MX2012001525A - Conservacion del agua y los alimentos. - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a composiciones antimicrobianas que contienen ácido propiónico o ácido acético mezclado con ácido pelargónico.
Description
CONSERVACION DEL AGUA Y LOS ALIMENTOS
Campo de la Invención
Un método para extender la vida útil del agua, alimentos y de ingredientes alimenticios más importantes por pulverización o con un tratamiento que mezcla ácidos orgánicos que contienen ácido pelargónico.
Antecedentes de la Invención
Las enfermedades transmitidas por alimentos son problemas comunes para millones de personas en todo el mundo. Las enfermedades transmitidas por alimentos son provocadas por muchos microorganismos diferentes, incluyendo las infecciones por Campylobacter spp., Shigella spp. Monocvtogenes Listeria, Yersenia enterolitica, Salmonella. Spp. y E. coli, que son frecuentes en muchos países. Las estadísticas CDC (Centro de Control de Enfermedades por sus siglas en inglés) en los Estados Unidos de Norteamérica sugieren que 76 millones de personas se enferman cada año debido al consumo de carne mal cocida, huevos, mariscos de concha, productos lácteos no pasteurizados, y vegetales sin lavar. Animales productores de alimentos son el principal reservorio de los serotipos no-típicos de la Salmonella entérica, la cual es responsable de causar un estimado de 1.4 millones de enfermedades, de 16,400 hospitalizaciones y 580 muertes/año en los Estados Unidos de Norteamérica.
Salmonella es un facultativo, un patógeno intracelular capaz de infestar a los humanos y animales resultando en infecciones. Después de la ingestión, la Salmonella puede escapar de los confines del intestino, puede penetrar en el intestino y puede ser transportado por la sangre a los órganos internos (Henderson, S. y colaboradores, 1999, Early events in the pathogenesis of avian salmonellosis. Infec. Immun.67 (7): 3580 -3586).
La mayoría de los casos de salmonelosis en los humanos aparecen debido al consumo de huevos de gallina. Dos días después de que las gallinas son desafiadas por vía oral con Salmonella, la bacteria se puede detectar en el bazo, hígado, corazón, tejidos de la vesícula biliar, tejidos intestinales y diversas secciones del oviducto. (Humphrey, TJ y colaboradores, 1994, Contamination of egg shell and contents with Salmonella enteritidis, Int. J. Food Microbiol 21 (1-2): 31-40). Algunos factores presentes en los huevos ayudan a mantener bajos los niveles de Salmonella en huevos frescos (0.6% de incidencia) a pesar de que los huevos del oviducto de la misma gallina mostraron mayores niveles de Salmonella (29% de incidencia), estos factores pueden incluir anticuerpos, enzimas antibacterianas y secuestradores de hierro y proteínas inhibidoras de la proteasa bacteriana en la yema y albúmina (Keller, LH y colaboradores., 1995, Salmonella enteritidis colonization of the reproductive tract and forming and freshly laid eggs of chickens. Infec. Immun. 63 (7): 2443 -2449).
La incidencia de Salmonella, E-coli y Enterococos varía en función del tipo de ingredientes utilizados en la fabricación de alimentos para animales. Hay una mayor incidencia de Salmonella en alimentos de origen animal (35%) que en los alimentos de origen vegetal (5%). La incidencia de E-coli es similar tanto en los alimentos provenientes de animales como en los alimentos de origen vegetal (40%), pero la incidencia de Enterococos es del 80% en los alimentos provenientes de animales y de 91% en los alimentos de origen vegetal. La incidencia de la contaminación por Salmonella en alimentos para animales es más elevada en forma de puré que en forma de gránulos. La peletización bajo condiciones de alta temperatura y alta presión reduce el número no sólo de Salmonella , sino también de otras bacterias. Un problema con peletización simple es que no hay protección contra la re-contaminación microbiana de los alimentos antes de ser consumidos por el animal, como en el envasado, el transporte y en comederos.
La presencia de diarrea en terneros tiene una importancia económica. Más del 90% de las diarreas en terneros es producida por E. coli y Salmonella y Clostridium . Los métodos conocidos de prevención son: (1) la vacunación de las madres a fin de transferir pasivamente anticuerpos en el calostro, (2) el uso de suplementos inmunológicos en los sustitutos de leche, (3) el uso de pro bióticos para crear un sano ambiente en el tracto gastrointestinal, y (4) cambios en la cría. Ninguna de estas medidas de protección son 100% efectivos.
La incidencia de diarrea en los recién nacidos y los lechones destetados es también muy alto. Una vez más, E. coli y Salmonella son los principales microorganismos implicados en la diarrea en los cerdos. Uno de los métodos preferidos para la prevención de este problema es el destete precoz segregado (SEW). La base del destete precoz es que cuanto antes los lechones son destetados, menor será las probabilidades de enfermedades de cruce entre la cerda y los lechones. En ambos casos de diarrea tanto en terneras como en lechones, el método preferido de tratamiento es con antibióticos.
La Comunidad Europea (CE) ha prohibido el uso de cinco antibióticos y la FDA (Administración de Alimentos y Medicamentos) en los Estados Unidos esta prohibiendo el uso de quinolonas en animales debido a la aparición de resistencia a este antibiótico. La resistencia bacteriana ha fomentado el desarrollo de antibióticos alternativos. Todos los estados de la CE han prohibido el uso de antibióticos como promotores del crecimiento, y esto se ha extendido a todos los países que exportan carne o sus derivados a la CE.
Muchos productos han sido desarrollados para la conservación de agua y alimentos para uso animal, incluidos los aditivos del agua, tales como productos de amonio cuaternario, productos a base de clorito, cloración, dióxido de cloro y ácidos orgánicos (acético, sorbato, ascórbico, cítrico y fórmico).
Métodos para la conservación de los alimentos incluyen el tratamiento de calor, ácidos orgánicos, formaldehido, aceites esenciales y la irradiación. La eliminación de Salmonella con ácidos orgánicos requiere de altos niveles de tratamiento, lo que implica un alto costo para la industria animal. La irradiación de alimentos no es rentable y no es amigable con el consumidor. El percarbonato de sodio es un poderoso oxidante que se utiliza como un antimicrobiano en los alimentos a niveles de 1-2% de la dieta.
El tratamiento con clorato se recomienda para E. coli y Salmonella ya que estas bacterias tienen la enzima nitrato reductasa que reduce a clorito el clorato, que tiene propiedades antimicrobianas. Cerdos que han sido desafiados con Salmonella , al ser administrados con iones de clorato a través del agua previo al sacrificio presentan conteo reducido de bacterias en los contenidos intestinales y el tejido linfático (Anderson, RC y colaboradores. 2004 Effect of drinking-water administration of experimental chlorate ion preparations on Salmonella entérica serovar Typhhmirhim colonization in weaned and finished pigs, Vet. Res. Comm. 28 (3): 179-189).
Los ácidos orgánicos han sido un aditivo importante para reducir la incidencia de infecciones transmitidas por los alimentos. El uso de cadenas cortas, medianas y largas de ácidos grasos, por ejemplo, fórmico, propiónico, butírico, láctico, cítrico, málico y otros han reportado ser exitosos en algunos casos. Las cadenas cortas de ácidos' grasos ejercen su actividad
antimicrobiana, porque RCOOH no disociados grupos de ácidos (no ionizados) son lípido permeables y por tanto, pueden atravesar la pared celular microbiana y se disocian en el interior más alcalino del microorganismo (RCOOH?RCOO" +H+) haciendo al citoplasma inestable para la supervivencia. El uso de ácidos orgánicos, especialmente el ácido fórmico y propiónico, están bien documentados en la técnica. Pero el ácido pelargónico se conoce sólo como herbicida y fungicida para el uso en las plantas, no para la conservación de agua y alimentos para animales.
El ácido pelargónico es un ácido graso natural que se encuentra en casi todas las especies de animales y plantas. Debido a que contiene nueve átomos de carbono, es también llamado ácido nonanoico y tiene la fórmula química CH3(CH2)7COOH. Se encuentra en niveles bajos en muchos alimentos comunes y se descompone fácilmente en el medio ambiente. Es un líquido aceitoso incoloro que solidifica a temperaturas más bajas. Tiene un olor rancio desagradable y es casi insoluble en agua.
El ácido pelargónico se utiliza como un herbicida no selectivo. Scythe (57% de ácido pelargónico, 3% de ácidos grasos relacionados y 40% de material inerte) es un herbicida de amplio espectro post-emergente o de quema -producido por ycogen / Dow Chemicals. El modo de acción herbicida del ácido pelargónico se debe en primer lugar a la permeabilidad de la membrana tanto en la oscuridad como en la luz, y en segundo lugar a la peroxidación impulsado por los radicales formados en la luz por la clorofila sensibilizada desplazada de la membrana del tilacoide (B.Lederer, T. Fujimori, Y. Tsujino, K. Wakabayashi y Boger P, Phyloloxic activity of middle-chain fatty acids II: peroxidation and membrana effects. Pesticide Biochemistry and Physiology 80:151-156).
Chadeganipour y Haims (Antifungal activities of pelargonio and capric acid on Microsporum gypseum Mycoses Vol 44, Number 3-4 pp 109-112, 2001) demostraron que el mínimo de concentración inhibitoria (MIC por sus siglas en inglés) para prevenir el crecimiento de M. gypseum en medios sólidos era de 0.02 mg / mi de ácido cáprico, y 0.04 mg / mi de ácido pelargónico. En medios líquidos era de 0.075 mg / mi de ácido cáprico, y 0.05 pelargónico mg / mi. Estos ácidos fueron probados de forma independiente y no como una mezcla.
N. Hirazawa, y colaboradores (Antiparasitic effect of medium-chain fatty acids against ciliated Crptocaryon irritans infestation in the red sea bream Pagrus major, Aquaculture, 198:219-228, 2001) encontraron que el ácido nonanoico así como los ácidos grasos C6 a C10 eran efectivos para controlar el crecimiento del parásito C. irritans y que los ácidos grasos C8, C9 y C 0 eran los más potentes.
Se encontró que el Trichoderma harzianum un control biológico para las plantas de cacao, produce ácido pelargónico como uno de muchos productos químicos, y fue eficaz en el control de la germinación y el crecimiento de los patógenos del cacao. (M. Aneja, Gianfagna T. y P. Hebbar, Trichoderma harzianum produces nonanoic acid, an inhibitor of spore germination and mycelial growth of two cacao pathogens. Physiological and Molecular Plant Pathology 67:304-307, 2005).
La solicitud de patente publicada US2004/0266852, describe un fungicida de uso agrícola compuesto por uno o más ácidos grasos y uno o más ácidos orgánicos diferentes de los ácidos grasos. En la mezcla de los ácidos orgánicos con el ácido graso, el ácido orgánico actúa como un sinergista potente para los ácidos grasos, como un fungicida.
La Patente Estadounidense. 5,366,995, describe un método para erradicar las infecciones por hongos y bacterias en las plantas y para mejorar la actividad de los fungicidas y bactericidas en las plantas por ácidos grasos y sus derivados con una formulación que contiene 80% de ácido pelargónico o sus sales para el control de hongos en plantas. Los ácidos grasos utilizados contienen principalmente de 9 a 18 cadenas de carbono.
La Patente Estadounidense 5,342,630 describe un pesticida para uso en plantas que contiene una sal inorgánica que aumenta la eficacia de los ácidos grasos de 8 - a 22 cadenas de carbono. Uno de los ejemplos muestra un producto en polvo con 2% de ácido pelargónico, 2% de ácido cáprico, 80% de talco, 10% de carbonato de sodio y 5% de carbonato de potasio.
La Patente Estadounidense 5,093,124 describe un fungicida y un artrópodo para plantas compuesto de ácidos mono alfa carboxílicos y sus sales con una intoxicación de las plantas reducida. Preferentemente un fungicida de al menos 9-10 cadenas de átomos de carbono, parcialmente neutralizados por un metal alcalino activo como el potasio. La mezcla se compone de 40% de ingrediente activo disuelto en agua e incluye un 10% de ácido pelargónico, 10% de ácido cáprico y un 20% de ácidos grasos de coco todos habiendo sido neutralizados con hidróxido de potasio.
La Patente Estadounidense 6,596,763 describe un método para controlar las infecciones de la piel compuesta por cadenas de 6 - a 18 - ácidos grasos de carbono o sus derivados.
La Patente Estadounidense 6,103,768 y la Patente Estadounidense 6,136,856 describe la utilidad única de los ácidos grasos y sus derivados para erradicar las infecciones por hongos y bacterias en las plantas. Este método no es preventivo pero mostró efectividad en las infecciones establecidas. Sharpshooter, un producto disponible comercialmente, con un 80% de ácido pelargónico, 2% de emulsionante y un 18% de surfactante mostró eficacia contra Penicilliutn y Boirytis spp.
La Patente Estadounidense 6,638,978 presenta un preservante antimicrobiano compuesto por un ácido graso éster de glicerol, una mezcla binaria de ácidos grasos (6 a 18 cadenas de carbono) y un segundo ácido graso (6 a 18 cadenas de carbono) en donde el segundo ácido graso es diferente del primer ácido graso, para la preservación de los alimentos.
WO 01/97799 describe el uso de ácidos grasos de cadenas medias como agentes antimicrobianos. Demuestra que un aumento en el pH de 6.5 a 7.5 aumentó el MIC de los ácidos grasos de cadena corta que contiene 6 a 8 cadenas de carbono.
El ácido pelargónico se utiliza como un componente en soluciones desinfectantes para uso en superficies que entran en contacto con los alimentos, en los establecimientos donde se manipulan alimentos. Un producto de EcoLab contiene 6.49% de ácido pelargónico como ingrediente activo que se utiliza como desinfectante para todas las superficies en contacto con alimentos (12 CFR 178. 1010 b).
La FDA ha autorizado el uso del ácido pelargónico como un agente saborizante sintético de alimentos (21 CFR 172.515), como coadyuvante, auxiliar en la producción y desinfectante para ser utilizados en contacto con los alimentos (12 CFR 178. 1010 b) y en el lavado o para ayudar en la descamación de frutas y verduras por medio de lejía (12 CFR 173.315).
El ácido pelargónico está listado por el USDA (Departamento de Agricultura de Estados Unidos de Norteamérica) en la lista de sustancias autorizadas USDA, 1990, en la sección 5.14, compuestos para el lavado de frutas y vegetales.
Breve Descripción de la Invención
Un objetivo de la invención es proporcionar un compuesto antibacteriano para extender la vida útil del agua, alimentos o ingredientes para alimentos, compuesto: de 1% a 99% en peso de ácidos orgánicos en solución acuosa, que es un C2:Cg ó C3:C9 mezcla de ácidos orgánicos amortizados a un pH = 1 - 5; 0 a 20% en peso de terpenos, 0.5 al 10% de surfactantes; en donde la concentración de ácido C9 es de 2 a 20% en peso, basado en el contenido total de ácido orgánico.
Otro objetivo de la invención es proporcionar un método para extender la vida útil del agua, alimentos o ingredientes para animales que comprende en: tratamiento de pulverizado o de mezcla en el agua, en alimentos o en ingredientes principales de los alimentos, una cantidad eficaz de una solución que contiene 1% al 99% en peso de ácidos orgánicos en solución acuosa, que es una mezcla de ácidos orgánicos C2:C9 ó C3:C9 amortizados a un pH = 1 - 5; 0 a 20% de peso de terpenos y 0.5 - 10% de surfactantes;
en donde la concentración de ácido C9 es de un 2 a 20%, basado en el contenido total de ácido orgánico.
Descripción Detallada de la Invención
Definiciones:
Un "ácido orgánico" de la invención es un compuesto de ácido carboxílico que contiene de una manera directa o ramificada una cadena de hidrocarbonos de 1 a 18 átomos de carbono, por ejemplo, ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico y ácido pelargónico.
Una "solución amortiguada" es la que se resiste a los cambios en el pH cuando pequeñas cantidades de un ácido o un álcali se añaden. La capacidad de amortiguación es una medida cuantitativa de la resistencia de una solución amortiguada para el cambio de pH al agregarle iones de hidróxido. Sistemas de amortiguamiento de la invención incluyen;
HCI, Citrato de sodio pH = 1 - 5
Acido cítrico, Citrato de sodio pH = 2.5 - 5.6
Acido acético, acetato de sodio pH = 3.7 - 5.6
NH4CI, NH4OH pH 1 a 11
Un "terpeno antimicrobiano" de la invención puede ser disulfuros, citral, pineno, nerol, geraniol, carvacrol, eugenol, carvona, anetol, alcanfor, mentol, limoneno, farnesol, caroteno, timol, borneol, mirceno, terpinene, linalol alílicos, o mezclas de los mismos. Terpenos preferidos son disulfuros, timol, citral, eugenol, carvacrol, y carvona alílicos, o mezclas de los mismos.
El término "cantidad eficaz" de un compuesto significa la cantidad que es capaz de ejercer la función del compuesto o propiedades para los cuales se expresa la cantidad eficaz, como ser una cantidad no tóxica pero suficiente para proporcionar un efecto ántimicrobiano. Así, una cantidad eficaz puede ser determinada por un experto en la técnica mediante la experimentación rutinaria.
Las formulaciones pueden variar no sólo en la concentración de los componentes principales, es decir, ácidos orgánicos, sino también en el tipo de terpenos, el tipo de surfactante y en la concentración de agua utilizada. La invención puede ser modificada mediante la adición o eliminación de los terpenos y los surfactantes de las formulaciones.
El término "efecto sinérgico" o "sinergia" se refiere a un efecto de conservación mejorada cuando los ingredientes se utilizan como una mezcla en comparación con el efecto esperado en función del uso individual de cada componente.
Las composiciones de la presente invención comprenden ácidos orgánicos que tienen de 1 a 18 carbonos, que contienen una cantidad eficaz de una mezcla de C2:C9 ó C3:C9, lo que resulta en un efecto sinergetico conservante. En general, una solución acuosa de los ácidos de cadena corta está amortiguada a un pH entre 1 y 5, preferentemente entre pH 1 y 3, luego el C9 ácido (pelargónico) se añade en una cantidad desde 2 hasta 20% de peso, junto con terpenos opcionales y surfactantes y otros aditivos.
Terpenos antimicrobianos, extractos vegetales o aceites esenciales que contienen terpenos pueden ser utilizados en la invención, así como los terpenos más purificados. Los terpenos se encuentran disponibles comercialmente o pueden ser producidos por diversos métodos conocidos en la técnica, tales como extracción de solventes o extracción por vapor / destilación o sintetizadas químicamente.
Los surfactantes pueden ser no iónicos, catiónicos o aniónicos. Ejemplos de surfactantes incluyen polisorbato 20, polisorbato 80, polisorbato 40, polisorbato 60, poliglicerina éster, poligliceril monooleato, decagliceril monocaprilato, propilenglicol dicaprilate, monoestearato de triglicerol, Tween™ "20, Span™ 20, Span™ 40, Span™ 60, Span™ 80, surfactante etoxilado aceite de ricino o mezclas de los mismos.
El total de la composición puede comprender de 1% a 100% de peso en ácidos orgánicos, preferiblemente de 20 al 95%. Del componente de ácido orgánico, el 2% a 20% en peso es ácido pelargónico y el restante 98% a 80% en peso es de ácido acético, ácido propiónico o una mezcla de los mismos. La composición puede contener de 0 a 20% en peso de terpenos, preferiblemente de 0.5% - 10%, y de 0 a 20% en peso de surfactante, preferiblemente de 0.5 - 5%. El total de la composición puede contener 0 - 99% en peso de agua.
La presente invención es eficaz contra cualquiera de estas clasificaciones de agentes infecciosos presentes en el agua, los alimentos y en ingredientes principales de alimentos, en particular, bacterias, micoplasma, virus y hongos. Ejemplos de estos agentes infecciosos son Staphylococcus tureus, Aspergillius fumigatus, Mycoplasma iowae, Sclerotinta homeocarpa, Rhizoctonia solani, Colletotrichum graminicola, Penicillnn sp., Mycoplasma pneumoniae, E-coli, Salmonella sp. Clostridia sp. Campylohacter. Sp. y otros. Las composiciones y métodos de la presente invención son eficaces en la prevención de muchos, si no de todas, estas infecciones en una gran variedad de temas, incluidos los humanos, otros mamíferos y aves.
La presente invención incluye un método para desinfectar el agua, los alimentos e ingredientes para alimentos. El método consiste en administrar a la composición de una variedad de medios. Por ejemplo, pulverizado sobre alimentos, pulverizado sobre el agua, mezclado en el agua potable, aplicado a las superficies donde se almacena agua y alimentos para uso futuro o para consumo diario, añadido gota a gota a través de un dosificador estándar o desinfectante de agua, por ejemplo en criaderos de animales de inicio, crecimiento y finalización.
La composición de la presente invención puede ser utilizada de forma segura y eficaz como preservante para el agua y los alimentos de todos los animales comercialmente creados, para el consumo humano y uso externo, para animales de compañía y otros animales donde se desea una baja concentración de microorganismos en el suministro de alimentos o agua.
A lo largo de esta solicitud, se hace referencia a varias publicaciones. Las descripciones de estas publicaciones se encuentran incorporadas por referencia en su totalidad en esta solicitud.
Ejemplo 1- Evaluación de ácidos orgánicos amortiguados:
Objetivo: Determinar el efecto del pH sobre la actividad antimicrobiana del ácido acético y propiónico;
Tratamientos:
1) Control (control negativo)
2) Acido fórmico: Acido propiónico (90:10 proporción; control positivo)
3) Acido acético (pH 1 )
4) Acido acético (pH 2)
5) Acido acético (pH 3)
6) Acido acético (pH 4)
7) Acido acético (pH 5)
8) Acido acético (pH 6)
9) Acido acético (pH 7)
10) Acido propiónico (pH 1)
11) Acido propiónico (pH 2)
12) Acido propiónico (pH 3)
13) Acido propiónico (pH 4)
14) Acido propiónico (pH 5)
15) Acido propiónico (pH 6)
16) Acido propiónico (pH 7)
Procedimiento;
Los ácidos propiónico y acético fueron amortiguados con hidróxido de amonio a un pH de 1 a 7. Los contenidos de ácido de las soluciones amortiguadas fueron determinados por la proporción de peso a peso para obtener el mismo contenido de ácido en las soluciones de ensayo. Las soluciones son añadidas a agua desionizada esterilizada para proporcionar un 0.025%, 0.05%, 0.075% y 0.1% de solución acida. El pH de la solución de agua desionizada fueron registradas y se tomó nota de cualquier problemas en la solubilidad.
100 ul de un cultivo de un caldo de nutrientes de Salmonella tvphimurium (ATTC14028) fue añadido a cada tubo de dilución. Después de la adición, los tubos se agitaron y se dejaron reposar. A las 4 y 24 horas después de la adición del inoculo, 100 ul de la solución fueron sembradas en placas de agar estándar (placas por triplicado). Las placas se incuban a 37°C durante 24 horas antes de la enumeración. La dosis mínima eficaz de cada ácido se determinó mediante regresión lineal.
Resultados:
Tabla 1. Efecto de amortiguación con pH en la efectividad del Acido Acético contra la Salmonella
Tabla 2. Efecto de amortiguación con pH en la efectividad del Acido Propionico contra la Salmonella
ND-MIC no pudo ser determinado debido a una falta de efecto a la más alta dosis.
Conclusiones: El amortiguamiento de ácido acético o propiónico con amoníaco disminuyó la efectividad del producto con la Salmonella. El punto de inflexión parece estar entre un pH de 3-4.
Ejemplo 2 - Evaluación de los ácidos orgánicos individualmente;
Objetivo: Determinar el efecto de la longitud de la cadena de carbono en los ácidos orgánicos en la actividad antimicrobiana;
Tratamientos:
1) Control
2) Acido fórmico: El ácido propiónico (90:10 proporción; control positivo)
3) Acido fórmico
4) Acido acético
5) Acido propiónico
6) Acido butírico
7) Acido Valerico
8) Acido caproico
9) Acido Enantico
10) Acido caprílico
11) Acido pelargónico
12) Acido Láurico
13) Hidróxido de potasio
Procedimiento:
En este experimento, el efecto de los ácidos grasos libres se evaluó. Varios ácidos grasos de cadena larga (Caprílico, láurico y pelargónico) no eran solubles en agua y se utilizo KOH para lograr que estos ácidos se diluyeran en el agua (la solución final contenía la misma cantidad por peso de ácido y KOH. El contenido de ácido en las soluciones fue calculado por una relación de peso por peso (peso del ácido / peso total de la solución amortiguada). Las soluciones se agregan al agua desionizada estéril para proporcionar un 0.025%, 0.05%, 0.075% y 0.1% de soluciones de ácido. El pH de las soluciones de agua desionizada fueron registradas y cualquier problema con su solubilidad anotado.
100 ul de un cultivo de un caldo nutriente de Salmonella typhimurium (ATTC 14028) se añadió a cada tubo de dilución. Después de agregarlo, los tubos se agitaron y se dejaron reposar. A las 4 y 24 horas después de la adición del inoculo, 100 ul de la solución se sembraron en agar (placas por triplicado). Las placas se incuban a 37°C durante 24 horas antes de la enumeración. La dosis mínima eficaz de cada ácido fue determinado por regresión lineal:
Tabla 4. Efecto de Acidos Orgánicos contra la Salmonella
Conclusiones: No se observó relación directa que se produjera entre la eficacia contra la Salmonella y la longitud de la cadena de ácidos orgánicos. Esto contrasta los efectos reportados para la longitud de la cadena del ácido y la eficacia antimicótica. La actividad de los ácidos caprílico, láurico y pelargónico no se pueden comparar con los ácidos de cadena más corta debido al uso de KOH.
Ejemplo 3 - Mezclas de ácidos orgánicos amortiguados;
Propósito: De los ácidos orgánicos de cadena larga, el pelargonico se observó ser el más efectivo sobre la base de estudios previos. Este experimento determinara si existe un efecto sinérgico cuando se mezcle un ácido acético o propiónico amortiguado con ácido pelargonico.
Productos de la prueba:
1) Control
2) Acido fórmico: Acido propiónico (90:10 proporción; control positivo)
3) Acido acético
4) Acido acético: ácido pelargonico (80:20: p / p)
5) Acido acético: ácido pelargonico (60:40: p / p)
6) Acido acético: ácido pelargonico (40:60: p / p)
7) Acido acético: ácido pelargonico (20:80: p / p)
8) Acido propiónico
9) Acido propiónico: ácido pelargonico (80:20: p / p)
10) Acido propiónico: ácido pelargonico (60:40: p / p)
11) Acido propiónico: ácido pelargonico (40:60: p / p)
12) Acido propiónico: ácido pelargonico (20:80: p / p)
13) Acido pelargonico
Procedimiento: los ácidos propiónico y acético fueron amortiguados con hidróxido de amonio a un pH de 3 y en combinación con pelargonico en las proporciones anteriores. El contenido de ácido de las soluciones amortiguadas fue determinado por el cálculo de la proporción peso a peso (peso de ácido / peso total de la solución amortiguada) y ajustada para proporcionar un índice de acidez igual para cada tratamiento. Los tratamientos anteriores se agregaron al agua desionizada estéril para hacer a un 0.025%, 0.05%, 0.075% y 0.1% soluciones totales de ácido. El pH de las soluciones de agua desionizada fue registrada y cualquier problema con la solubilidad, señalada.
100 ul de un caldo cultivado de nutrientes de Salmonella typhimurium (ATTC 14028) se añadió a cada tubo de dilución. Después de la adición, los tubos se agitaron y se dejaron reposar. A las 4 y 24 horas después de la adición del inoculo, 100 ul de la solución se sembraron en placas de agar estándar (placas por triplicado). Las placas se incubaron a 37°C durante 24 horas antes de la enumeración. La dosis mínima efectiva de cada ácido se determinó mediante regresión lineal.
Tabla 6. Efecto de Acido Pelargónico en la efectividad de acético o propionico contra la Salmonella
Tabla 6. Efecto de Acido Pelargónico en la efectividad de acético o propiónico contra la Salmonella
Conclusión: La adición de ácido pelargónico al ácido propiónico o acético dio como resultado un aumento en la eficacia.
Estudio 4:
Los ácidos propiónico y acético fueron amortiguados con hidróxido de amonio a un pH de 3 y combinados con ácido pelargónico en las porciones antes listadas. El contenido de ácido de las soluciones amortiguadas se determinó por el cálculo relación de peso a peso (peso de ácido / peso total de la solución amortiguado) y ajustada para proporcionar un valor de acidez igual para cada tratamiento. Los tratamientos anteriores se añadieron agua esterilizada desionizada para hacer soluciones de ácido a un total del 0.025% y 0.05%. El pH de las soluciones de agua desionizada fueron registrados y se anoto cualquier problema con la solubilidad .
100 ul de un cultivo de caldo de nutrientes de Salmonella typhimurium (ATTC14028) se añadió a cada tubo de dilución. Después de la adición, los tubos se agitaron y se dejaron reposar. Después de 4 y 24 horas de la adición del inoculo, 100 ul de la solución se sembraron en placas de agar estándar (placas por triplicado). Las placas fueron incubadas a 37°C durante 24 horas antes de la enumeración.
Tabla 8. Efecto de Acido Pelargonico en la efectividad de acético o propionico contra la Salmonella
Conclusión: La adición de ácido pelargónico (1 - 20%) al ácido propiónico o acético dio lugar a un aumento en la eficacia contra la Salmonella.
Estudio 5;
Los ácidos propiónico, acético y pelargónico por sí mismos o en combinación antes enlistadas fueron agregados al agua desionizada estéril para hacer solución de ácido total de 0.05%, 0.04%, 0.03%, 0.02% y 0.01%. El pH de las soluciones de agua desionizada fueron registradas y se tomó nota de los problemas de solubilidad. 100 ul de un cultivo de un caldo de nutrientes de Salmonella typhimurium (ATTC 14028) fue añadido a cada tubo de dilución. Después de la adición, los tubos se agitaron y se dejaron reposar. Pasadas 24 horas de la inoculación, 100 ul de la solución se sembraron en placas de agar estándar (en placas por triplicado). Las placas se incubaron a 37°C durante 24 horas antes de la enumeración.
ND= No se determino
Conclusión: Las pruebas mostraron un incremento en la eficacia después de mezclar los ácidos propiónico/pelargónico (95/5) y el acético/pelargónico (95/5) 24 horas después del tratamiento.
Estudio 6;
El ácido cáprico (5%, 10% ó 20%) diluido en ácido acético o ácido propiónico fue probado para determinar su eficacia contra la Salmonella en los alimentos.
Alimentos para aves de uso comercial afectados con Salmonella Tvphimurium (ATTC 14028) fueron tratados con 1 ó 3 Kg./Mt de las soluciones que se indican a continuación. Veinticuatro horas después del tratamiento, se agregaron 10 gr. de alimento a 90 mi de una solución amortiguada "butterfield", se mezclo y luego 100 ul de la solución se sembraron en Placas de agar estándar (placas por triplicado). Las placas se incubaron a 37°C durante 24 horas antes de la enumeración.
La adición de ácido cáprico, ácido acético o ácido propiónico en concentraciones de 5.20% al parecer no mejoraron significativamente la eficacia de los ácidos orgánicos contra la Salmonella, en la alimentación.
Estudio 7;
El ácido mirístico (5%, 10% y 20%) diluido en ácido propiónico fue probado para determinar su eficacia contra la Salmonella en los alimentos. El ácido mirístico no era soluble en ácido acético.
Alimentos para aves de uso comercial afectados con Salmonella Typhimurium (ATTC 14028) fueron tratadas con 1 ó 3 Kg. /Mt de las soluciones que se indican a continuación. Veinticuatro horas después del tratamiento, se agregaron 10 gr. de alimento a 90 mi de una solución amortiguada "butterfield", se mezclo y luego 100 ul de la solución se sembraron en Placas de agar estándar (placas por triplicado). Las placas se incubaron a 37°C durante 24 horas antes de la enumeración.
No se observo ningún efecto beneficioso en la eficacia cuando el ácido mirístico se añadió a un 5 - 20% al ácido propiónico en comparación con la combinación estándar de ácido propiónico.
Estudio 8;
El ácido Láurico (5%, 10% y 20%) diluido en ácido propiónico fue probado para determinar su eficacia contra la Salmonella en los alimentos.
Alimentos para aves de uso comercial afectados con Salmonella Tvphimurium (ATTC 14028) fueron tratadas con 1 ó 3 Kg. /Mt de las soluciones que se indican a continuación. Veinticuatro horas después del tratamiento, se agregaron 10 gr. de alimento a 90 mi de una solución amortiguada "butterfield", se mezclo y luego 100 ul de la solución se sembraron en Placas de agar estándar (placas por triplicado). Las placas se incubaron a
37°C durante 24 horas antes de la enumeración.
No se observo ningún efecto beneficioso en la eficacia cuando el ácido Láurico se añadió a un 5 - 20% al ácido propiónico en comparación con la combinación estándar de ácido propiónico.
Será evidente para los expertos en la técnica que se pueden hacer una serie de modificaciones y variaciones a la presente invención, sin apartarse del ámbito de protección de la invención. Se pretende que las especificaciones y ejemplos sean considerados únicamente como un ejemplo, y a través de las siguientes reivindicaciones se indica el verdadero ámbito y espíritu de la invención.
Claims (15)
1. Una composición antimicrobiana para extender la vida útil del agua, alimentos o ingredientes de alimentos, que consisten en: 1% a 99% en peso de ácidos orgánicos en solución acuosa, que es una mezcla de ácidos orgánicos C2:C9 ó C3:Cg amortiguados a pH = 1 - 5; 0 a 20% de peso de terpenos, y 0.5 - 10% de surfactantes en donde la concentración del ácido C9 es 2 a 20% en peso, basado en el contenido total de ácido orgánico.
2. La composición antimicrobiana de la reivindicación 1, que está amortiguada a un pH = 1 - 3.
3. La composición antimicrobiana de la reivindicación 1, en la cual el surfactante es polisorbato 20, polisorbato 80, polisorbato 40, polisorbato 60, poliglicerina éster, poligliceril monooleato, decagliceril monocaprilato, propilenglicol dicaprilate, monoestearato de triglicerol, Tween™ "20, Span™ 20, Span™ 40, Span™ 60, Span™ 80, surfactante etoxilado aceite de ricino o mezclas de los mismos.
4. La composición antimicrobiana de la reivindicación 1, en donde la concentración del surfactante es 0.5 a 5% en peso.
5. La composición antimicrobiana de la reivindicación 1, en donde el terpeno es seleccionado de un grupo consistente de disulfuro, citral, pineno, nerol, geraniol, carvacrol, eugenol, carvona, anetol, alcanfor, mentol, limoneno, farnesol, caroteno, timol, borneol, mirceno, terpinene, linalol alílicos, o mezclas de los mismos.
6. La composición antimicrobiana de la reivindicación 1, en donde el terpeno es seleccionado del grupo que consiste en disulfuro, timol, citral, eugenol, carvacrol, y carvona alílicos, o mezclas de los mismos.
7. La composición antimicrobiana de la reivindicación 1, en donde el contenido de terpenos es de 0.5 - 10% de peso,
8. Un método para extender la vida útil del agua, alimentos o ingredientes de alimentos, que cosiste en: tratamiento de pulverizado o de mezcla en el agua, en alimentos o en ingredientes principales de los alimentos, una cantidad eficaz de una solución que contiene 1% al 99% en peso de ácidos orgánicos en solución acuosa, que es; una mezcla de ácidos orgánicos C2:Cg ó C3:Cg amortizados a un pH = 1 - 5; 0 a 20% de peso de terpenos y 0.5 - 10% de surfactantes; en donde la concentración del ácido C9 es de un 2 a 20%, de peso basado en el contenido total del ácido orgánico.
9. El método de la reivindicación 8, en donde la composición está amortiguada a un pH = 1 - 3.
10. El método de la reivindicación 8, en donde el surfactante es polisorbato 20, polisorbato 80, polisorbato 40, polisorbato 60, poliglicerina éster, poligliceril monooleato, decagliceril monocaprilato, propilenglicol dicaprilate, monoestearato de triglicerol, Tween™ "20, Span™ 20, Span™ 40, Span™ 60, Span™ 80, surfactante etoxilado aceite de ricino o mezclas de los mismos.
11. El método de la reivindicación 8, en donde la concentración del surfactante es 0.5 a 5% de peso.
12. El método de la reivindicación 8, en donde el terpeno es seleccionado de un grupo consistente de disulfuro, citral, pineno, nerol, geraniol, carvacrol, eugenol, carvona, anetol, alcanfor, mentol, limoneno, farnesol, caroteno, timol, borneol, mirceno, terpinene, linalol alílicos, o mezclas de los mismos.
13. El método de la reivindicación 8, en donde el terpeno es seleccionado del grupo que consiste en disulfuro, timol, citral, eugenol, carvacrol, y carvona alílicos, o mezclas de los mismos.
14. El método de la reivindicación 8, en donde el contenido del terpeno es de 0.5 - 10% en peso.
15. El método de la reivindicación 8, en donde la composición es eficaz contra bacterias, virus, micoplasma u hongos presentes en el agua potable, alimentos e ingredientes para alimentos.
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