ES2535453B1

ES2535453B1 - Composición de corcho y aplicaciones de la misma.

Info

Publication number: ES2535453B1
Application number: ES201331498A
Authority: ES
Inventors: José María LINARES VIDAL
Original assignee: Avicola De Tarragona S A; AVICOLA DE TARRAGONA SA
Current assignee: Avicola De Tarragona S A; AVICOLA DE TARRAGONA SA
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2016-02-23
Anticipated expiration: 2033-10-11
Also published as: ES2535453A1; WO2015052367A1

Abstract

Composición de corcho y aplicaciones de la misma.#La presente invención se refiere a una composición para la liberación controlada de sustancias activas, que comprende una matriz de corcho lipofílico y al menos una sustancia activa, donde la sustancia activa impregna total o parcialmente la matriz de corcho o bien es absorbida por ella. Asimismo, se contempla el empleo de esta composición para uso oral, para la administración de nutrientes y/o fármacos en alimentación humana y animal y para su empleo en agricultura.

Description

DESCRIPCION

Composicion de corcho y aplicaciones de la misma.

5 Obieto de la invencion

La presente invencion se refiere a composiciones para la liberacion progresiva de sustancias activas en diferentes medios. Mas concretamente, el objeto de la invencion es una composicion formada por una matriz de corcho lipofflico para la liberacion progresiva de 10 sustancias activas que recubren la matriz de corcho o bien son absorbidas en ella.

Esta composicion tiene importantes aplicaciones en el campo de la agricultura y la alimentacion, de forma particular en la acuicultura.

Antecedentes de la invencion

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El corcho es un material 100% natural, totalmente renovable, que proviene de la corteza de determinados arboles, siendo el mas conocido el alcornoque (Quercus suber L.), un arbol cuyo habitat natural es la cuenca del Mediterraneo occidental.

El alcornoque es la base de un sistema ecologico unico en el mundo, contribuyendo a la 20 supervivencia de muchas especies de fauna y flora nativa y para la prevencion de la

desertificacion en las zonas vulnerables, siendo fundamental para salvaguardar el medio ambiente.

Entre las caracterfsticas que distinguen el alcornoque de los arboles de su clase, se pone de relieve la capacidad natural de regeneracion despues de cada extraccion de su corteza, 25 el corcho. El alcornoque tiene una duracion entre 170 y 200 anos, durante este perfodo

puede ser descortezado de 15 a 18 veces. El bosque de alcornoques ocupa en el mundo, un area de 2,3 millones de hectareas, de donde se extraen cada ano cerca de 340 000 toneladas de corcho.

La composicion qufmica del corcho virgen es:

30 • suberina (45%), complejo de poliester, es el principal componente de la pared celular,

responsable de la elasticidad del corcho;

• lignina (27%), compuesto de aislamiento;

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• los polisacaridos (12%), componentes de las paredes celulares que ayudan a definir la textura de corcho;

• taninos (6%), compuestos polifenolicos, responsables del color;

• Cera (5%), compuestos hidrofobicos que garantizan la impermeabilidad del corcho.

La base principal de la funcionalidad del corcho esta en su estructura celular. El interior del corcho se compone de un panal de pequenas celulas de suberina, lleno de una mezcla de gas casi identica a la del aire. Cada centfmetro cubico de corcho contiene, en promedio, 40 millones de celulas.

La estructura y composicion qufmica del corcho le dan un conjunto de cualidades unicas:

• es una materia prima renovable;

• es 100% natural y biodegradable;

• es impermeable a los lfquidos y gases;

• de peso ligero/flotabilidad - su densidad es de alrededor de 0,2;

• elasticidad/compresibilidad -capacidad para volver a adquirir la forma original despues de sufrir una presion (es el unico solido que no sufre la expansion lateral);

• Excelente aislante termico, acustico y de vibraciones;

• Alta resistencia al desgaste - Resistencia a la abrasion y alto coeficiente de friccion;

• no absorbe el polvo - previene las alergias;

• resistente a la combustion - retardador de la progresion del fuego.

Estas cualidades permiten emplear el corcho en numerosas aplicaciones. Asf, la impermeabilidad del corcho a lfquidos y gases, y su alta compresibilidad y flexibilidad, lo hacen un material ideal para la fabricacion de tapones (principalmente en la industria vinfcola). Por otra parte, se emplea para la fabricacion de paneles aislantes en construccion, con tres principales aplicaciones: como aislantes termicos, acusticos y amortiguadores de vibracion. Estos paneles mantienen sus propiedades ffsicas a temperaturas mas bajas que otros materiales aislantes (-180-110°C) y en presencia de fuego no liberan sustancias toxicas, como puede ocurrir con el empleo de materiales alternativos como las espumas de poliuretano. Por otro lado, durante la produccion de tapones de corcho, una gran cantidad de corcho se descarta. Este material sobrante se granula y se emplea en una gran variedad de aplicaciones como compuestos de corcho y goma, aglomerados de uso general y para cubiertas de suelos y paredes. Para ello, los granulos de corcho se mezclan con un ligante

polimerico y se comprimen bajo calor y presion. Las variables a tener en cuenta en este proceso son el tamano y la fraccion de granulos de corcho en la mezcla, el tipo de polfmero y la densidad final. Ciertos artfculos como suelas de zapatos, tarjetas de memoria, paneles, etc, se producen de este modo. En estas aplicaciones intervienen propiedades del corcho 5 tales como el alto coeficiente de friccion y la capacidad de amortiguacion, en el caso de las suelas, o su habilidad de absorber energfa durante un impacto, en el caso de aplicaciones de aislamiento mecanico. (Silva et al. “Cork: properties, capabilites and applications. International Materials Reviews. 2005. Vol 50. N°6).

Ademas, su estructura interna, asf como las propiedades de determinados tipos de corcho, 10 sirven para utilizarlo como absorbente frente a eventuales derrames de lfquidos, grasas o aceites (PT103492). Con esta finalidad, actualmente se produce corcho con propiedades lipofflicas e hidrofobicas, o con propiedades lipofflicas e hidrofflicas dependiendo de su proceso de fabricacion industrial. Asismismo, el corcho ha adquirido importancia en su empleo como absorbente de contaminantes, gracias sobre todo a las ventajas que derivan 15 de su bajo coste y de su naturaleza biodegradable. Existen estudios que citan las ventajas del corcho para la bioabsorcion de metales pesados como el Cu (II), Zn(II), Cr(IV) y Ni(II) (Silva et al).

Las propiedades lipofflicas del corcho aseguran un comportamiento optimo al contacto con las grasas. Este tipo de corcho se consigue mediante un calentamiento del mismo, 20 sometiendolo a procesos de vapor de agua y temperatura, hasta conseguir que el gas que contiene en sus alveolos emigre y los deje vacfos (WO2010047610). En algunos casos, se puede someter ademas a microondas para aumentar su volumen y por tanto su capacidad de absorcion (WO2008115086).

El corcho se suele utilizar en presentacion granulada. Esta presentacion se compone de una 25 estructura primaria irregular, en funcion de su tamano y de una estructura secundaria formada por una secuencia ordenada de alveolos con tamanos aproximados de 30 micras, con una disposicion similar a un panel de abejas. Son las cavidades de estos alveolos las que absorben y alojan los lfquidos antes mencionados. Aun repletos de lfquido o grasa, el corcho sigue manteniendo su propiedad flotante.

30 Basandose en esta capacidad de absorcion, los autores de la presente invencion han desarrollado un nuevo producto a partir de composiciones basadas en el empleo de corcho lipofflico que incluyen al menos una sustancia activa. El corcho en este caso puede actuar

como matriz absorbente de dicha sustancia activa o bien estar total o parcialmente impregnado por ella.

Las propiedades del corcho permiten la liberacion progresiva de las sustancias absorbidas, lo que, junto con otras caractensticas del corcho, ha permitido a los autores de la presente 5 invencion desarrollar nuevas aplicaciones sorprendentes de este material, basadas principalmente en su capacidad hidrofobica, flotante y/o de liberacion progresiva del corcho, consecuencia del aprovechamiento espedfico de su estructura alveolar.

La acuicultura industrial se ha desarrollado e industrializado para poder satisfacer la demanda de alimentos de la poblacion mundial. En el campo de la acuicultura, y 10 concretamente en el uso de productos para la conservacion de la calidad del agua, de su pH, o alimenticios con finalidad nutritiva o farmacologica, existe interes en productos capaces de absorber y generar una progresiva u ordenada liberacion de las sustancias absorbidas en el interior de sus partfculas. La estructura alveolar del corcho le confiere estas propiedades. Ademas, en medios acuosos, la flotabilidad es un parametro importante, 15 que el corcho aporta, y que supone una novedad por no existir antecedentes de su utilizacion con esta finalidad. Su naturaleza hace del corcho un producto ecologico y respetuoso con el medio ambiente, siendo un producto especialmente interesante para su uso en este campo de la alimentacion en peces.

Por otra parte, ni en alimentacion humana, ni animal, se ha empleado el corcho como 20 soporte absorbente para su uso oral y de liberacion progresiva u ordenada de nutrientes o farmacos. La composicion vegetal y natural del corcho garantiza su inocuidad, ademas de que durante todo el proceso digestivo, su estructura de fibra vegetal insoluble se mantiene intacta, actuando como un soporte ideal, que se eliminara con las heces tras recorrer todo el transito intestinal.

25 Finalmente, los autores de la presente invencion han desarrollado aplicaciones del producto en el campo de la agricultura,empleando fertilizantes de uso ordinario e insecticidas como principio activo. Las caractensticas lipofflicas e hidrofobicas del corcho evitan la penetracion del agua del riego o de las lluvias, manteniendo intacto el contenido de la composicion.

30 Descripcion de las figuras

Figura 1.- Imagen ESEM (x60) de una matriz de corcho granulado soportando una carga del

50% de su peso de lecitina de soja.

Figura 2.- Imagen ESEM (x66) de una matriz de corcho granulado lipofflico-hidrofobico.

5 Figura 3.- Imagen ESEM (x74) de una matriz de corcho granulado lipofflico-hidrofobico

Figura 4.- Imagen ESEM (x75) de una matriz de corcho granulado lipofflico-hidrofobico

Figura 5.- Imagen ESEM (x89) de una matriz de corcho granulado lipofflico- hidrofobico.

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Figura 6.- Imagen ESEM (x208)-de una matriz de corcho granulado soportando una carga del 50% de su peso de lecitina de soja.

Figura 7.- Imagen ESEM (x206) de una matriz de corcho granulado lipofflico-hidrofflico

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Figura 8.- Imagen ESEM (x550)de una matriz de corcho granulado lipofflico-hidrofflico Figura 9.- Imagen ESEM (x535) de una matriz de corcho granulado lipofflico-hidrofobico.

20 Descripcion de la invencion

En una realizacion principal de la presente invencion se contempla una composicion para la liberacion progresiva de sustancias activas, que comprende una matriz de corcho lipofflico y al menos una sustancia activa.

25 La liberacion progresiva de la sustancia activa se produce por la disposicion ordenada de capas consecutivas de los alveolos del corcho, de forma que se lleva a cabo ordenadamente desde las capas exteriores de los alveolos hacia el nucleo del corcho.

La liberacion de las sustancias activas puede llevarse a cabo en medios lfquidos (por ejemplo en la dispersion de medicamentos en acuarios, productos fitosanitarios en el 30 campo, etc); sistemas biologicos (por ejemplo en el estomago de animales) y/o en el aire (apto para sustancias volatiles, por ejemplos insecticidas).

Las sustancias activas pueden incorporarse a la composicion de la invencion en forma de

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acidos ifquidos o solubilizados (organicos e inorganicos), ifquidos acuosos y/o oleosos, pudiendo seieccionarse, de forma preferida entre nutrientes (p.ej. grasas o aceites vegetaies o animales, iecitina de soja, aceite de pescado, oxido de zinc soiubiiizado en giicerina, etc), nutraceuticos, farmacos (p.ej. principios activos iiposoiubies, como la iidocafna, vitamina A, vitamina D, vitamina E, vitamina K, etc), insecticidas (p.ej. una mezcla de aceites esenciaies especffica como ciavo, limon, pino, naranja; las piretrinas y sus derivados sinteticos, que son iiposoiubies, soportadas sobre una grasa hidrogenada o sobre cuaiquier aceite, etc), fertiiizantes (p.ej. oxido de zinc soiubiiizado en giicerina) y sus mezcias.

En una realizacion particular de la invencion, ia/s sustancia/s activa/s impregnan total o parciaimente la superficie de la matriz de corcho.

En otra realizacion particular, ia/s sustancia/s activa/s son absorbidas por la matriz de corcho, ocupando el espacio formado por ios aiveoios del material. De esta manera, el corcho actua como soporte absorbente de dichas sustancias.

Las sustancias activas pueden ser absorbidas directamente en la matriz de corcho (como es el caso de la vitamina E natural o de ios aceites esenciaies). Sin embargo, en otros casos la sustancia activa es absorbida por el corcho mediante el empieo de un soporte intermedio (p.ej. agua, acido, aceite, alcohol, como por ejempio la giicerina, etc..).

Por ejempio, en el caso de sustancias activas acuosas, el agua sola no consigue penetrar en el interior del corcho hidrofobico, por io que, en estos casos, es posibie el empieo de acidos organicos o inorganicos, de uso en alimentacion, como soporte intermedio, como por ejempio el acido butfrico. El corcho iipoffiico e hidrofobico absorbe perfectamente esta sustancia, por io que empieando una mezcla de acido Butfrico con Agua, por ejempio en una relacion 50/50, toda el agua que contiene la mezcla sera absorbida por el corcho.

Dei mismo modo, es posibie empiear aceites esenciaies y/o grasas aiimentarias como soporte intermedio para la absorcion de sustancias activas, como por ejempio en el caso de ias piretrinas.

Las sustancias activas son de forma preferida aceites y/o grasas ifquidas. En el caso de que sean grasas solidas es posibie caientarias hasta iicuarias, anadiendoia seguidamente ai corcho a efectos de absorber dicha grasa. Una vez absorbido el producto puede ser refrigerado con CO2.

La presentacion del producto puede ser en forma moiida, micronizada o granuiada De forma

preferida, la presentacion del producto es en forma de granulos de corcho, desde 0,01mm hasta 20mm.

En otra realizacion principal de la invencion se contempla el empleo de la composicion de la invencion para uso oral, para la administracion de farmacos, nutrientes y/o alimentos en 5 animales y humanos, de forma preferida en alimentacion animal, mas preferiblemente en acuicultura.

En esta aplicacion, la composicion vegetal y natural del corcho garantiza su inocuidad, ademas de que durante todo el proceso digestivo, su estructura de fibra vegetal insoluble se mantiene intacta, actuando como un soporte ideal, que se eliminara con las heces tras 10 recorrer todo el transito intestinal.

Ademas, al ser el corcho una fuente natural de fibra dietetica, mas concretamente de fibra insoluble, su aporte en la dieta facilita el transito digestivo, la motilidad intestinal, asf como el transporte de agua para garantizar un volumen de heces adecuado y evitar problemas de estrenimiento.

15 Por todo esto, se contempla el empleo de la composicion de la invencion en la fabricacion de piensos para animales en general. El corcho es una fibra que no es digerida pero puede emplearse en alimentacion animal como fuente de fibra y como soporte de nutrientes, farmacos, vitaminas u otras substancias para enriquecer-completar o complementar la racion.

20 En particular, en alimentacion acufcola, dependiendo de la especie, se puede necesitar un alimento que flote completamente, parcialmente, o que no flote nada. Este parametro se puede mejorar con el empleo del corcho, gracias a sus propiedades de flotabilidad.

Uno de los principales problemas con otros productos empleados actualmente, con base de celulosa, es que absorben agua y terminan por caerse al fondo. Los peces no lo ven tan 25 bien y si cae sobre sus propios desperdicios el producto alimentario puede perder propiedades.

Las presentaciones de los diferentes alimentos acufcolas deben ser por ello compactas para que el agua no las disuelva o deshaga rapidamente y se pierdan, siendo las formas mas comunes los alimentos extrusionados, granulos o los pellets, que permiten aportar todos los 30 ingredientes que componen el alimento en proporciones nutricionalmente adecuadas.

El aporte del corcho sustituye y compensa en las formulas de alimentos las necesidades de fibra, dotando ademas a la composicion de la invencion de mayor capacidad flotante, y

permitiendo asf regular la flotabilidad deseada. Las sustancias activas al ser absorbidas por la matriz de corcho ocupan, en funcion de la cantidad anadida, un numero mayor o menor de los alveolos que conforman la matriz de corcho por lo que, tras tener en cuenta los diferentes ingredientes que componen la composicion, el porcentaje que se aporte de 5 sustancias activas, que condiciona el porcentaje de corcho presente en la composicion, determinara la mayor o menor flotabilidad del granulo o pellet, pudiendo adaptarlo asf a la especie a la que este destinado.

En estas aplicaciones, en la presente invencion se contempla la posibilidad de que los granulos de corcho con el producto absorbido pueden ser recubiertos con un producto 10 retardante a fin de que no libere las sustancias absorbidas (nutrientes, farmacos, etc) antes de llegar al intestino. Asf, en una realizacion particular de la invencion, la matriz de corcho se pulveriza con grasa hidrogenada fundida, u otros agentes protectores para dar una cobertura exterior, y una vez solidificada a temperatura ambiente, permite, tras su ingesta, preservar el contenido de la matriz de corcho de los acidos gastricos, para liberarse

15 posteriormente por accion de las lipasas pancreaticas e intestinales, o el pH intestinal a

partir del intestino.

Finalmente, en otra realizacion principal de la invencion se contempla el empleo de la composicion de la invencion en agricultura. En estos casos se emplean insecticidas o fertilizantes como sustancia activas.

20 Estas composiciones son de gran utilidad para el uso de fertilizantes que deban poseer propiedades concretas, en por ejemplo, el cultivo de algas, arroz, etc. Las propiedades de hidrofobicidad, la lenta u ordenada liberacion de principios activos o nutritivos, o la flotabilidad del corcho favorecen esta aplicacion.

En el caso de fertilizantes de uso ordinario, el corcho lipofflico e hifrofobico evita el deterioro 25 de la composicion al impedir la penetracion del agua del riego o de las lluvias en el corcho.

Del mismo modo, en el caso de composiciones insecticidas, su empleo se ve favorecido por las propiedades de liberacion progresiva y ordenada de principios activos. Ademas, el corcho lipofflico e hifrofobico evita el deterioro de las sustancias activas contenidas en la composicion protegiendola frente a la humedad ambiental, las aguas del riego o las lluvias 30 Un ejemplo de composicion insecticida es la formada por aceites esenciales contenidos en granulos del corcho.

Claims

REIVINDICACIONES

1. - Composicion para la liberacion progresiva de sustancias activas, que comprende una matriz de corcho lipofflico y al menos una sustancia activa.

5
2. - Composicion segun las reivindicacion 1 donde la liberacion progresiva de la/s sustancia/s activas se lleva a cabo en medio lfquido, aire y/o en sistemas biologicos.
3. - Composicion, segun las reivindicaciones anteriores, donde la/s sustancia/s activa/s se 10 seleccionan de entre nutrientes, nutraceuticos, farmacos, agroqmmicos y sus

combinaciones.
4. - Composicion segun la reivindicacion 1, donde la/s sustancia/s activa/s impregnan total o parcialmente la superficie de la matriz de corcho.

15
5. - Composicion segun la reivindicacion 1, donde la/s sustancia/s activa/s son absorbidas por la matriz de corcho.
6. Composicion, segun la reivindicacion anterior, donde la/s sustancia/s activa/s son 20 absorbidas por la matriz de corcho a traves de un soporte intermedio.
7. - Composicion segun la reivindicacion anterior, donde el soporte intermedio se selecciona de entre aceites y/o grasas, agua, alcoholes y/o acidos.

25 8.- Composicion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores porque se presenta en

forma molida, micronizada o granulada.
9. - Composicion segun las reivindicaciones anteriores donde la matriz de corcho esta recubierta adicionalmente con una capa de un producto retardante.

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10. - Composicion segun las reivindicaciones 1-9 para uso oral en alimentacion humana o animal.
11. - Composicion segun la reivindicacion anterior donde la sustancia activa es un nutriente, un nutraceutico y/o farmaco.
12. - Composicion segun las reivindicaciones 10 u 11, para su empleo en alimentacion 5 acufcola.
13. - Composicion, segun las reivindicaciones 1-9 donde la sustancia activa es un insecticida o fertilizante para su empleo en agricultura.

10 14.- Composicion, segun las reivindicaciones anteriores, donde el fndice de flotabilidad de la

composicion se regula en funcion del porcentaje de corcho presente en la composicion.