, por
ejemplo, un contenido volumétrico de alrededor de 0,5 ml, que se
llenan de polvo de péptidos hémicos.
Dichas cápsulas pueden estar ventajosamente
gastro-protegidas.
Este modo de formulación permite proteger el
preparado de péptidos hémicos contra hidrólisis pésicas no
controladas a nivel del estómago.
Dichas hidrólisis conducirían a la formación de
péptidos de pequeño tamaño y aminoácidos incapaces de solubilizar
los agregados de hemo en el pH ácido del estómago.
Por lo tanto, la invención permite proporcionar
a los consumidores la dosis diaria de hierro recomendada, mediante
la toma diaria de tres cápsulas con un contenido de alrededor de 0,5
ml, lo que corresponde a un modo de formulación aceptable.
El empleo del procedimiento de la invención
seguido de un secado de la fracción de péptidos hémicos con
contenido elevado de hierro obtenida mediante el horno al vacío ha
permitido, a título de ejemplo, conseguir un polvo con las
características fisicoquímicas reunidas en la siguiente
relación:
\vskip1.000000\baselineskip
| % Hierro (p/p) | 2,1 | |
| % Hierro complejado (p/p) | 1,7 | |
| % Péptidos (p/p) | 75 | |
| Relación Hierro/Péptidos (p/p) | 2.8 | |
| Masa volumétrica comprimida | 0,80 |
\vskip1.000000\baselineskip
La curva de solubilidad del hierro de dicha
fracción de péptidos hémicos secados en función del pH se representa
en la figura adjunta.
Para obtener dicho polvo, se han preparado
soluciones al 0,5% (p/v) mediante dilución del polvo en soluciones
tampón con pH de entre 1 y 12. Se han centrifugado dichas
soluciones, y se ha dosificado la cantidad de hierro presente en el
sobrenadante. Dicha curva muestra que el hierro de dicha fracción
peptídica es bien soluble en la zona de pH ácido (pH 1 a pH 3), lo
que confirma el transporte del hemo por medio de los péptidos. Se
observa una zona de pH incluida entre 3,5 y 5 en la que el hierro no
es soluble. Esta zona de precipitación corresponde al pHi de los
péptidos. Estos últimos arrastran el hemo que transportan durante su
precipitación.
Claims (12)
1. Procedimiento biológico de obtención de un
preparado alimenticio a base de hierro hémico adecuado para el
tratamiento de la carencia de hierro a partir de sangre de animales,
por ejemplo sangre de cerdo o sangre de buey, o sus derivados tales
como el crúor, caracterizado por la sucesión de las
siguientes etapas:
- -
- se somete una primera fracción de sangre de animales a una hidrólisis encimática suave realizada para obtener un primer hidrolizado que contiene hierro hémico complejado a péptidos de gran tamaño así como poblaciones peptídicas no complejadas al hierro hémico,
- -
- se enriquece el primer hidrolizado así obtenido con complejos hierro hémico - péptidos mediante ultrafiltración, para eliminar poblaciones peptídicas no complejadas al hierro hémico, y a obtener una solución de hidrolizado enriquecida en complejos hierro hémico - péptidos,
- -
- se somete paralelamente una segunda fracción de sangre de animales a una hidrólisis encimática acentuada, para obtener un segundo hidrolizado que contiene hierro hémico complejado a pequeños péptidos, así como poblaciones peptídicas no complejadas al hierro hémico,
- -
- se centrifuga el segundo hidrolizado así obtenido con el fin de eliminar una importante proporción de los pequeños péptidos no ligados al hemo, y de obtener un fondo de centrifugación muy concentrado en hemo,
- -
- se solubiliza el fondo de centrifugación, especialmente mediante la incorporación de sosa, para obtener una solución extrínseca de hemo en la que el hemo está ligado a péptidos de pequeño tamaño,
- -
- se mezcla la solución de hidrolizado enriquecido en complejos hierro hémico - péptidos y la solución extrínseca de hemo, para permitir la fijación del hemo extrínseco en los péptidos de gran tamaño de la solución de hidrolizado y la liberación de los pequeños péptidos ligados al hemo extrínseco,
- -
- se centrifuga la mezcla así obtenida con objeto de eliminar el hemo extrínseco que no se ha fijado a los péptidos de gran tamaño, y
- -
- se enriquece la solución así obtenida en complejos hierro hémico - péptidos mediante ultrafiltración, para eliminar pequeños péptidos liberados durante la etapa de mezcla.
2. Procedimiento, según la reivindicación 1,
caracterizado porque se seca la fracción de péptidos héticos
con elevado contenido de hierro, para obtener un preparado
alimenticio en forma de polvo, adecuado para el tratamiento de la
carencia de hierro.
3. Procedimiento, según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque se efectúa la
hidrólisis encimática suave y la hidrólisis encimática acentuada de
ambas fracciones de sangre de animales iniciales por medio de una
encima activa en pH ácido, especialmente pepsina porcina.
4. Procedimiento, según la reivindicación 3,
caracterizado porque se realiza la hidrólisis encimática
suave y la hidrólisis encimática acentuada con un pH inferior a
6.
5. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la materia prima
inicial es crúor y, durante la etapa de hidrólisis encimática suave,
se ajusta el grado de hidrólisis en un valor inferior o igual al 5%,
mientras que en la etapa de hidrólisis encimática acentuada, se
ajusta el grado de hidrólisis en por lo menos el 15%.
6. Procedimiento, según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque durante la etapa
de mezcla de la solución de hidrolizado enriquecida en complejos
hierro hémico - péptidos y de la solución extrínseca de hemo se
emplean cantidades de soluciones tales que la cantidad de hemo
aportada por la solución de hemo extrínseca sea hasta diez veces más
importante que la cantidad de hemo de la solución de
hidrolizado.
7. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en las etapas de
enriquecimiento mediante ultrafiltración, se emplean membranas
hidrófilas con un umbral de corte de alrededor de 10 kDa.
8. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque después de cada
una de las etapas de enriquecimiento mediante ultrafiltración, se
emplea por lo menos una, preferiblemente tres, etapa de
diafiltración en membranas idénticas, para incrementar el
enriquecimiento del hidrolizado, continuando con la eliminación de
los péptidos.
9. Procedimiento, según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque antes del
enriquecimiento mediante ultrafiltración del primer hidrolizado, se
centrifuga dicho hidrolizado para eliminar los péptidos
insolubles.
10. Preparado alimenticio a base de hierro
hémico adecuado para el tratamiento de la carencia de hierro, que
puede obtenerse tras la utilización del procedimiento según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado
porque se presenta en forma de un líquido o un polvo de péptidos
hémicos con una relación ponderal hierro/péptidos superior al 2%,
preferiblemente alrededor del 3%, encontrándose más del 80% de dicho
hierro complejado a los péptidos.
11. Preparado alimenticio a base de hierro
hémico adecuado para el tratamiento de la carencia de hierro, que
puede obtenerse tras la utilización del procedimiento según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado
porque se presenta en forma de cápsulas con, especialmente, un
contenido volumétrico de alrededor de 0,5 ml, que se llenan con un
polvo de péptidos hémicos, según la reivindicación 10.
12. Preparado alimenticio, según la
reivindicación 11, caracterizado porque las cápsulas están
gastro-protegidas.
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