MX2007014837A - Administracion bacterial en sistemas de retencion de animales. - Google Patents

Administracion bacterial en sistemas de retencion de animales.

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Kishore Murthy
Rainer Engelhardt
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Abstract

La presente invencion esta dirigida a un metodo para reducir una poblacion de patogenos objetivo en un animal o dentro de un sistema para engorda. El metodo incluye administrar una o mas de una de las cepas de bateriofagosd de liberacion controlada o componente de fago, o ambos, al animal, de manera que una o mas de una de las cepas de bateriofagos sea liberada in vivo y absorba uno o mas de uno de los patogenos objetivo, reduciendo asi uno o mas de un patogeno del animal. La cepa de bateriofago de liberacion controlada o componente de fago puede ser administrado como una dosis de tratamiento antes del procesamiento adicional del animal, como una dosis de tratamiento seguida de una dosis de mantenimiento o como una dosis de mantenimiento, para administrar los patogenos objetivo del sistema para engorda.

Description

ADMINISTRACIÓN BACTERIAL EN SISTEMAS DE RETENCIÓN DE ANIMALES CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a métodos para reducir bacterias dentro de sistemas de retención de animales. Más específicamente, la presente invención proporciona métodos para controlar bacterias patogénicas dentro de un animal, sistemas de producción animal tales como un sistema para engorda, criadero y similares, o una combinación de los mismos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La contaminación de la carne y productos de carne destinados para el consumo humano es un problema actual en la industria de los alimentos. Son una preocupación particular los patógenos de Escherichia coli, Salmonella spp. y Campylobacter spp., todos los cuales pueden causar enfermedades transmitidas por los alimentos en los humanos. Las enfermedades humanas debidas a estos patógenos también son causadas a menudo por el consumo de productos de carne contaminados incluyendo carnes de pollo, pavo, res y puerco. Dichos patógenos también pueden representar un peligro para la salud de los humanos directamente relacionados con la producción de animales. También, otros patógenos llevados en el tracto gastrointestinal de los animales pueden ser un peligro para la salud de los animales directa o indirectamente.
Las fuentes de contaminación bacterial para cerdos, aves y ganado son numerosas, incluyendo lechos y alimentos sucios. El alimento seco usado para cerdos, aves, ganado y otros animales de producción puede estar contaminado con bacterias incluyendo Salmonella y E. coli. Dicha contaminación puede ocurrir durante el procesamiento, almacenamiento o transportación. Por ejemplo, una fuente común de contaminación de carne y productos de carne de res es el matadero, donde la contaminación de los cadáveres a causa de las bacterias en la piel, pelo o heces fecales puede ocurrir.
Al intentar reducir las enfermedades humanas transmitidas por alimentos, la investigación ha cambiado a la intervención previa a la matanza en los animales vivos Los métodos probióticos, alimenticios y anti-patógenos han sido todos usados al tratar de alcanzar este objetivo Por ejemplo, la Patente de EUA No 5,965,128 (Doyle et al, ver también Zhao et al (1998) J Clin Microbiol, 36, 641-647) enseña el uso de bacterias probióticas para reducir o prevenir la transportación de E coh 0157 H7 en ganado expepmentalmente inoculado Sin embargo, el método enseñado por la Patente de EUA 5,965,128 es altamente invasivo e involucra la inoculación del ganado vía canulación por el estómago Dicho método no proporciona un método conveniente de administración de la bacteria probiótica Otros estudios (Brashears et al (2003) J Food Prot, 66, 748-754, Younts-Dahl et al (2004) J Food Prot, 67, 889-893) han mostrado que la suplementación con microbios Lactobacillus, Propiombactepum, o ambos, puede disminuir la E coli 0157 H7 alojándose en el ganado, pero no eliminará al patógeno Resultados similares se divulgan en Garner y Ware (US 2003/0175305, US 2003/0175306, US 2003/0175307 y WO 2004/030624) Los cambios en el régimen alimenticio también han sido investigados para reducir el alojamiento de patógenos en el ganado Alien et al (Patente de EUA No 6,270,812) enseña el uso de un suplemento de alga en la dieta final del sistema para engorda para reducir E coh patogénica en muestras fecales posteriores a la matanza Otros (Braeden et al (2004) J Food Prot, 67, 1824-1828) encontraron que la suplementación del alimento con Tasco-14 redujo la permanencia de E coli 0157 H7 en el ganado Aún otros (Diez-Gonzalez et al (1998) Ciencia, 281 , 1666-1668) han mostrado que el cambio abrupto de ganado alimentado con granos a una dieta de heno reduce la población de E coll Sin embargo, la magnitud de los efectos alimenticios en los niveles de E coli 0157 H7 en el ganado varía y los resultados permanecen controversiales La selección y eliminación especifica de los patógenos del ganado, aves y cerdos es otro acercamiento en la batalla contra las enfermedades transmitidas por alimentos Por ejemplo, los antibióticos tales como neomicina reducen significativamente el alojamiento fecal de E coli 0157 H7 en el ganado (Ransom et al (2003) Hoja de Hechos de Investigación, Asociación Nacional de Ganaderos de Reses, Centennial CO) Aunque la neomicina no se usa en medicina humana, el uso extensivo de este antibiótico puede resultar en el desarrollo de resistencia a los antibióticos relacionados tales como gentamicina, kanamicina, etc , comúnmente usados en medicina humana Una prohibición europea sobre el uso profiláctico de antibióticos en alimentos y la posibilidad de amplia diseminación de la resistencia antibiótica desanima el uso de dichos compuestos Los bacteriófagos también han sido considerados para su uso en el tratamiento de desechos animales Los bacteriófagos (o "fagos") son virus bacteriales que específicamente infectan y matan bacteria y están ampliamente distribuidos en la naturaleza Los fagos reconocen receptores en la superficie bacterial, se fijan a ellos e inyectan su material genético en la célula anfitpona Degradan el ADN de la bacteria anfitpona y sintetizan su propio material genético y proteínas de recubrimiento requeridas, luego vuelven a ensamblar múltiples copias de partículas de bacteriófagos antes de reventar la célula Los bacteriófagos entonces infectarán y destruirán bacterias adicionales en el ambiente circundante Este proceso continúa hasta que todas las bacterias son eliminadas del sistema US 6,656,463 divulga la reducción de poblaciones de Salmonella dentro del puerco usando fago Félix 0-1 Smith et al (J Gen Microbiol (1987) 133, 1111-1126) ha mostrado que los fagos pueden ser útiles para controlar las infecciones enterotoxigénicas E coli en el ganado El estudio muestra que fagos de cepa específica pueden curar o prevenir diarrea por E coll en becerros mediante una sola dosis oral o al rociar los desperdicios con fagos Sin embargo, los fagos sólo fueron eficientes si se administraban antes de o simultáneamente con la administración de E coli Además, el patógeno usado por Smith et al es distinto de la E coll 0157 H7 y los fagos encontrados como efectivos en este estudio no reconocerán la E coli 0157 H7 Kudva et al (Appl Env Microbiol (1999) 65, 3767-3773) mostró que los fagos eran eficientes para reducir la cantidad de o eliminar E coll de los cultivos Específicamente, ningún solo fago pudo eliminar un cultivo de E. coli 0157.H7; sin embargo, una mezcla de tres fagos 0157-específicos fue capaz de eliminar la bacteria de los cultivos. Sin embargo, los experimentos in vitro de Kudva et al (1999) no indican que dichos fagos serían eficientes para controlar E. coli 0157:H7 in vivo en ganado. Otros estudios in vitro han sido reportados; sin embargo, ninguna o baja efectividad se observa cuando estos fagos son probados in vivo (ver Callaway T. R. et al. (2004) J Animal Sa. 82 (E. Suppl): E93-99 para revisión). Mejoras adicionales necesitan hacerse para usar fagos efectivamente para reducir infección por E. coli del ganado.
La Patente de EUA No. 6,485,902 (Waddell et al) enseña el uso de bacteriófagos específicos para reducir niveles de E. coli 0157:H7 en el tracto gastrointestinal del ganado. Una mezcla de seis fagos se administró oralmente en altas dosis a becerros antes de y después de la prueba con E. coli 0157:H7. Este estudio mostró que el alojamiento de E. coli 0157.H7 en las heces fecales se redujo en comparación con los becerros que no recibieron los fagos. Sin embargo, las altas dosis requeridas por el método sugieren la desactivación de los bacteriófagos en el tracto gastrointestinal.
A pesar de la sanidad mejorada posterior a la matanza, las enfermedades transmitidas por alimentos en los humanos debido a la carne y productos de carne contaminados es un problema actual en la industria alimenticia. Generalmente, estas enfermedades pueden atribuirse a E. coli, Salmonella y/o Campylobacter. Diversos métodos han sido investigados para reducir la incidencia de patógenos en aves, puercos y ganado, incluyendo: suplementación con bacterias probióticas, suplementos alimenticios, cambios en la alimentación antibióticos y bacteriófagos. Sin embargo, la mayoría de los métodos son económicamente no viables, controversiales o no probados. Además, la mayoría de los estudios usan animales experimentalmente infectados, los que podría no reflejar verdaderamente el efecto del tratamiento anti-patógeno en animales naturalmente infectados.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un método para reducir las bacterias patogénicas dentro de sistemas de retención animal.
Es un objeto de la presente invención proporcionar un método para reducir las bacterias dentro de un sistema de retención animal.
La presente invención proporciona un método (A) para reducir una población de uno o más de uno de los patógenos objetivo presentes en un animal comprendiendo, administrar una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada, componentes de fagos, o una combinación de los mismos, al animal, de manera que una o más de una de las cepas de bactepófagos de liberación controlada, componentes de fagos o una combinación de los mismos, sea liberada in vivo y se absorba en y reduzca la población de uno o más de uno de los patógenos objetivo del animal.
En el proceso descrito anteriormente, uno o más de uno de los bacteriófagos de liberación controlada, componente de fago o combinación de los mismos, puede ser administrado en una dosis de tratamiento de aproximadamente 107 hasta aproximadamente 1013 pfu por animal por día desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 12 días. Alternativamente, una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada o componentes de fagos, pueden administrarse en una dosis de mantenimiento de aproximadamente 105 hasta aproximadamente 1010 pfu por animal por día durante los próximos 30 a 90 días. En aún otra alternativa, una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada o componentes de fagos pueden ser ¡nicialmente administrados en una dosis de tratamiento de aproximadamente 107 hasta aproximadamente 1013 pfu por animal por día desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 12 días, seguida de una dosis de mantenimiento de aproximadamente 105 hasta aproximadamente 1010 pfu por animal por día durante los siguientes 30 a 90 días.
Los bacteriófagos de liberación controlada o componentes de fagos descritos anteriormente pueden ser administrados al añadir al alimento o agua del animal, o por inhalación o inyección ya sea intramuscular, intraperitoneal o intratecal o por administración rectal, tópica o una combinación de estos métodos.
La presente invención también proporciona un método (B) para reducir una población de uno o más de uno de uno de los patógenos objetivo presentes dentro de un sistema de retención, comprendiendo, administrar una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada, o componentes de fagos al alimento o agua del animal, o una combinación de los mismos, de manera que una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada, o componentes de fagos, sea liberada dentro del alimento o agua, un tracto digestivo del animal, estiércol, o una combinación de los mismos y se absorba y mate al patógeno objetivo en el ambiente circundante, reduciendo así la población de uno o más de uno de los patógenos objetivo dentro del sistema de retención. El bacteriófago de liberación controlada o componentes de fagos descritos anteriormente pueden administrarse al añadir al alimento o agua del animal, por inhalación o inyección ya sea intramuscular, intraperitoneal o intratecal o por administración rectal o tópica o una combinación de estos métodos. El sistema de retención puede incluir, pero no está limitado a, un sistema para engorda, un corral de retención previo a la matanza, un criadero, incluyendo por ejemplo un granero de crianza o corral de crianza, un zoológico para niños, sistemas de acuacultura abiertos o cerrados, otras centrales de alojamiento de animales y similares.
Los fagos pueden administrarse a los animales cuando son traídos a un sistema de retención, por ejemplo un establecimiento de retención o crianza, tal como un sistema para engorda, de diferentes granjas con un estatus de control de patógeno variado. Administrar fagos a los animales en una dosis de 107 hasta aproximadamente 10 3pfu por animal por día por 1 hasta aproximadamente 12 días. Esto puede seguirse por una dosis de mantenimiento de 105 hasta aproximadamente 1010 pfu por animal por día durante los próximos 30 a 90 días. Usar este protocolo ayuda a reducir la contaminación general de la granja a causa de este patógeno.
La presente invención también proporciona un método para prevenir la diseminación de infecciones en un animal causadas por uno o más de los patógenos objetivo. El método comprende administrar una o más de una de las cepas de bacteriófagos, componente de fago, o ambos, al animal, de manera que una o más de una de las cepas de bacteriófagos, componente de fago, o ambos, sea liberada dentro del tracto digestivo del animal, se fije y mate el patógeno objetivo, reduciendo así la población de uno o más de uno de los patógenos objetivo dentro de los desechos animales. El patógeno objetivo puede ser E. coli 0157:H7, Staphylococcus aureus, Treponema o cualquier otro patógeno transportado en el tracto gastrointestinal, o una combinación de los mismos. Una o más de una de las cepas de bacteriófagos, componente de fago, o ambos, pueden estar provistas como una cepa de bacteriófago de liberación controlada, componente de fago o ambos.
La presente invención además proporciona protocolos de tratamiento para la reducción de patógenos, por ejemplo, pero no limitados a, E. coli, Salmonella, Campylobacter y Staphylococcus en animales. Los animales que van a ser transportados o enviados al matadero, pueden ser tratados con una o más de las cepas de bacteriófago de liberación controlada, componente de fago, o ambos, de 5-7 días antes de ser transportados. Usando este acercamiento, el nivel de patógenos de los animales será reducido a niveles bajos cerca del día 3-5 del tratamiento, permitiendo así el envío seguro de los animales por aproximadamente el día 4 del tratamiento en adelante. Esto proporciona una ventana de "envío y procesamiento seguro" durante el cual los animales del sistema de retención, por ejemplo, pero no limitado a, un establecimiento de retención o crianza, tal como un sistema para engorda, pueden ser enviados y procesados de manera segura.
Además, la presente invención proporciona un uso para una o más de una cepa de bacteriófago, componente de fago, o ambos, para entrega al desperdicio del animal para prevenir que se diseminen las infecciones bacteriales a través de los desechos. Una o más de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada, componente de fago, o ambos, puede ser entregada directamente a los desperdicios (ex vivo) en una forma no encapsulada, o puede ser administrada al animal en una forma de liberación controlada para entrega al desecho a través de los intestinos del animal.
El uso de bacteriófagos para reducir las bacterias patogénicas en animales, o dentro de los animales y en sistemas de retención animal incluyendo zoológicos para niños y establecimientos de retención o crianza tales como un sistema para engorda, ayudarán a incrementar la seguridad de las fuentes de alimentos así como a reducir la contaminación patogénica de productos agrícolas, agua de manantial, mascotas y el ambiente en general. Por ejemplo, además de reducir la diseminación de E coli 0157:H7, que causa serios problemas de salud en humanos, los bacteriófagos también pueden reducir el conteo de Staphylococcus aureus, que puede infectar las tetas y ubres del ganado y causar mastitis. Además, las infecciones por Treponema que causan enfermedades de las pezuñas pueden tratarse de esta manera al actuar como un baño para pies cuando los animales están caminando en el corral. Los bacteriófagos específicos de patógenos objetivo, componentes de fago o ambos pueden administrarse de manera segura a los animales sin afectar la flora bacterial no-patogénica presente de manera natural en los animales o el ambiente.
Este proceso supera las ventajas de la técnica anterior al tratar animales con bacteriófagos seguros en un sistema de entrega efectivo. Además, al administrar bacteriófagos de liberación controlada o componentes de fago, el tiempo de residencia de los bacteriófagos o componentes de fago in vivo puede ajustarse para asegurar un nivel viable y sostenido de la población de bacteriófagos o componente de fago dentro del tracto digestivo e intestino del animal por un período de tiempo deseado y si se desea dentro del desecho del animal para administrar animales, sistemas de retención animal incluyendo establecimientos de retención o crianza, tales como sistemas para engorda, o ambos, para poblaciones de patógenos objetivo. El bacteriófago o componentes del bacteriófago carecen de toxinas u otros compuestos potencialmente dañinos para el ambiente. Estos bacteriófagos altamente eficaces proporcionan medios económicamente viables y seguros para controlar poblaciones de bacterias en los ganados, mascotas y otros animales así como del sistema de retención animal incluyendo establecimientos de retención o crianza, tales como sistemas para engorda y otras centrales de alojamiento de animales (especialmente en granjas de alta intensidad) y el ambiente circundante.
Este sumario de la invención no necesariamente describe todas las características de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Estas y otras características de la invención serán más aparentes a partir de la siguiente descripción en la cual se hace referencia a los dibujos adjuntos en donde: La Figura 1 muestra el título de fago aplicado a la leche descremada en polvo (antes) y la que se obtuvo después de la inmovilización y resuspensión (después).
La Figura 2 muestra el título de fago aplicado a la proteína de soya en polvo (antes) y la que se obtuvo después de la inmovilización y resuspensión (después).
La Figura 3 muestra el efecto de encapsulación en la actividad de bacteriófagos. Los títulos de fago antes y después de la encapsulación se muestran.
La Figura 4A muestra el efecto de pH bajo en la estabilidad de los fagos encapsulados. Los títulos de fagos encapsulados fueron determinados antes y después del molido. Todas las concentraciones de fagos han sido corregidas para el peso del material encapsulado. La Figura 4B muestra el efecto de pH bajo en la infectividad del fago. Los fagos no fueron ni inmovilizados ni encapsulados.
La Figura 5 muestra la estabilidad de los fagos inmovilizados encapsulados en un período de 4.5 meses (131 dias) y 10 meses (311 días) cuando fueron almacenados a temperatura ambiente (RT) o a 4°C, respectivamente.
La Figura 6 muestra la reducción de E. coli 0157:H7 alojada en animales tratados con fagos en comparación con animales de control, en un período de estudio de 10 días.
La figura 7 muestra la reducción del número de animales positivos para E. coli 0157:H7 en el grupo tratado con fagos en comparación con el grupo de control, en un período de 10 días.
La Figura 8 muestra el nivel de alojamiento de bacteriófago libre en el estiércol de animales tratados en un período de 10 días.
La Figura 9 muestra un patrón RFLP representativo de los fagos administrados antes y después de pasar a través de los animales (ganado). Los patrones se obtuvieron usando tres diferentes enzimas.
La Figura 10 muestra el protocolo sugerido para el tratamiento del ganado antes del envío al matadero. Los períodos de envío y procesamiento seguro sugeridos también están identificados.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un método para reducir las bacterias patogénicas dentro de sistemas de retención de animales. Más específicamente, la presente invención proporciona métodos para controlar bacteria patogénica dentro de un animal, sistemas de producción de animales tales como sistemas para engorda, criaderos y similares o combinaciones de los mismos.
La siguiente descripción es de una modalidad preferida. La presente invención proporciona un método para reducir una población de uno o más de uno de los patógenos objetivo presentes en un animal, comprendiendo, administrar una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada, o componentes de fagos, al animal, de manera que una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada, o componentes de fagos, sea liberada in vivo y dentro de un intestino y actúe para eliminar uno o más de uno de los patógenos del animal.
También está provisto un método para reducir una población de uno o más de uno de los patógenos objetivo presentes dentro de un sistema de retención de animales, por ejemplo, pero no limitado a, establecimientos de retención o crianza, tales como un sistema para engorda, comprendiendo, proporcionar una o más de una de las cepas de bactepófagos de liberación controlada y/o componentes de fagos al alimento o agua del animal, un animal o combinaciones de los mismos, de manera que una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada, componente de fago, o ambos, sea liberado dentro del alimento, agua, tracto digestivo del animal, estiércol o una combinación de los mismos y se absorba en el patógeno objetivo matando o reduciendo así la población de uno o más de uno de los patógenos dentro del sistema de retención de animales. Los sistemas de retención de animales pueden incluir, pero no están limitados a, sistemas para engorda, un corral de retención o establecimiento previo al matadero, un establecimiento de crianza, incluyendo por ejemplo un granero de crianza o corral de crianza, un zoológico para niños, sistemas de acuacultura abiertos o cerrados, otras centrales de alojamiento de animales y similares.
Por el término "animal" o "animales" se quiere decir cualquier animal que puede estar afectado por, o que transporte, un patógeno. Por ejemplo, pero sin la intención de ser limitante en cualquier forma, los animales pueden incluir animales para uso agrícola; ejemplos no limitantes incluyen, aves de corral, tales como pollo o pavo y similares; puercos, ganado, dicho término incluye todos los animales con pezuñas tales como caballos, cabras, borregos y ganado -incluyendo pero no limitado a reses, ganado para lácteos y bisontes - y similares. Los animales también pueden incluir animales domesticados, por ejemplo, pero no limitados a, mascotas caseras tales como gatos, perros y similares. Otro ejemplo no limitante de animales incluye diversas especies de acuacultura, tales como peces y delfines.
El término "bacteriófagos" o "fagos" es bien conocido en la técnica y generalmente indica un virus que infecta bacterias. Los fagos son parásitos que se multiplican dentro de las células bacteriales al usar alguna o toda la maquinaria biosintética de la anfitriona y pueden ser líticos o lisogénicos. Los bacteriófagos usados de conformidad con la presente invención pueden ser cualquier bacteriófago, lítico o lisogénico que es efectivo contra un patógeno objetivo de interés. Sin embargo, los bacteriófagos para uso en la presente invención son preferiblemente seleccionados no-lisogénicos, los que significa que el ADN del fago no está incorporado al ADN genómico del anfitrión después de la infección de fagos. Fagos específicos para uno o más de uno de los patógenos pueden aislarse usando técnicas estándares en la técnica, por ejemplo como lo enseña Maniatis et al (1982, Clonación molecular: un manual de laboratorio, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, N.Y. que está incorporado en el presente documento como referencia). Si se desea, un coctel de diferentes bacteriófagos puede usarse para seleccionar uno o más de uno de los patógenos como se describe en el presente documento.
Similarmente, "componente de fago" o "componentes de fagos" puede comprender cualquier componente de fago incluyendo, pero no limitado a, el rabo, una proteína de fago u otro constituyente molecular o construcción molecular que es efectivo para matar, reducir el crecimiento o reproducción de una bacteria objetivo, o una pluralidad de bacterias objetivo.
Si se desea, un coctel de cepas de bacteriófagos, componentes de bacteriófagos, o ambos (también mencionados como bacteriófagos y/o componentes de fagos), pueden usarse contra un solo objetivo bacterial o múltiples objetivos bacteriales. Con el término "patógeno objetivo" o "bacteria objetivo", se quiere decir una bacteria patogénica que puede causar enfermedades en humanos, animales, peces, aves o plantas. La bacteria objetivo puede ser cualquier tipo de bacteria, por ejemplo, pero no limitado a, las especies de bacterias y cepas de Escherichia coli, Streptococci, Humicola, Salmonella, Campylobacter, Listeria, Lawsonia, Staphylococcus, Pasteurella, Mycobacterium, Hemophilius, Helicobacter, Mycobacterium, Mycoplasmi, Nesseria, Klebsiella, Enterobacter, Proteus, Bactercides, Pseudomas, Borrelius, Citrobacter, Propionobacter, Treponema, Shigella, Enterococcus, leptospirex, Bacillii incluyendo Bacilus anthracis y otras bacterias patogénicas para los humanos o animales. De interés son las bacterias que son conocidas por contaminar alimentos de animales, alimentos líquidos de animales o sistemas de retención de animales, incluyendo, pero no limitados a, establecimientos de retención o crianza tales como sistemas para engorda, generalmente. De interés particular son las bacterias que también infectan al ganado, incluyendo puercos y aves de corral destinadas al consumo humano, por ejemplo, pero no limitados a, Salmonella, Campylobacter y E coli 0157HJ o cualquier combinación de las mismas. En otro ejemplo no limitante, el patógeno objetivo puede ser E coli, Staphylococcus, Treponema o cualquier combinación de los mismos.
Los bacteriófagos o componentes de fagos pueden estar provistos en una solución acuosa.
La solución acuosa puede ser cualquier solución apropiada para el propósito de la presente invención. Por ejemplo, los bacteriófagos y/o componentes de fagos pueden estar provistos en agua o en un medio apropiado como se conoce en la técnica, por ejemplo caldo LB, SM, TM, PBS, TBS o cualquier otro amortiguador común. Por ejemplo, pero sin la intención de ser limitante, los bacteriófagos pueden ser almacenados en caldo LB.
Los bacteriófagos y/o componentes de fagos también pueden estar provistos en una forma seca para mezclarse con un alimento líquido para animales o un alimento para animales. Ejemplos de formas secas de bacteriófagos y/o componentes de fagos incluyen, pero no están limitados a, bacteriófagos y/o componentes de fagos liofilizados, bacteriófagos y/o componentes de fagos que están inmovilizados en una matriz, bacteriófagos o componentes de fagos que están encapsulados como se describe a continuación, bacteriófagos y/o componentes de fagos que están provistos en forma de tableta como se describe a continuación, o una combinación de los mismos.
Por "liberación controlada" se quiere decir que el agente administrado al animal, por ejemplo uno o más de uno de los bacteriófagos y/o componentes de fagos está presente en una composición comprendiendo diversas formulaciones de uno o más de uno de los bacteriófagos o componentes de fagos. Por ejemplo, uno o más de uno de los bacteriófagos o componentes de fagos puede estar presente en una forma líquida o seca comprendiendo, uno o más de uno de los bacteriófagos o componentes de fagos, bacteriófagos y/o componentes de fagos liofilizados, bacteriófagos y/o componentes de fagos que están inmovilizados en una matriz, bacteriófagos y/o componentes de fagos que están encapsulados, bacteriófagos y/o componentes de fagos que están provistos en forma de cápsula, bacteriófagos y/o componentes de fagos que están provistos en forma de tableta, bacteriófagos y/o componentes de fagos que están encapsulados, en cápsulas, en tabletas o en una combinación de los mismos, en donde las formas encapsuladas, en cápsulas o en tabletas de los bacteriófagos y/o componentes de fagos comprende composiciones que liberan los bacteriófagos y/o componentes de fagos a diferentes velocidades con diversas regiones de un tracto digestivo de un animal o dentro del desperdicio animal. Las composiciones encapsuladas, en cápsulas o en tabletas pueden incluir polímeros, ceras, geles, compuestos imbuidos de agua, que repelen agua, o ambos, ácidos grasos, proteínas o materiales sintéticos, para efectuar la liberación de un agente dentro de la composición de manera controlada. Diversas composiciones de liberación controlada comprendiendo bacteriófagos o componentes de fagos pueden ser usadas de manera que los bacteriófagos y/o componentes de fagos puedan ser liberados antes de la administración a un animal, durante el pasaje a través del tracto digestivo del animal, o después de dejar al animal.
La composición de bacteriófagos inmovilizada de la presente invención exhibe propiedades de almacenamiento deseables y puede mezclarse con el alimento para animales incluyendo, pero sin limitarse a, ganado, aves, aves de corral, animales domésticos, peces y crustáceos para ayudar a reducir el alojamiento de la bacteria objetivo. Bacteriófagos de liberación controlada y/o componentes de fagos, presentes como un líquido, inmovilizado, encapsulado, en cápsulas, tabletas o una combinación de los mismos, pueden mezclarse con otros aditivos o suplementos aplicados al alimento de animales, como parte del régimen de alimentación diario, como sean necesarios o incorporados en alimento granulado. Así, el alojamiento de los bacteriófagos y/o componentes de fagos en el alimento puede evitarse. Alternativamente, la adhesión del alimento o el fago encapsulado o ambos, puede mejorarse para proporcionar una mezcla y entrega mejoradas. El bacteriófago de liberación controlada y/o componente de fago puede también mezclarse con agua para beber. Adicionalmente, formas alternas de administración, por ejemplo, pero no limitadas a, inhalación, inyección, intramuscular, intraperitoneal, intratecal, vaginal, rectal, tópica o una combinación de las mismas, puede usarse para administrar los bacteriófagos de liberación controlada, componentes de fagos, o ambos, de la presente invención.
La liofilización del bacteriófago y/o componentes de fagos puede llevarse a cabo usando cualquier procedimiento de liofilización conocido, por ejemplo, pero no limitada a, los métodos divulgados en Clark y Geary (1973, Conservación de bacteriófagos mediante congelamiento y criogenización, Criobiología, 10, 351-360; Ackermann et al. 2004, Conservación de bacteriófago a largo plazo, Boletín de la Federación Mundial de Colecciones de Cultivo, 38, 35 (ambas incorporadas en el presente documento como referencia)).
Los bacteriófagos, o componentes de fagos, o ambos, también pueden estar provistos inmovilizados dentro de una matriz. Por el término "matriz" se quiere decir cualquier matriz sólida apropiada que es soluble en agua, que se puede ingerir o es capaz de ser imbuida por un animal, o apropiada para usarse con alimento animal líquido. Adicionalmente, la matriz puede ser insoluble en agua, siempre que cualquier fago absorbido pueda ser liberado de la matriz dentro de un ambiente acuoso. La matriz debe ser capaz de absorber los bacteriófagos y/o componentes de fagos, en un ambiente apropiado. Los bacteriófagos y/o componentes de fagos no deben adherirse tan fuertemente a la matriz de manera que no puedan ser liberados al momento de la resuspensión apropiada en un medio. Preferiblemente, los bacteriófagos y/o componentes de fagos absorbidos, inmovilizados, están asociados no-covalentemente con la matriz de manera que puedan ser liberados de la matriz cuando se desee. Ejemplos no limitantes de una matriz que puede usarse de acuerdo con la presente invención incluyen leche descremada en polvo, proteína de soya en polvo, polvo de albúmina, proteínas de célula simple, trehalosa, manitol u otros azúcares en polvo o alcohol de azúcar, carbón, cuentas de látex, plástico sintético derivado de plantas tal como, pero no limitado a, plástico de soya o plástico de maíz, u otras superficies inertes, materiales con base de carbohidrato soluble en agua, o una combinación de los mismos. Preferiblemente, la matriz es generalmente considerada como segura (GRAS).
Los bacteriófagos, o componentes de fagos, o ambos, en solución acuosa, pueden ser aplicados a la matriz mediante cualquier método conocido en la técnica, por ejemplo, goteo o rociado, siempre que la cantidad de la matriz exceda la cantidad de solución acuosa de bacteriófagos y/o componentes de fagos. Se prefiere que la matriz permanezca en un estado seco o semi-seco y que una suspensión líquida de bacteriófagos (y/o componentes de fagos) y una matriz no se formen. Una vez que la solución de bacteriófagos es añadida a la matriz, la matriz puede mezclarse usando un dispositivo mecánico y permitírsele secar. El bacteriófago también puede ser inmovilizado en la matriz sólida usando granuladores y secadores de lecho fluido comercialmente disponible. De estos métodos, rociar la solución de bacteriófago sobre la matriz es preferido.
La composición antibacterial que comprende los bacteriófagos inmovilizados, o componentes de fagos, o ambos y la matriz pueden secarse a una temperatura de aproximadamente 0°C hasta aproximadamente 50°C o cualquier cantidad entre éstas, por ejemplo a una temperatura de 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48 o 50°C o cualquier cantidad entre éstas. Por ejemplo, la composición antibacterial puede secarse a una temperatura de aproximadamente 10°C hasta aproximadamente 30°C, o cualquier cantidad entre éstas o desde aproximadamente 15°C hasta aproximadamente 25°C o cualquier cantidad entre éstas. El proceso de secado también puede ser acelerado al proporcionar un flujo de aire sobre o a través de la composición antibacterial. Alternativamente, el secado puede desempeñarse al calentar el material inmovilizado al vacío.
Después de un período de secado, solución acuosa adicional puede ser aplicada a la matriz si se desea y la matriz puede volverse a secar. Este proceso puede repetirse como se requiera para obtener la cantidad deseada de fagos en la matriz. El título de fago en la matriz puede determinarse fácilmente usando técnicas estándares.
Los bacteriófagos y/o componentes de fagos inmovilizados o liofilizados también pueden ser encapsulados antes de la administración a un animal como aditivo de alimento. Por "encapsulado" se quiere decir que los fagos inmovilizados, o componentes de fagos, o ambos, están recubiertos con una sustancia que incrementa la resistencia de los fagos al estrés físico-químico de su ambiente. Los fagos y/o componentes de fagos inmovilizados pueden ser recubiertos con cualquier sustancia conocida en la técnica, mediante cualquier método apropiado conocido en la técnica, por ejemplo, pero no limitado a, el divulgado en la publicación de EUA 2003/0101025 (Durand et al., que está incorporada en el presente documento como referencia). En este método, micro-gotas de la sustancia de recubrimiento se inyectan en una cámara que contiene una o más de una de las cepas de bacteriófago inmovilizado, o componentes de fagos, o ambos, de la presente invención y son rápidamente enfriadas. Alternativamente, una composición de recubrimiento puede mezclarse con uno o más de uno de los bacteriófagos y/o componentes de fagos de la presente invención, revolviendo o agitando constantemente y enfriado o secado como se requiera.
La sustancia de recubrimiento puede ser cualquier sustancia de recubrimiento apropiada conocida en la técnica. Por ejemplo, pero sin desear ser limitante, la sustancia de recubrimiento puede comprender una sustancia con una temperatura de fusión entre aproximadamente 20°C y aproximadamente 100°C, por ejemplo entre aproximadamente 30°C y aproximadamente 80°C o cualquier temperatura entre éstas, por ejemplo, la temperatura de fusión puede ser 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 98 o 100°C o cualquier temperatura entre éstas. Si la sustancia de recubrimiento va a ser ingerida o usada para una aplicación oral, entonces se prefiere que la sustancia sea una sustancia de grado de alimento Ejemplos no limitantes de dichas sustancias incluyen ácidos grasos vegetales, ácidos grasos tales como ácido palmítico y ácido esteárico, por ejemplo Stéapne™, ceras animales, ceras vegetales, por ejemplo cera Carnauba y derivados de cera Otras moléculas aditivas pueden ser añadidas a la sustancia de recubrimiento, tales aditivos pueden incluir antioxidantes, azúcares, proteínas u otros materiales sintéticos Sustancias de recubrimiento adicionales también pueden usarse, por ejemplo, materiales con base no-lípida (ver por ejemplo las Patentes de EUA Nos 6,723,358 y 4,230,687, que están incorporadas en el presente documento como referencia), por ejemplo azúcares u otros componentes con base de carbohidrato que son solubles en agua Los bacteriófagos, o componentes de fagos, o ambos, en la composición de la presente invención también pueden ser recubiertos con otras sustancias que no sean grado de alimento Otras moléculas aditivas pueden ser añadidas a la sustancia de recubrimiento, dichos aditivos pueden incluir antioxidantes, azúcares, proteínas o materiales sintéticos El proceso de encapsulación con base lípida protege a los bacteriófagos, componentes de fagos o ambos, hasta cierto punto contra un ambiente duro al que los bacteriófagos y/o componentes puedan estar expuestos, por ejemplo, el ambiente de pH bajo en un rango de condiciones de alimento líquido de fermentación o el sistema digestivo de un animal El material con base lípida seleccionado para encapsulación también debe exhibir la propiedad de que se descompone dentro de un ambiente deseado de manera que los bacteriófagos y/o componentes de fagos sean liberados Por ejemplo, las enzimas digestivas pueden degradar el material de encapsulación y asistir en la liberación de los bacteriófagos y/o componentes de fagos dentro del intestino de un animal o enzimas dentro del alimento líquido de fermentación pueden asistir en la liberación de algunos de los bacteriófagos y/o componentes de fagos de la encapsulación Como resultado, diversos materiales para encapsular los bacteriófagos y/o componentes de fagos pueden ser usados de manera que si se desea, exista liberación selecta dentro del alimento líquido de fermentación y liberación dentro del intestino del animal, mientras al mismo tiempo protege los bacteriófagos, componentes de fagos o ambos. Además, los bacteriófagos y/o componentes de fagos que son encapsulados usando materiales con base lípida se disolverán en agua, liberando bacteriófagos o componentes de fagos inmediatamente, o pronto después de mezclarse con el medio de alimento líquido. Los bacteriófagos y/o componentes de fagos también pueden ser liberados en una manera controlada por tiempo dependiendo de la formulación seleccionada o de si las preparaciones están provistas dentro de una forma de cápsula o tableta. Las formulaciones de cápsula o tableta pueden asistir en la liberación cronometrada de los bacteriófagos y/o componentes de liberación dentro del medio de alimento líquido. Por lo tanto, mezclas de bacteriófagos de liberación controlada, componentes de fagos, o ambos que están mezclados o encapsulados con diferentes materiales pueden ser combinados y mezclados con alimento animal, alimento animal líquido o de otra forma administrados al animal.
Los bacteriófagos y/o componentes de fagos inmovilizados, liofilizados y/o encapsulados pueden también estar provistos en forma de cápsula. Por "forma de cápsula" se quiere decir que los fagos o componentes de fagos o ambos, inmovilizados, liofilizados y/o encapsulados están provistos en una cápsula por ejemplo una cápsula suave que puede ser solubilizada en un ambiente acuoso. La cápsula puede estar hecha de cualquier sustancia apropiada conocida en la técnica, por ejemplo, pero no limitada a, gelatina, goma laca, cera, sintéticos u otros compuestos.
Los bacteriófagos y/o componentes de fagos inmovilizados, liofilizados y/o encapsulados también pueden estar provistos en forma de tableta Por "forma de tableta" se quiere decir que los fagos, componentes de fagos o ambos, inmovilizados, liofilizados y/o encapsulados están provistos en una tableta comprimida que se disuelve en un ambiente acuoso. La tableta puede estar hecha de cualquier sustancia apropiada conocida en la técnica, mediante cualquier método apropiado conocido en la técnica. Por ejemplo, la tableta puede comprender enlaces y otros compuestos necesarios en la producción de una tableta como se conocen por una persona con habilidad en la técnica. La tableta puede ser una tableta de liberación inmediata, donde los bacteriófagos o componentes de fagos son liberados en el alimento líquido al disolverse la tableta o puede comprender una composición de liberación cronometrada, donde los bacteriófagos y/o componentes de fagos son liberados dentro de un ambiente acuoso, incluyendo alimento líquido, intestino del animal o ambos en una manera dependiente del tiempo. Ver WO 02/45695, US 4,601 ,894, US 4,687,757, US 4,680,323, US 4,994,276, US 3,538,214 (que están incorporada en el presente documento como referencia) para diversos ejemplos de formulaciones de liberación cronometrada que pueden ser usadas para asistir en la liberación controlada por tiempo de los bacteriófagos o componentes de fagos dentro de ambientes acuosos.
La composición antibacterial de la presente invención, en una forma líquida, una forma seca, incluyendo bacteriófagos y/o componentes de fagos que son liofilizados o absorbidos en una matriz, encapsulados o dentro de una forma de cápsula o tableta, o una combinación de los mismos, puede mezclarse con un alimento animal o un alimento animal líquido para producir un alimento animal tratado o un alimento animal líquido tratado y ayuda a reducir la cantidad de bacteria en el alimento. Este alimento tratado, en forma líquida o sólida, puede ser usado para alimentar cualquier ganado, incluyendo puercos y aves de corral. Si los bacteriófagos de liberación controlada y/o componentes de fagos se usan solos o en combinación con bacteriófagos no-encapsulados y/o componentes de fagos para tratar el alimento, entonces además de reducir el contenido de bacteria en el alimento, una reducción adicional en la contaminación de los animales con bacteria, o dentro del desecho del animal también puede obtenerse. El uso de bacteriófagos de liberación controlada, componentes de fagos, o una combinación de los mismos, ayuda a despojar al animal de bacteria ya presente en el intestino ante del procesamiento adicional del animal.
Por el término "alimento de animal" se quiere decir un alimento de animal que es seco o que comprende menos de aproximadamente 25% w/w de contenido de humedad. Preferiblemente el contenido de humedad es de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 20% w/w, o de aproximadamente 10 a aproximadamente 15% w/w. El alimento de animal puede comprender generalmente un componente de cereal que puede incluir trigo, cebada, soya, salvado de trigo u otros cereales y un componente de no-cereal que puede incluir vitaminas, minerales, proteínas, grasas y otros suplementos. Sin embargo, otros componentes pueden también estar presentes en el alimento de animal. La definición de la composición de alimento de animal no tiene la intención de ser limitante de ninguna manera.
El alimento de animal también puede ser alimento de animal líquido. Por el término "alimento animal líquido" se quiere decir alimento animal que es una mezcla de agua y alimento e incluye un alimento líquido no-fermentado (NFLF) y un alimento líquido fermentado (FLF). El alimento animal líquido generalmente tiene un componente de cereal que puede comprender trigo, cebada, soya, salvado de trigo u otros cereales y un componente de no-cereal que puede comprender vitaminas, minerales, proteínas, grasas y otros suplementos. Existen dos tipos de alimento líquido: no-fermentado y fermentado. El alimento líquido no-fermentado es una mezcla de alimento y agua hecho inmediatamente antes de la alimentación. El alimento líquido fermentado es una mezcla de alimento y agua que es almacenado a una temperatura dada por una cantidad de tiempo dada para permitir que inicie la fermentación antes de la alimentación de los animales. La fermentación del alimento completo o solamente del componente de cereal se puede hacer. La fermentación natural del alimento, iniciada por la flora natural presente en el alimento puede producir suficiente ácido láctico para tener un efecto beneficioso. Alternativamente, la bacteria de ácido láctico (LAB) puede ser añadida para inocular el alimento líquido (como lo describe Mann en las Patentes de EUA 6,326,037, 6,699,514 y la Solicitud de Patente publicada 2001/0055633. que están incorporada en el presente documento como referencia). Cualquier tipo de alimento líquido, por ejemplo NFLF, FLF, FLF que comprende LAB, puede ser utilizado en el método de la presente invención. Además, otros componentes también pueden estar presentes en el alimento animal líquido. La definición de la composición de alimento animal líquido no tiene la intención de ser limitante de ninguna manera.
La fermentación del alimento líquido puede lograrse mediante cualquier método conocido en la técnica. Por ejemplo, lo cual no debe ser considerado como limitante de ninguna manera, el alimento líquido puede ser preparado al mezclar comida y agua en una proporción de aproximadamente 1.5:1 a aproximadamente 4:1 , o cualquier cantidad entre éstas y almacenado en un tanque cerrado bajo agitación a una temperatura en el rango de aproximadamente 15°C hasta aproximadamente 30°C por un tiempo de aproximadamente 24 horas hasta aproximadamente 10 días, o cualquier cantidad entre éstas. En un ejemplo alternativo no limitante enseñado por Canibe y Jensen ((2003) J. Anim. Sci., 81, 2019-2031 ; que está incorporado en el presente documento como referencia), el alimento es mezclado con agua en una proporción de 1 :2.5 y es almacenado a 20°C en tanque cerrado bajo agitación por un período de 4 días.
Un alimento animal tratado es un alimento animal mezclado con una cantidad efectiva de una composición antibacterial que tiene una o más de las cepas de bacteriófagos, uno o más de los componentes de fagos de una o más de las cepas de bacteriófagos o una combinación de los mismos. El alimento de animal puede mezclarse con una forma seca o líquida de la composición antibacterial. El alimento animal tratado o alimento animal líquido tratado comprende una cantidad efectiva de una composición antibacterial. El alimento animal tratado puede ser preparado mediante cualquier método conocido en la técnica. Por ejemplo, la composición antibacterial puede mezclarse con el alimento animal en forma seca, por ejemplo, pero no limitado a, un polvo, o una preparación liofilizada puede mezclarse con el alimento animal o la composición antibacterial puede aplicarse al alimento animal en una forma líquida, por ejemplo, como un rocío, un empapado o un goteo para producir un alimento animal tratado. El alimento animal tratado puede ser entonces secado. La cantidad efectiva de composición antibacterial que tiene una o más de las cepas de bacteriófago, uno o más de los componentes de fagos de una o más de las cepas de bacteriófagos, o una combinación de los mismos, es de aproximadamente 103 pfu/g hasta aproximadamente 1013 pfu/g de peso seco de alimento de animal, por ejemplo, desde aproximadamente 105 pfu/g hasta aproximadamente 109 pfu/g de peso seco del alimento animal. En una ejemplo adicional, la cantidad de una o más de una de las cepas de bacteriófagos, uno o más de uno de los componentes de fagos de una o más de una de las cepas de bacteriófagos , o una combinación de los mismos, puede ser de aproximadamente 106 pfu/g hasta aproximadamente 108 pfu/g de peso seco de alimento animal.
El alimento animal líquido puede ser fermentado (FLF) o alimento líquido no-fermentado (NFLF). Cuando se usa NFLF, los bacteriófagos y/o componentes de fagos pueden ser añadidos al alimento antes de mezclarse o después de mezclarse con agua. Cuando se usa FLF, los bacteriófagos y/o componentes de fagos pueden antes, durante o después de la fermentación. Por ejemplo, los bacteriófagos o componentes de fagos, o ambos, se pueden añadir antes de la fermentación del alimento. En un ejemplo más específico, los bacteriófagos y/o componentes de fagos pueden añadirse antes de la fermentación. Una cantidad de desde aproximadamente 103 pfu/ml hasta aproximadamente 10113 pfu/ml de alimento líquido puede ser usada, o cualquier cantidad entre éstas; por ejemplo, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 1010, 101? 1012, 1013 pfu de bacteriófagos y/o componentes de fagos pueden añadirse por ml de alimento líquido. En un ejemplo no limitante, desde aproximadamente 105 pfu/ml hasta 109 pfu/ml de alimento animal líquido. En un ejemplo adicional, la cantidad de bacteriófagos, componentes de fagos, o una combinación de los mismos, puede ser desde aproximadamente 106 pfu/ml hasta aproximadamente 108 pfu/ml de alimento animal líquido. Ya que los bacteriófagos típicamente están activos en un ambiente que comprende un pH mayor que 2.5, los bacteriófagos pueden añadirse al FLF (en un pH típicamente en el rango de pH de aproximadamente 3 hasta aproximadamente 9, o cualquier cantidad entre éstas, por ejemplo un pH de aproximadamente 5) y aún exhibir actividad biológica. Si se observa un pH menor dentro del FLF, por ejemplo si se introducen lactobacterias al alimento líquido, entonces los bacteriófagos, bacteriófagos encapsulados, o una combinación de los mismos, puede usarse para tratar el FLF con bactepófagos que se añaden antes de la adición de la lactobacteria. Cuando los bacteriófagos o componentes de fagos se añaden antes de la fermentación, la adición puede hacerse antes o después de la mezcla del alimento con agua.
La presente invención puede usarse para alimento animal o alimento animal líquido destinado para cualquier tipo de animal, incluyendo, pero no limitado a, animales para uso agrícola. Por ejemplo, pero sin desear que sea limitante de ninguna manera, el alimento animal tratado o alimento animal líquido tratado hecho de conformidad con la presente invención puede ser usado para alimentar animales para uso agrícola, incluyendo, pero no limitado a, aves de corral, tales como pollo o pavo y similares; ganado tal como caballos, cabras, borregos, reses, ganado lácteo y bisontes y similares; animales domésticos tales como mascotas incluyendo gatos, perros y similares; peces y crustáceos, así como animales en zoológicos para niños u otros sistemas de retención de animales. Sin embargo, se debe entender que los bacteriófagos de liberación controlada, componentes de fagos o ambos pueden ser administrados a un animal vía otras rutas incluyendo, pero sin estar limitadas a, oralmente, imbibición, inhalación, inyección, intramuscular, intraperitoneal, intratecal, vaginal, rectal, tópica o una combinación de las mismas, como sea requerido.
Los animales deben recibir uno o más de uno de los bacteriófagos o componentes de fagos en cualquier cantidad efectiva para reducir la población del patógeno objetivo en el animal. Por ejemplo, los bacteriófagos de liberación controlada pueden ser administrados en una dosis en el rango de aproximadamente 105 hasta aproximadamente 1013 pfu por animal por día, o cualquier cantidad entre éstas, por ejemplo, 105, 106, 107, 108, 109, 1010, 1011, 1012 o 1013 pfu por animal por día por el periodo de tiempo deseado. Por ejemplo, y sin desear ser limitante, los bacteriófagos pueden ser administrados en una dosis de tratamiento de aproximadamente 109 hasta aproximadamente 1013 pfu por día, o aproximadamente 108 hasta aproximadamente 1011 pfu por día, o aproximadamente 109 hasta aproximadamente 1011 pfu por día. El período de tratamiento puede ser por un período de 1 hasta aproximadamente 12 días o cualquier cantidad entre éstas, por ejemplo, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 o 12 días antes del procesamiento adicional del animal. Alternativamente, una dosis de mantenimiento de aproximadamente 105 hasta aproximadamente 1010 pfu por día puede usarse, o cualquier cantidad entre éstas. Por ejemplo, la dosis de mantenimiento puede ser aproximadamente 105, 106, 107, 108, 109 o 1010 pfu por día por un período de tiempo deseado. Por ejemplo, y sin desear que sea limitante, el período de mantenimiento deseado puede ser desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 180 días, o cualquier cantidad entre éstas, por ejemplo, el período de mantenimiento puede ser de 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 1 15, 120, 125, 130, 135, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175 o 180 días o cualquier cantidad entre éstas. En un ejemplo no limitante, el período de mantenimiento puede ser aproximadamente 30 hasta aproximadamente 90 días, o aproximadamente 30 hasta aproximadamente 60 días. Alternativamente, la administración de los bacteriófagos de liberación controlada o componentes de fagos puede hacerse en una dosis de tratamiento de aproximadamente 109 hasta aproximadamente 1013 por día, o cualquier cantidad entre éstas, por un período de 1 hasta aproximadamente 12 días, o cualquier cantidad entre éstas, por ejemplo, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 o 12 días, seguida de una dosis de mantenimiento de aproximadamente 105 hasta aproximadamente 1010 pfu o cualquier cantidad entre éstas, por un período de tiempo deseado, por ejemplo, pero no limitado a, aproximadamente 10 hasta aproximadamente 180 días, aproximadamente 30 hasta aproximadamente 90 días, o aproximadamente 30 hasta aproximadamente 60 días, o cualquier cantidad entre éstas, antes del procesamiento adicional del animal.
Por lo tanto, la presente invención proporciona un método para reducir una población de uno o más de uno de los patógenos objetivo en un animal que comprende administrar una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada o componente de fago o ambos, al animal, de manera que una o más de una de las cepas de bacteriófago sea liberada in vivo y se absorba en uno o más de uno de los patógenos objetivo, reduciendo así uno o más de uno de los patógenos del animal. Además, en la etapa de administración, una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada o componente de fago, o ambos, por ejemplo, pueden ser administradas al animal por un período de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 12 días, o desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 7 días, o cualquier cantidad entre éstas, después de dicho tiempo el animal puede ser enviado, por ejemplo, al matadero. En este caso, como resultado del período de tratamiento, la carga de patógeno en los animales, por ejemplo, pero no limitado a, E. coli 0157 se reduce o elimina por 48-72 horas adicionales durante las cuales se matará al animal. Este método asegura que los animales que van al matadero comprendan una carga de patógeno reducida y que animales más limpios sean procesados en la planta de procesamiento.
La presente invención también proporciona un método para reducir una población de uno o más de uno de los patógenos objetivo presentes en un animal, comprendiendo, administrar una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada o componente de fago, o ambos, al animal en una dosis de aproximadamente 105 hasta aproximadamente 1013 pfu por animal por día por un período de tiempo deseado, de manera que una o más de una de las cepas de bacteriófago de liberación controlada o componente de fago, sea liberada in vivo y actúe para eliminar uno o más de uno de los patógenos del animal.
Al administrar el bacteriófago de liberación controlada o componente de fago al animal usando un régimen de tratamiento, mantenimiento, o ambos, como se describe anteriormente, las cantidades de poblaciones bacteriales objetivo dentro del animal, el desecho de animal y dentro de establecimientos de retención o crianza, tales como sistemas para engorda, en general. Usando el método de la presente invención la reducción de los patógenos objetivo puede lograrse incrementando así la seguridad del suministro de alimento para consumo humano.
Por lo tanto, la presente invención también proporciona un método para reducir una población de uno o más de uno de los patógenos objetivo presentes en un sistema de retención de animales, por ejemplo, pero no limitado a, un establecimiento de retención, tal como un sistema para engorda, un criadero, por ejemplo un granero o un corral, un zoológico para niños y similares. El método comprende administrar una o más de una de las cepas de bacteriófago de liberación controlada o componente de fago que son capaces de absorberse en y matar al patógeno objetivo a un alimento de animal, agua para beber, un animal o una combinación de los mismos, de manera que una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada o componente de fagos, o ambos, sea liberada dentro del alimento, el agua para beber, el tracto digestivo de un animal, desecho de animal o una combinación de los mismos y reduce la población de uno o más de uno de los patógenos objetivo dentro del sistema de retención de animales.
La presente invención proporciona además protocolos de tratamiento para la reducción de patógenos, por ejemplo, pero sin limitarse a, E. coli, Salmonella, Campylobacter y Staphylococcus en animales. Sin desear ser limitante, los animales que van a ser transportados, o enviados al matadero, pueden ser tratados con una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada, componentes de fagos, o ambos, 5-7 días antes de ser enviados. Usando este acercamiento, el nivel de patógenos de los animales será reducido a niveles bajos por el día 3-5 del tratamiento, permitiendo así el envío seguro de los animales desde aproximadamente el día 4 en adelante del tratamiento. Esto proporciona una ventana de "envío y procesamiento seguro" durante la cual los animales del sistema de retención, por ejemplo, pero no limitado a, establecimientos de retención o crianza, tales como sistemas para engorda, pueden ser enviados y procesados de manera segura.
Además, la presente invención proporciona un uso de una o más de una de las cepas de bacteriófagos o componentes de fagos, o ambos, para entrega a estiércol de animal para prevenir la diseminación de infecciones bacteriales a través del estiércol. Uno o más de uno de los bacteriófagos y/o componentes de fagos puede ser entregado directamente al estiércol (ex vivo) en una forma no-encapsulada, o puede ser administrado al animal en una forma encapsulada o de liberación controlada para entrega al estiércol a través del intestino del animal.
La presencia de bacteriófagos contra un patógeno objetivo en el estiércol puede ser beneficiosa para prevenir la diseminación de infecciones bacteriales causadas por diversos patógenos. En adición a la reducción de la diseminación de E. coli 0157:H7, que puede causar serios problemas de salud en humanos, los bacteriófagos pueden también reducir el conteo de Staphylococcus, que puede infectar las tetas y ubres del ganado y causar mastitis. Además, las infecciones por Treponema, que causan enfermedades de las pezuñas, pueden tratarse de esta manera al actuar como un baño de pies cuando los animales están caminando en el corral.
La presente invención será ilustrada adicionalmente en los siguientes ejemplos.
EJEMPLOS Ejemplo 1 : Aislamiento, amplificación y titulación de fago Los bacteriófagos fueron aislados de las muestras de estiércol de granjas de res y lácteos en todo Canadá. Las muestras de estiércol se dejaron reaccionar con E. coli 0157:H7 y recubren en placas de agar. Cualquier placa de fago obtenida fue aislada y purificada mediante protocolos de purificación de fago estándares (Maniatis et al (1981) Clonación molecular: un manual de laboratorio, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, N.Y.).
Los fagos purificados aislados como se subraya arriba fueron amplificados usando la cepa de aislamiento de E. coli 0157:H7. El fago purificado y la bacteria se mezclan, dejan reposar a temperatura ambiente por 10 minutos y amplifican de conformidad con protocolos estándares comúnmente usados en la técnica (Maniatis et al (1981) Clonación molecular: un manual de laboratorio, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, N.Y.). Las muestras amplificadas en caldo LB fueron esterilizadas y usadas por filtración.
Las concentraciones de soluciones de bacteriófagos se determinaron usando protocolos de titulación de fago estándares (Maniatis et al (1981 ) Clonación molecular: un manual de laboratorio, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, N.Y.). Las preparaciones conteniendo fagos fueron diluidas con LB, mezcladas e incubadas con E. coli 0157:H7 por 10 minutos y recubiertas en placas de agar. La concentración de fagos se determinó a partir del número de placas obtenidas en diferentes diluyentes y multiplicando con el factor de dilución apropiado.
Ejemplo 2: Inmovilización de fagos Fagos específicos P10 y R4 de E. coli 0157:H7, preparados como se describe en el ejemplo 1 , fueron inmovilizados en dos matrices diferentes: leche en polvo (sin grasa) y proteína de soya. La leche en polvo (Carnation) y proteína de soya (Supro) se obtuvieron de los estantes de tiendas de alimentos locales. Protocolos idénticos se usaron par ambos materiales. 50 g de polvo (leche en polvo o proteína de soya) se esparcieron en un plato de cristal. Los fagos en solución fueron dispersados uniformemente en cada matriz de polvo. Títulos variables de fagos,' variando desde 105 pfu/g hasta 109 pfu/g, se usaron con la leche en polvo, cada uno produciendo resultados similares. El polvo de fago se mezcló y secó a 37°C por 2 horas, o hasta que secó completamente, la composición de bacteriófago resultante se molió a un polvo fino, con tamaños de partículas en el rango de 50-600 µm y un tamaño promedio de partícula de 200 µm. 0.5 gramos de cada composición de bacteriófago en polvo fueron resuspendidos en 10 ml de agua de osmosis inversa (RO) y la recuperación de los fagos fue probada. La leche en polvo o proteína de soya en polvo en ausencia de bacteriófagos se usó como control. Los resultados para las composiciones de bacteriófagos preparadas usando leche seca en polvo como matriz se presentan en la Figura 1. Los resultados para las composiciones de bacteriófagos preparadas usando proteína de soya como matriz se presentan en la Figura 2.
Para fagos inmovilizados en leche en polvo, los resultados muestran que el fago puede recuperarse de la composición de bacteriófagos y no se observa pérdida de actividad. La Figura 1 muestra que el título de fago obtenido después de la inmovilización ("Después") es similar a la cantidad de fago añadida al polvo ("Antes"). Resultados similares se observan para composiciones de bacteriófagos que comprenden proteína de soya (Figura 2; "Después": fago inmovilizado; "Antes" cantidad de fago añadida a la matriz).
Estos resultados también muestran que los fagos inmovilizados son fácilmente liberados de una matriz cuando se introduce en un medio acuoso. Los resultados mostrados en las Figuras 1 y 2 son para fagos dirigidos a E. coli, los mismos resultados se obtienen con bacteriófagos dirigidos a Salmonella y Campylobacter.
Ejemplo 3: Encapsulación de composiciones de bacteriófagos Las composiciones de bacteriófagos fueron preparadas como se describe en el ejemplo 2 y encapsuladas generalmente como se describe en la publicación EUA 2003/0109025 (que está incorporada en el presente documento como referencia), con algunas modificaciones para conservar la actividad de los fagos. Brevemente, 400 g de fago inmovilizado y 1.2 kg de ácidos grasos vegetales se usaron para la encapsulación. La temperatura máxima alcanzada por la preparación de fago encapsulado fue de 39°C. Las composiciones de bacteriófagos también son preparadas como una tableta usando métodos estándares por ejemplo como se describe en WO 02/45695; US 4,601 ,894; US 4,687,757; US 4,680,323; US 4,994,276; US 3,538,214, donde el agente farmacéutico es reemplazado con un fago inmovilizado como se preparó en el Ejemplo 2.
Una vez que se completó la operación de recubrimiento, las partículas de fago inmovilizadas encapsuladas fueron recolectadas y almacenadas en contenedores herméticos. El tamaño promedio de partícula fue entre 100 y 1000 µm. Las tabletas que comprenden bacteriófagos también son almacenadas en contenedores herméticos.
El efecto de la encapsulación en el título de composiciones de bacteriófago inmovilizado en leche en polvo se determinó al determinar la actividad de la preparación de fago inmovilizado antes ("Antes", Figura 3) y después ("Después", Figura3) de la encapsulación. Para este análisis, los bacteriófagos encapsulados fueron resuspendidos y molidos usando una licuadora. Los bacteriófagos encapsulados resuspendidos fueron mezclados para poder disturbar las partículas encapsuladas y liberar los bacteriófagos. 0.5 g de fago inmovilizado encapsulado se mezclaron con 45.5 ml de medio de resuspensión (Caldo LB o Agua RO) y 250 µl de agente anti-espuma se añadieron para prevenir la formación de espuma en el molido. Los resultados de este análisis se muestran en la Figura 3.
Resultados similares se obtienen usando bacteriófago en tableta.
Estos resultados demuestran que los bacteriófagos pueden ser recuperados de una composición de bacteriófago encapsulada o en tableta y encapsular o hacer tabletas no desactiva al fago inmovilizado. Los resultados mostrados en la Figura 3 son para fagos dirigidos a E coli; resultados similares se obtuvieron con bacteriófagos dirigidos a Salmonella y Campylobacter.
Ejemplo 4: Estabilidad y liberación de bacteriófagos encapsulados Los fagos fueron inmovilizados, encapsulados y hechos tabletas como se describe en el Ejemplo 3. La liberación de fagos inmovilizados encapsulados en la perturbación física o química se probó de la siguiente manera: 0.5 g de fago inmovilizado encapsulado se mezclaron con 45.5 ml de medio de resuspensión (Caldo LB o Agua RO). 250 µl de agente anti-espuma se usaron para prevenir la formación de espuma en el molido. Una muestra de control de fagos inmovilizados encapsulados se preparó como se describe anteriormente, pero no fue sometida al molido, para determinar lixiviación no-específica de bacteriófagos encapsulados dentro del medio de resuspensión. Los bacteriófagos en tableta son procesados de manera similar.
La estabilidad de los bacteriófagos encapsulados en pH bajo también fue examinada. Después de la resuspensión (como se subraya arriba), los fagos inmovilizados encapsulados fueron incubados por 30 o 60 minutos en pH 2.15, neutralizados a pH 7.0 usando NaOH, luego molidos usando una licuadora; otra muestra (control) fue resuspendida e inmediatamente molida. Las muestras de control y prueba fueron esterilizadas por filtrado usando un filtro de jeringa de 0.45 µm antes de usarse. Los bacteriófagos en tabletas son procesados de manera similar.
La figura 4A muestra los resultados de estos análisis. Los datos muestran que la resuspensión del fago inmovilizado encapsulado resulta en concentraciones de fago de aproximadamente 1 X 107 pfu/g. Similarmente, la incubación de los fagos en pH 2.15 solamente no causa una liberación significativa de fagos (concentración de fagos de aproximadamente 1 X 106 pfu/g después de 30 minutos, o una concentración de fagos de aproximadamente 3 X 107 pfu/g después de 60 minutos). Sin embargo, después del molido y disrupción de las partículas de bacteriófago encapsulado, la cantidad de fago liberado es aproximadamente la misma que la que se cargó a la leche en polvo para inmovilización (aproximadamente 5 X 109 pfu/g). Sin embargo, la incubación de fagos no-encapsulados y no-inmovilizados en pH 2.15 por 30 y 60 minutos resultó esencialmente en una pérdida completa de infectividad de fago (Figura 4B). Resultados similares se obtuvieron usando bacteriófagos en tabletas.
Los resultados demostraron que los bacteriófagos pueden ser liberados siguiendo la disrupción de las partículas de bacteriófagos encapsulados. Además, estos resultados muestran que los bacteriófagos encapsulados pueden ser expuestos a un pH de 2.15 por períodos prolongados de tiempo, con poca o ninguna pérdida de actividad (título). Los resultados para bacteriófagos no-encapsulados y no-inmovilizados son consistentes con los resultados de Jepson y March (2004, Vacuna, 22:2413-2419), donde una pérdida dramática de viabilidad de los bacteriófagos se observó después de solamente 5 minutos en pH debajo de 2.2. Esta pérdida de actividad es obviada por la encapsulación de los bacteriófagos como se describe en la presente invención. Resultados similares se obtienen usando bacteriófagos en tabletas.
Los resultados mostrados en las Figuras 4A y 4B son para fagos dirigidos a E. coli; resultados similares se obtienen con bacteriófagos dirigidos a Salmonella y Campylobacter.
Ejemplo 5: Estabilidad de fago inmovilizado Los bacteriófagos fueron inmovilizados en una matriz, en este caso leche en polvo como se describe en el Ejemplo 2 y el material fue almacenado a temperatura ambiente (RT) o a 4°C (4C) en contenedores herméticos. Las muestras se obtuvieron en diferentes puntos de tiempo y los títulos de fagos se determinaron en un período de 10 meses. La concentración de fago inicial fue 3 X 106 pfu/g.
La Figura 5 muestra que los fagos inmovilizados (composición de bacteriófago) son estables a temperatura ambiente o 4°C por al menos 131 días (4.5 meses) y son estables por al menos 311 días (10 meses) a 4°C. La adición de un desecante o el almacenamiento de los bacteriófagos en un ambiente desecante pueden incrementar adicionalmente la viabilidad de la composición de bacteriófago.
Ejemplo 6: Tratamiento de ganado naturalmente contaminado con E. coli 0157:1-17 usando bacteriófagos encapsulados En este estudio de variación de dosis, se usaron becerros castrados del sistema para engorda de mezcla de razas exóticas, subastados por derivación del mercado, en todas las fases.
El peso del animal individual de los animales del estudio estaba ente 200 kg y 250 kg (441 Ibs y 551 Ibs). En el día 4 se obtuvieron muestras fecales de 500 a 100 gramos de cada animal y se identificaron 40 animales positivos para cultivo de E. coli para uso en el estudio.
Los animales seleccionados para este estudio fueron colocados en diferentes grupos usando una tabla aleatoria generada por computadora en uno de tres grupos experimentales: un grupo de control o grupo tratado con fago (1010 pfu/animal/día). Cada grupo tenía 20 animales, con 10 animales alojados en cada corral.
El alimento fue formulado para cumplir o exceder los requerimientos nutricionales de los animales del sistema de engorda y se probaron para asegurar que estaba libre de E coli 0157H:7 y bacteriófagos de E. coli 0157:H7 antes del estudio. Los animales pudieron consumir alimento y agua en una base ad libitum durante todo el período de alimentación.
Para los animales en el grupo de control, 10 g por animal de material de encapsulación solo (que no contiene fagos) se mezcló vigorosamente en su ración de 1 día. El material de encapsulación se aplicó al alimento por un período de 5 días.
Para los animales en los grupos tratados con fagos, se usó un coctel de bacteriófagos inmovilizados (ver Ejemplo 2) y encapsulados (ver Ejemplo 3). 10 g por animal de la preparación de bacteriófago encapsulado (equivalente a 1010 pfu/animal/día) en la dosis apropiada se mezclaron vigorosamente con la ración de alimento de 1 día, de manera que los fagos se entregaron a los animales en un período de 24 horas. El material de encapsulación fue aplicado al alimento por un período de 5 días.
Los animales fueron alojados en una instalación cercada de 1 nivel.
Muestras fecales duplicadas de 50 a 100 gramos fueron recolectadas en los días 0, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10 del estudio. Una muestra se usó para determinar conteos de bacteriófagos y la otra se usó para determinar el alojamiento de E. co// y conteos coliformes totales. Un nuevo guante de palpación se usó para cada animal para recolectar las muestras fecales, que luego se transformaron en contenedores apropiados y almacenaron a 4°C antes del envío.
Además de sangre, 10 a 20 gramos de los siguientes tejidos específicos se probaron al momento del sacrificio: hígado, bazo, riñon, semitendinoso y diafragma.
El alojamiento de E. coli 0157:H7, conteo total fecal coliforme y E. coli y conteo total de bacteriófago se compararon entre los grupos experimentales usando métodos descriptivos y analíticos estadísticos apropiados, controlando el hecho de que las mediciones representan medidas repetidas dentro de cada animal.
Reducción en conteos de E. coli en ganado que porta el patógeno naturalmente El tratamiento de los grupos de prueba de becerros con fagos administrados del día 2 al día 4 resultó en una disminución significativa de alojamiento de E coli 0157:H7 en comparación con el grupo de control (ver Figura 6). La carga bacterial fue consistentemente mayor en el grupo de control en comparación con el grupo tratado con fagos. El alojamiento bacterial permaneció mayor en el grupo de control en comparación con el grupo tratado con fagos, incluso después del último día de tratamiento, sugiriendo la recontaminación debido a la carga de patógeno mayor en el corral.
Además del nivel de alojamiento de E coli 0157:H7, el número total de animales alojando en cada período del tratamiento (día 1-6) así como en el período posterior al tratamiento (días 7-10) fue menor en los grupos tratados con fagos en comparación con el grupo de control (ver Figura 7). Esto demuestra la efectividad de los fagos encapsulados para reducir la carga de patógeno en animales de granja así como para reducir el número de animales que portan el patógeno.
Resultados similares se obtuvieron en estudios usando dosis de bacteriófagos de 109 pfu/animal/día y 1011 pfu/animal/día.
Alojamiento de fagos de E. coli Q157:H7 de los animales El alojamiento de tres fagos usados en el protocolo de tratamiento anterior fue seguido en el transcurso del estudio.
Un incremento en el número de E. coli 0157:H7-específico alojado en el grupo tratado con fagos , se observó después de la administración, alcanzando altos números el día 1 y permaneciendo así por los próximos 4 días (ver Figura 8). Los niveles de alojamiento de fago alcanzados por debajo de 100 pfu/g, por el día 6, que está dentro del nivel de base del alojamiento de fago observado en muchos animales del sistema para engorda.
Los datos sugieren que los fagos administrados a becerros son entregados eficientemente en los intestinos, después de la acidez del cuarto estómago y mantenidos en los niveles deseados durante el período de administración del fago. Sin embargo, los fagos son eliminados del sistema en aproximadamente 1-2 días después de la última dosis de fago, sugiriendo que no hay retención de fagos en los animales debido al enlace no-específico. En el transcurso de la examinación de los animales del sistema para engorda, se observaron niveles bajos de fagos nativos en muchos animales, por lo tanto puede no ser necesario llevar el conteo de fagos por debajo de los niveles de base al final del tratamiento.
Análisis RFLP de fagos Todos los fagos recuperados en el transcurso del estudio fueron analizados por RFLP para determinar si los fagos aislados de los animales tratados con fagos eran los mismos fagos que aquellos usados para el tratamiento. El ADN del fago fue purificado de las placas y usado para análisis. Placas bien aisladas se usaron para amplificación y el ADN se preparó a partir de los lisatos.
Los patrones RFLP obtenidos del ADN de fago aislado de muestras fecales indican que todos los tres fagos usados para el tratamiento sobrevivieron la etapa a través del cuarto estómago y alcanzaron el intestino delgado. El patrón RFLP de los fagos individuales también reveló que no hubo cambio en los fagos administrados a nivel genómico como resultado del paso a través del tracto Gl de los becerros. Un patrón RFLP representativo de uno de los fagos administrados usando tres enzimas diferentes está provisto en la Figura 9.
Estos datos además señalan la utilidad de estos fagos como agentes anti-infecciosos efectivos.
Absorción del tejido de fagos Los animales fueron sacrificados al final del estudio (día 10) y se recolectaron tejidos en la necropsia. Los siguientes tejidos fueron recolectados: hígado, bazo, riñon, tríceps, semitendinoso y diafragma. Las muestras de tejido fueron homogenizadas y probadas para fagos. Ningún fago fue detectado en cualquiera de los tejidos analizados, ni en la sangre.
Resultados similares se obtuvieron en estudios usando dosis de bacteriófagos de 109 pfu/animal/día y 1011 pfu/animal/día.
Protocolos de tratamiento Los protocolos de tratamiento propuestos para la reducción de E. coli 0157:H7 en el ganado antes de ir al matadero son los siguientes: todos los animales que van al matadero son tratados con un coctel de fagos una semana antes de ser transportados. Usando este acercamiento, el nivel de patógeno de todos los animales será reducido a niveles muy bajos (cerca de o por debajo del nivel de detección como se ve en los presentes estudios) al día 3-5 del tratamiento permitiendo así el envío seguro de los animales a partir del día 4 del tratamiento en adelante. Esto proporciona una ventana de una semana de "envío y procesamiento seguro" durante la cual el ganado del sistema para engorda puede ser enviado y procesado de manera segura (ver Figura 10). Esto también da al granjero una ventana de ± 3 días cerca de la fecha de envío.
Todas las citas están incorporadas en el presente documento como referencia.
La presente invención ha sido descrita con respecto a una o más modalidades. Sin embargo, será aparente para personas con habilidad en la técnica que un número de variaciones y modificaciones pueden hacerse sin separarse del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones.

Claims (27)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un método para reducir una población de uno o más de uno de los patógenos objetivo en un animal comprendiendo, administrar una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada o cola de fago, o ambos, al animal, de manera que una o más de una de las cepas de bacteriófagos sea liberada in vivo y absorba uno o más de uno de los patógenos objetivo, reduciendo así uno o más de uno de los patógenos del animal.
  2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1 , en donde una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada se administra en una dosis de tratamiento de aproximadamente 105 a aproximadamente 1013 pfu por animal por día desde aproximadamente 1 a aproximadamente 12 días.
  3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1 , en donde una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada es administrada en una dosis de mantenimiento de aproximadamente 105 a aproximadamente 1010 pfu por animal por día.
  4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 1 , en donde una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada se administra en una dosis de tratamiento de aproximadamente 105 a aproximadamente 1013 pfu por animal por día desde aproximadamente 1 a aproximadamente 12 días, seguido por una dosis de mantenimiento de aproximadamente 105 a aproximadamente 1010 pfu por animal por día.
  5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 1 , en donde la etapa de administración incluye oral, inhalación, inyección, intramuscular, intraperitoneal, intratecal, rectal, tópica o una combinación de los mismos.
  6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 5, en donde la administración oral incluye proporcionar una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada o cola de fago, o ambos, en un alimento animal, agua para beber o una combinación de los mismos.
  7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 1 , en donde una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada, cola de fago, o ambos, son inmovilizados en una matriz, liofilizados, inmovilizados en una matriz y encapsulados, liofilizados y encapsulados, provistos en forma de cápsulas, provistos en forma de tabletas, o una combinación de los mismos.
  8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 7, en donde la matriz es seleccionada del grupo consistente de polvo de leche descremada, proteína de soya, polvo de albúmina, proteínas unicelulares, trehalosa, manitol, azúcar, alcohol de azúcar, otros materiales a base de carbohidratos solubles en agua, plástico sintético derivado de plantas y una combinación de los mismos.
  9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 8, en donde una o mas de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada, cola de fago, o ambos, es encapsulada usando un material seleccionado del grupo consistente en ácidos grasos vegetales, ácido graso, ácido esteárico, ácido palmítico, una cera animal, una cera vegetal, cera Carnauba y un derivado de cera.
  10. 10. El método de conformidad con la reivindicación 8, en donde una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada, cola de fago, o ambos, es encapsulada usando un material seleccionado del grupo consistente en azúcares y materiales solubles con base de no-lípidos.
  11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 1 , en donde una proteína de fago se administra además de uno o más de uno de los bacteriófagos, cola de fago, o ambos.
  12. 12. Un método para reducir una población de uno o más de uno de los patógenos objetivo presentes en un sistema de retención, comprendiendo, administrar una o mas de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada o cola de fago al alimento animal, agua para beber, un animal, o una combinación de los mismos, de manera que una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada o cola de fago, sean liberadas dentro del alimento, el agua para beber, el tracto digestivo del animal, estiércol, o una combinación de los mismos y se absorba en y mate al patógeno objetivo, reduciendo así la población de uno o más de uno de los patógenos objetivo en el sistema de retención.
  13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 12, en donde una o mas de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada es administrada en una dosis de tratamiento de aproximadamente 105 a aproximadamente 1013 pfu por animal por día desde aproximadamente 1 a aproximadamente 12 días.
  14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 12, en donde una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada o cola de fago es administrada en una dosis de mantenimiento de aproximadamente 105 a aproximadamente 1010 pfu por animal por día.
  15. 15 El método de conformidad con la reivindicación 12, en donde una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada es administrada en una dosis de tratamiento de aproximadamente 105 a aproximadamente 1013 pfu por animal por día desde aproximadamente 1 a aproximadamente 12 días, seguido de una dosis de mantenimiento de aproximadamente 105 a aproximadamente 1010 pfu por animal por día.
  16. 16. El método de conformidad con la reivindicación 12, en donde la etapa de administración incluye oral, inhalación, inyección, intramuscular, intraperitoneal, intratecal, rectal, tópica o una combinación de los mismos.
  17. 17. El método de conformidad con la reivindicación 16, en donde la administración oral incluye proporcionar una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada o cola de fago, o ambos, dentro del alimento animal, el agua para beber, o una combinación de los mismos.
  18. 18. El método de conformidad con la reivindicación 12, en donde una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada, cola de fago, o ambos, son inmovilizados en una matriz, liofilizados, inmovilizados en una matriz y encapsulados, liofilizados y encapsulados, provistos en forma de cápsulas, provistos en forma de tabletas, o una combinación de los mismos.
  19. 19. El método de conformidad con la reivindicación 18, en donde la matriz es seleccionada del grupo consistente de polvo de leche descremada, proteína de soya, polvo de albúmina, proteínas unicelulares, trehalosa, manitol, azúcar, alcohol de azúcar, otros materiales a base de carbohidratos solubles en agua, plástico sintético derivado de plantas y una combinación de los mismos.
  20. 20. El método de conformidad con la reivindicación 19, en donde una o mas de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada, cola de fago, o ambos, es encapsulada usando un material seleccionado del grupo consistente en ácidos grasos vegetales, ácido graso, ácido esteárico, ácido palmítico, una cera animal, una cera vegetal, cera Carnauba y un derivado de cera.
  21. 21. El método de conformidad con la reivindicación 19, en donde una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada, cola de fago, o ambos, es encapsulada usando un material seleccionado del grupo consistente en azúcares y materiales solubles a base de no-lípidos.
  22. 22. El método de conformidad con la reivindicación 12, en donde una proteína de fago se administra además de uno o más de uno de los bacteriófagos, cola de fago, o ambos.
  23. 23. El método de conformidad con la reivindicación 1 , en donde, en la etapa de administración, una o más de una de las cepas de bacteriófagos de liberación controlada, cola de fago, o ambos, es administrada al animal durante un período de 5-7 días.
  24. 24. El método de conformidad con la reivindicación 23, en donde siguiendo la etapa de administración, el animal es sacrificado.
  25. 25. Un método para la prevención de la diseminación de infecciones en un animal causadas por uno o más de uno de los patógenos objetivo, el método comprende la administración de una o mas de una de las cepas de bacteriófagos, cola de fago, o ambos, al animal, de manera que una o más de una de las cepas de bacteriófagos, cola de fago, o ambos, sean liberadas dentro del tracto digestivo del animal y se adhieran y maten al patógeno objetivo, reduciendo así la población de uno o más de uno de los patógenos objetivo dentro de los desperdicios animales.
  26. 26. El método de conformidad con la reivindicación 25, en donde el patógeno objetivo es E. coli 0157:H7, Staphylococcus aureus, Treponema, u otro patógeno portado en el tracto gastrointestinal, o una combinación de los mismos.
  27. 27. El método de conformidad con la reivindicación 25 o 26, en donde una o más de una de las cepas de bacteriófagos, cola de fago, o ambos, son provistos como una cepa de bacteriófago de liberación controlada, cola de fago, o ambos.
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