PL172912B1

PL172912B1 - Method of producing animal fodder additive in the form of fine capsules

Info

Publication number: PL172912B1
Application number: PL91300496A
Authority: PL
Inventors: William M Rutherford; Jack E Allen; Herman W Schlameus; Donald J Mangold; William W Harlowe Jr
Original assignee: Pioneer Hi Bred Int; Pioneer Hibred International Inc
Priority date: 1990-12-31
Filing date: 1991-03-29
Publication date: 1997-12-31
Also published as: WO1992012234A1; CA2099617C; CS144691A3; RU2096452C1; CZ280816B6; CA2099617A1; JP2573892B2; EP0565522A4; HU9301855D0; ATE152767T1; EP0565522A1; JPH06503705A; SK279880B6; BR9107280A; EP0565522B1; DE69126037T2; YU83491A; HUT68380A; DE69126037D1; ES2100951T3

Abstract

Sposób wytwarzania drobno kapsulko- wanych dodatków do pasz dla zwierzat przez podawanie mieszaniny drobnoustrojów z kwasem tluszczowym na wirujaca tarcze, znamienny tym, ze jako drobnoustroje podaje sie kulture bakteryjna Enterococcus faecium, które uprzednio suszy sie przez wymrazanie, kwas tluszczowy stosuje sie w ilosci 50 do 90% wagowych, przy szybkosci obro- tów tarczy 2.000 do 4.000 obrotów na minute, przy czym miesznine doprowadza sie do urzadze- nia oslaniajacego wirujaca tarcze z predkoscia 50 do 200 g/min. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania drobno kapsułkowanych dodatków do pasz dla zwierząt, zawierających bakterie korzystnie zasilających mikroflorę jelitową.

Znane są różne sposoby wytwarzania takich probiotyków, jednakże istnieją trudności w utrzymaniu stabilności bakterii w tych probiotykach zawartych. Z reguły wytwarza się probiotyki do stosowania jako dodatki do pasz w ilości około 1%.

Probiotyki wytwarzane znanymi sposobami nie mogą być jednakże przechowywane w magazynach rolników przez dłuższy czas. Magazynowanie przez czas dłuższy wymaga utrzymywania warunków niewielkiej wilgotności. W wielu przypadkach nadmierna wilgotność powoduje aktywację bakterii lub zapoczątkowanie ich wzrostu. Ten wzrost przy jednoczesnym braku zasilania powodować może obumieranie bakterii i w konsekwencji zatrzymania aktywacji probiotyku. W innych przypadkach, dodatek antybiotyków do pasz, zawierających probiotyki wytwarzane znanymi sposobami, lub dodatek innych składników niszczących bakterie powoduje niszczenie tych ostatnich w czasie składowania. Tak więc magazynowanie przez czas dłuższy probiotyków wytwarzanych znanymi sposobami jest uciążliwym problemem.

W przypadku zaś dodawania, co często ma miejsce, probiotyku do paszy dla drobiu, granuluje się materiał dodając probiotyk przed granulowaniem. Wilgoć pochodząca z pary wodnej używanej podczas granulowania powoduje częściowe uaktywnienie się bakterii, lecz także może zabić je, ponieważ wilgoci może być za mało dla podtrzymania wzrostu bakterii. Również ciepło podczas granulowania może zabić bakterie. Istnieje również problem kwaśnego środowiska w żołądku, które może pozbawić bakterie aktywności zanim osiągną one jelita. Istnieje zatem silne zapotrzebowanie na probiotyki, które wyzwalać będą organizmy tylko we właściwym jelicie, bez wcześniejszego uwalniania pod wpływem wilgoci lub kwasowości środowiska, które to warunki panują w przewodzie pokarmowym przed jelitem cienkim.

W celu zapobiegania opisanym wyżej niekorzystnym działaniom różnych środowisk na drobnoustroje zawarte w dodatkach do pasz wytwarzano te dodatki w postaci mikrogranulek osłoniętych powłokami odporniejszymi na działanie czynników z zewnątrz. Jako powłoki stosuje się między innymi kwasy tłuszczowe, które w mieszaninie z bakteriami podaje się na środek wirującej tarczy wykonanej zazwyczaj ze stali nierdzewnej. Sposób ten opisano między innymi w Journal of Gas Chromatography, październik 1965 str. 345 - 347,

172 912 a wytwarzano je przez podawanie mieszaniny bakterii i mediów zawierających kwasy tłuszczowe, a ruchomą tarczę w opisie patentowym USA nr 4 675 140.

Postępując sposobem opisanym wyżej niejednokrotnie nie uzyskuje się wymaganych efektów, zwłaszcza szczelności powłok, których zadaniem jest ochrona bakterii zawartych w mikrokulkach przed niepożądanymi czynnikami zewnętrznymi. Okazało się bowiem, że proces przebiega różnie w różnych warunkach, jak również zależnie od rodzaju bakterii.

Sposób wytwarzania dodatków drobno kapsułkowanych dodatków według wynalazku przez podawanie mieszaniny drobnoustrojów z kwasem tłuszczowym na wirującą tarczę, wyróżnia się tym, że jako drobnoustroje podaje się kulturą bakteryjną Enterococcusfeacium, którą uprzednio suszy się przez wymrażanie, kwas tłuszczowy stosuje się w ilości 50 - 90% wagowych, przy szybkości obrotów tarczy 2.000 do 4.000 obrotów na minutę, przy czym mieszaninę doprowadza się do urządzenia osłaniającego wirującą tarczę z szybkością 50 do 200 g/minutę.

Korzystnie jest jako kwas tłuszczowy stosować kwas tłuszczowy C12-C14 „, najkorzystniej kwas stearynowy.

Mówiąc ogólnie, ważne jest, aby kwas tłuszczowy miał temperaturę topnienia poniżej 75°C, korzystnie w zakresie 40 - 75°C. Oczywiście musi występować on w stanie stałym w temperaturze pokojowej, aby mógł być skutecznym środkiem osłaniającym. Wymagania te będą spełniane przez wszystkie wolne kwasy tłuszczowe, które znajdują się w zakresie przytoczonego powyżej wzoru chemicznego.

W środku mikroosłaniającym, wykonanym zgodnie ze sposobem według wynalazku, mikroosłonięte cząstki zawierają zwykle od około 50% do powyżej 90% wagowych kwasu tłuszczowego, a resztę stanowi kultura bakteryjna. Korzystny zakres wynosi od około 60% do około 75% kwasu tłuszczowego. Jeżeli użyje się za mało kwasu tłuszczowego, osłonka będzie niewystarczająca dla ochrony. Z drugiej strony, jeżeli zastosuje się za dużo kwasu tłuszczowego, osłonka będzie za gruba, co spowoduje nieodpowiednie uwalnianie szczepów bakterii w jelicie.

Wynalazek został bliżej zilustrowany na nie ograniczających zakresu wynalazku przykładach wykonania i na bazie wykresów przedstawionych na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia stabilność szczepów zawartych w granulkach otrzymanych sposobem według wynalazku w okresie 70 dni, fig. 2 ilustruje podobnie stabilność szczepów po zmieszaniu granulek otrzymanych sposobem według wynalazku z typowym pokarmem, zaś fig. 3 podobnie ilustruje stabilność wspomnianych szczepów w paszy zawierającej antybiotyki.

Przykład 1. Pokazano tu stabilność produktu z dwóch różnych szczepów Enterococcus faceium przy temperaturach 4°C i 27°C. Na fig. 1 pokazano stabilność osłoniętych szczepów Enterococcus faceium z osłonięciem wykonanym za pomocą urządzenia osłaniającego z wirującą tarczą przy zastosowaniu kwasu stearynowego w ilości wynoszącej 35% ciężaru kultury bakteryjnej. Warunki osłaniania były takie jak opisano powyżej, mianowicie: zawiesinę bakterii Enterococcus faecium i kwasu stearynowego w stosunku 35/65 przy temperaturze 60°C podawano na 4-calową tarczę wirującą z prędkością 3000 obr/min, z prędkością zasilania 100 g/min. Otrzymano produkt w postaci granulek stanowiących osłoniętą kulturę bakteryjną. Produkt na próbę umieszczono w zamkniętych szczelnie woreczkach zabezpieczających przed parą i próbkowano destrukcyjnie co tydzień w celu określenia współczynnika CFU. Można zauważyć, że produkt według wynalazku zachował doskonały współczynnik tworzenia kolonii organizmów (CFU) przy czasach przechowywania nawet 70 dni. Wyniki ilustruje wykres jak pokazuje fig. 1.

Przykład 2. Postępowano jak według przykładu 1 z tym, że zastosowano mieszaninę paszową o następującym składzie wyrażonym w procentach wagowych: 54% ziarnistej śruty kukurydzy, 26% mąki sojowej, 2% mączki rybnej o 12% zawartości wilgoci, 1,5% fosforanu dwuwapniowego, 1% kamienia wapiennego, 5,5% oleju sojowego. Zawartość wilgoci w mieszaninie wynosiła 12%. Dodano trzy antybiotyki w następujących ilościach wagowych: Deccox 6% (454 ppm), Salinomycin (50 ppm) i monensin sodium (120 ppm). Do mieszaniny tej dodano kulturę bakteryjną otrzymaną według przykładu 1 w takiej ilości, aby dostarczyć w przybliżeniu 1 x 10⁶ CFU/g paszy. Paszę pakowano w worki zamykane szczelnie termicz4

172 912 nie i inkubowano w temperaturze pokojowej. Co tydzień pobierano próbki w celu określenia współczynnika CFU. Wykres z fig. 2 dokumentuje doskonałą stabilność osłoniętych sposobem według wynalazku szczepów w paszy, w obecności trzech typowych dla pasz antybiotyków.

Przykład 3. Postępowano jak w przykładzie 1 z tym, że do mieszaniny paszowej wprowadzano różne antybiotyki. Przykład 3 powinien być interpretowany w połączeniu z fig. 3. Pokazuje on stabilność osłoniętej mieszaniny Enterococcus faceium w paszy w obecności różnych antybiotyków. Pasza składa się z 60% drobnoziarnistej śruty kukurydzy, 38% mączki sojowej i 2% kamienia wapiennego z zawartością wilgoci około 14%. Kulturę bakteryjną otrzymaną, według przykładu 1 dodano do poziomu w przybliżeniu 10⁶ CFU/g paszy i wymieszano. Porcje w przybliżeniu 5-kilogramowe przechowywano w szczelnie zamkniętych workach w temperaturze 20°C i co tydzień pobierano próbki przez 16 tygodni. Antybiotyki zawarte były w poszczególnych próbkach paszy w następujących ilościach:

Dusalicylan metylenowy bacitracyny 50 g/t
Carbadox	50 g/t
Chloroteracyklina	200g/t
Lasalocyd	30 g/t
Linkomycyna	100 g/t
Neomycyna	140 g/t
Oksytetracyklina	150 g/t
Sulfametazyna	10^0 g/J\.
Tylosin	100 g/t
Wirginiamycyna	20 g/t
ASP250	100 g/t
Furadox	10 g/t
W tabeli 1 podano minimalne czasy dla zmniejszenia się współczynnika CFU (współ-
czynnik zdolności tworzenia kolonii) o 1 log. Tabela 1
Czas (w dniach) dla zmniejszenia się współczynnika CFU o 1 log przy 20°C w mieszance pastewnej o wilgotności 14%
Antybiotyk	Czas składowania (dni)
Kontrola	103
Bacitracyna	88
Carbadox	54
Chlorotetra^cyklina	60
Lasalocid	57
Linocomycina	75
Neomycina	53
Oksytetracyklina	59
Sulfametazyna	62
Tylosin	52
Wirginiamycyna	112
ASP250	67
Furadox	53

Przykład 4. Postępowano według przykładu 1, a następnie określono stabilność produktu szczepów osłoniętych sposobem według przykładu 1 wprowadzonych do paszy dla kurcząt, w obecności następujących składników:

Surowe proteiny, nie mniej niż 18,0%

Surowe tłuszcze, nie mniej niż 5,0%

Surowe włókna, nie więcej ηώ 6,0%

Granulki zawierające antybiotyk (CTC 50 g/t) i bez antybiotyku wykonane były z następujących składników i w następujących warunkach: kukurydza, SEM, serwatka, olej sojowy, fosforan dwuwapniowy, kamień wapienny, mieszanka minerałów śladowych,

172 912 mieszanka witaminowa, selen, siarczan miedzi. Kulturę bakteryjną dodano w ilości w przybliżeniu 5xl0⁵ CFU/g paszy. Temperatura kondycjonowania wynosiła 70°C, a granulki na wyjściu miały temperaturę 78°C. Granulki składowano w nie zamkniętych szczelnie workach i co tydzień pobierano próbkę w celu określenia CFU.

W żadnym przypadku warunki granulowania nie miały szkodliwego wpływu na stabilność granulowanego produktu. W szczególności produkt granulowany miał stabilność taką samą jak produkt nie granulowany.

172 912

WSPÓŁCZTSW TUaBZEAOLOKII

—Q-2TC

172 912 |'Π ΙΤ7ΤΤΤ ί JTiTn (ΊΊ I j Π ΤΙ ΤΤΠ ϊ ο

^LTTT	πτητ	TTTT	ΙΙΙΙΙ'Ί ΓΠΊΊ 1 1 Η [ I ITIT	Γττητπτ
0	1	0	20 30	40

DBII

FIG. 2

-X- -^»4_C

-0.--<&. 27°C

Η— —“4— 4*C □ ------S-27T

172 912

WSPÓŁCZYNNIK ZDOLNOŚCI TWORZENIA KOLONII

BACYTRACYNA

KONTROLNA

FIG. 3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenie patentowe

1. Sposób wytwarzania drobno kapsułkowanych dodatków do pasz dla zwierząt przez podawanie mieszaniny drobnoustrojów z kwasem tłuszczowym na wirującą tarczę, znamienny tym, że jako drobnoustroje podaje się kulturę bakteryjną Enterococcus faecium, które uprzednio suszy się przez wymrażanie, kwas tłuszczowy stosuje się w ilości 50 do 90% wagowych, przy szybkości obrotów tarczy 2.000 do 4.000 obrotów na minutę, przy czym mieszninę doprowadza się do urządzenia osłaniającego wirującą tarczę z prędkością 50 do 200 g/min.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako kwas tłuszczowy stosuje się wolny kwas tłuszczowy C12-C24.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako wolny kwas tłuszczowy stosuje się kwas stearynowy.