PT1387620E

PT1387620E - Processo para produção de um aditivo alimentar, aditivo e a sua utilização

Info

Publication number: PT1387620E
Application number: PT02724329T
Authority: PT
Inventors: Juhani Vuorenmaa; Nina Rautonen
Original assignee: Suomen Rehu Oy
Priority date: 2001-05-14
Filing date: 2002-05-08
Publication date: 2010-02-01
Also published as: BR0209671B1; HK1066150A1; NO20035061D0; WO2002091850A8; EA200301119A1; CZ301462B6; BR0209671A; HU228504B1; EP1387620B1; NO333901B1; SI1387620T1; PL204109B1; JP4069253B2; HUP0304087A3; DE60234255D1; CA2447410C; PL367243A1; EP1387620A1; DK1387620T3; HUP0304087A2

Description

DESCRIÇÃO

"PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE UM ADITIVO ALIMENTAR, ADITIVO E A SUA UTILIZAÇÃO" A presente invenção refere-se a um processo como definido no preâmbulo da reivindicação 1 para a produção de um aditivo alimentar. A invenção também se refere a um aditivo alimentar, à sua utilização e a uma preparação contendo o aditivo. 0 equilíbrio microbiano intestinal é um pré-requisito para a saúde e bem-estar bem como para a produtividade de animais. As perturbações deste equilíbrio surgem como diarreia e outros problemas de saúde intestinais, e podem até levar à morte do animal.

Os animais com estômago de um só compartimento são protegidos contra a influência de microrganismos nocivos por adição de vários antibióticos e agentes quimioterapêuticos que inibem o crescimento microbiano à forragem utilizada para alimentar o animal. Além disso, os produtos probióticos, tais como vários microrganismos, ácidos e leveduras, podem ser adicionados a alimentos para animais para manter o equilíbrio intestinal e evitar a utilização de antibióticos. Também há misturas forrageiras com oligossacáridos adicionados para inibir o crescimento de microrganismos nocivos ou para ajudar o crescimento de microrganismos úteis. Além disso, o pedido de patente FI 965192 descreve um hidrolisado de leveduras contendo oligossacáridos e/ou polissacáridos e a sua utilização para a prevenção de doenças intestinais. 1 A utilização de antibióticos envolve o problema de desenvolvimento de estirpes microbianas imunes a antibióticos e riscos consequentes para a saúde de seres humanos. Um problema com os produtos probióticos é a sua eficiência variável e geralmente baixa; acresce que os custos da sua utilização são razoavelmente altos. Um problema com a forragem contendo oligossacáridos puros e a forragem contendo oligossacáridos e/ou polissacáridos anteriormente conhecida é analogamente uma influência variável e, geralmente, excessivamente fraca de oligossacáridos e/ou polissacáridos na prevenção de doenças intestinais. Além disso, o preço de oligossacáridos puros é alto. 0 objectivo da presente invenção é eliminar as desvantagens acima referidas.

Um objectivo especifico da invenção é descrever um processo para a produção de um aditivo alimentar que pode ser utilizado para exercer uma influência mais eficaz nos microrganismos intestinais de modo a promover a saúde e/ou crescimento de animais.

Outro objectivo da invenção é descrever um aditivo alimentar eficaz de qualidade uniforme que possa ser utilizado para reduzir as doenças intestinais de animais de um modo económico.

Outro objectivo da invenção é descrever a utilização de um novo aditivo produzido de acordo com a invenção e uma preparação contendo o referido aditivo.

Quanto aos aspectos caracteristicos da invenção, faz-se 2 referência às reivindicações.

No processo da invenção para a produção de um aditivo alimentar, levedura de cerveja é filtrada e processada de tal modo que a sua estrutura celular é alterada e a concentração eficaz de oligo- e/ou polissacáridos, betaglucano e/ou proteínas na superfície das estruturas celulares é aumentada, i. e., a estrutura celular é degradada, para libertar oligo- e/ou polissacáridos, betaglucano e/ou proteínas para utilização para a prevenção de doenças intestinais. A invenção também divulga produtos fabricados por este processo, a sua utilização e preparações contendo aditivos de acordo com as reivindicações. A invenção baseia-se em trabalho de investigação, em que foram investigados aditivos alimentares e em que foi feita a observação inesperada de que, filtrando primeiro levedura de cerveja e processando-a depois hidroliticamente de modo a que a estrutura celular da levedura de cerveja seja degradada, é obtido um produto que, quando dado a um animal juntamente com forragem, reduz as doenças intestinais do animal consideravelmente mais eficazmente do que um produto obtido por mero tratamento da levedura de cerveja por um processo hidrolítico. 0 mecanismo de influência do produto assim obtido na prevenção de doenças intestinais é baseado no facto de a sua utilização ao intestino, o que significa que oligo- e/ou polissacáridos e/ou proteínas libertadas em conexão com a filtração de levedura de cerveja e degradação da função da estrutura celular de um modo análogo aos receptores de 3 microrganismos nocivos, tais como E. coli, no intestino, enfraquecendo a aptidão de microrganismos para aderir à parede do intestino.

Além disso, os oligo- e/ou polissacáridos betaglucano, proteínas, nucleótidos, péptidos e/ou outras substâncias, libertadas em conexão com a referida degradação da estrutura celular de levedura de cerveja são úteis em matéria de regulação da população microbiana intestinal.

Os produtos de degradação obtidos através do processo de filtração e hidrólise têm influência na resposta imune do animal, i. e., determinados componentes da levedura de cerveja, e. g., as estruturas de açúcares de levedura que contêm fósforo, podem melhorar a resposta imune dos animais, inibindo assim doenças intestinais. 0 processo de produção tem, além disso, um efeito no tipo e intensidade da resposta imune. A levedura de cerveja é produzida como um subproduto da indústria de cerveja. Normalmente, a mistura de levedura de cerveja é passada após a produção de cerveja para recipientes de armazenagem, onde a levedura de cerveja é depositada no fundo do recipiente. Depois disso, a cerveja que permanece à superfície é separada. 0 teor de matéria seca da levedura de cerveja assim obtida, geralmente, varia na gama de 7-13% em peso.

No processo da invenção, a levedura de cerveja depositada no fundo do recipiente é filtrada mecanicamente e/ou pneumaticamente. A levedura de cerveja pode ser filtrada por qualquer método de filtração conhecido. Para evitar o entupimento dos filtros, e. g., placas de filtração, é possível utilizar um vibrador, e. g., um micro-vibrador a alta 4 frequência, e/ou alguma outra técnica correspondente para evitar o entupimento. A densidade do filtro é seleccionada com base no tamanho das partículas da levedura. 0 teor de matéria seca de levedura de cerveja filtrada de acordo com a invenção é, pelo menos, 15% em peso, de modo preferido 18-20% em peso

Na levedura de cerveja utilizada, os oligo- e/ou polissacáridos, betaglucano, proteínas, tal como a manoproteína, estão ligados às estruturas celulares da matéria-prima.

No processo da invenção, a estrutura celular de levedura de cerveja é degradada hidroliticamente utilizando um ácido e/ou um álcali, através de autólise e/ou enzimaticamente. Além do processamento hidrolítico, o tratamento térmico e/ou tratamento com detergente de levedura de cerveja é/são também possivel/possíveis, e/ou pode ser utilizado um tratamento de que degrada a estrutura celular da matéria-prima, e. g., submetendo a estrutura celular a uma força mecânica, hidrostática e/ou pneumática.

Os ácidos utilizados na hidrólise podem ser, e. g., ácidos minerais convencionais, como ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido nítrico e assim por diante, assim como ácidos orgânicos fortes, e. g., ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico e assim por diante. A gama de pH utilizada na hidrólise pode ser inferior a 4, e. g., cerca de 2-4. Na hidrólise alcalina, as bases utilizadas podem ser, e. g., hidróxidos alcalinos convencionais, como o hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, etc., hidróxido de amónio ou outros álcalis que libertam oligo- e polissacáridos. 5

As enzimas utilizáveis em hidrólise enzimática incluem e. g., várias proteases, e. g., proteases ácidas ou alcalinas. Na hidrólise, também é possível utilizar a enzima contida na própria levedura de cerveja, caso em que ocorre hidrólise através de autólise. Além disso, a hidrólise pode ser implementada utilizando outras enzimas adicionadas, proteases, ribonucleases e desaminases. No processamento enzimático, também é possível utilizar uma combinação de várias enzimas, simultaneamente e/ou em sucessão, e. g., papaína, ribonuclease e/ou desaminase. Em geral, o processo pode ser implementado utilizando enzimas apresentados nas especificações referidas adiante e/ou outras enzimas conhecidas elas próprias e tendo o efeito desejado de degradar a estrutura celular da matéria-prima, em conjunto e/ou separadamente, e. g., como descrito nas especificações referidas adiante.

Na hidrólise, a levedura pode ser aquecida a uma temperatura superior a 40 °C, na autólise e na hidrólise enzimática, e. g., a 40-65 °C e na hidrólise ácida e alcalina, e. g., a 70-95 °C. A duração do período de aquecimento pode variar dependendo da temperatura, e. g., 1-12 h.

As fracções insolúveis e solúveis obtidas através da hidrólise contêm os desejados oligo- e/ou polissacáridos, betaglucano e/ou proteínas. A degradação hidrolítica de leveduras está descrita em especificações e pedidos de patentes: documentos FI 965192, WO 96/38057 e GB 1032687. Estes métodos, bem como outros métodos conhecidos, podem ser utilizados em conexão com a presente invenção, sendo o produto utilizável expressamente o produto não fraccionado tal e qual ou a fracção insolúvel ou solúvel. 6 0 produto fabricado pelo processo da invenção pode ser adicionado a alimento para animais ou produto alimentar directamente como tal, numa forma humedecida ou seca, e pode geralmente ser tratado de um modo desejado. 0 aditivo alimentar produzido pelo método da invenção pode ser utilizado em alimentos destinados a animais com estômago de um só compartimento, e. g., suinos, especialmente porcos, aves, como galinhas, frangos e perus, bezerros, animais de pêlo, como raposas, animais de estimação, como cães e gatos, cavalos, principalmente potros, peixes e assim por diante, para prevenir doenças intestinais. A quantidade de aditivo alimentar utilizado em forragem/nutrição de animais de estômago com um só compartimento pode ser 0,01-1,0% em peso, de um modo preferido 0,1-0,3% em peso da quantidade total de alimento para animais, calculada em termos de matéria seca. O aditivo pode ser utilizado em conjunto com alimento para animais/nutrição ou como tal. A utilização adequada do aditivo é tal que a toma diária é de 0,1-10 g/dia, de um modo preferido 0,1-3 g/dia. O aditivo alimentar da invenção também pode ser utilizado em alimentação humana, e. g., em preparações de alimentos para crianças ou adultos ou como uma preparação servida separadamente para promover a saúde, para equilibrar os microrganismos intestinais e para prevenção de doenças intestinais.

Quando adicionado à forragem para animais, o aditivo produzido pelo processo da invenção é cerca de 25-30% mais eficaz na inibição do crescimento de microrganismos nocivos e na promoção do crescimento de microrganismos úteis do que um produto feito de levedura de cerveja não filtrada. Ao mesmo tempo, são melhorados o crescimento dos animais, a utilização de 7 alimentos para animais e a economia de produção global. Além disso, os constituintes úteis de levedura são conservados no mesmo produto. A invenção permite ainda o fabrico económico do aditivo e preparação da invenção.

Além disso, a utilização de produtos forrageiros de acordo com a invenção, i. e., produtos forrageiros naturais em alimentação animal proporciona uma oportunidade para deixar de utilizar antibióticos de forragem. É diminuído o risco de desenvolvimento de estirpes microbianas imunes a antibióticos e são reduzidos os riscos para a saúde humana por eles causados. A invenção vai agora ser descrita em pormenor com referência aos seguintes exemplos das suas formas de realização. EXEMPLO 1

Numa experiência foi produzido um aditivo alimentar de acordo com a invenção a partir de levedura de cerveja com um teor de matéria seca de 9% em peso, obtido da indústria de cerveja. A levedura de cerveja foi filtrada mecanicamente por meio de um filtro fino, por vibração das placas do filtro com um micro-vibrador a alta frequência. A levedura foi filtrada até um teor de matéria seca de 18% em peso. Durante a filtração, 3-4% da matéria seca foram removidos com o líquido e o rendimento de matéria seca de levedura foi de 50-60% da quantidade estimada. A levedura de cerveja filtrada foi hidrolisada com um ácido. Na hidrólise, o pH da suspensão de levedura foi mantido 8 num valor de 2-3 utilizando um ácido forte (4 h) e a uma temperatura de 70-85 °C. Em seguida, o pH foi aumentado para um valor de 4-5 e o produto obtido foi arrefecido. O produto final obtido pode ser utilizado como tal ou pode ser seco por métodos conhecidos. EXEMPLO 2

Nesta experiência, o efeito de um hidrolisado de levedura, preparado como no Exemplo 1, na adesão da bactéria E. coli a membranas mucosas de suínos em placas de micro-titulação foi comparado com o correspondente efeito de um hidrolisado de levedura produzido pelo método descrito no pedido de patente Fl 965192; a experiência está descrita na publicação Conway, P.L., (1990) Infection and Immunity 58, 3178-3182. A presença de receptores específicos de K88 na mucosa ileal suína depende da idade.

Os resultados estão apresentados na Tabela 1. Tabela 1

Adesão de E. coli, % Quantidade de Controlo Hidrolisado, Hidrolisado, % de filtrado material de teste na levedura não levedura de material análise % filtrada filtrada não filtrado 100 0,16 21, 4 16,2 76 0, 08 45, 8 32, 4 71 0,016 82,3 60, 7 74 9

Foi estabelecido a partir dos resultados que o aditivo da invenção foi mais eficaz em cerca de 25-30% na inibição da aderência de E. coli do que um produto preparado a partir de levedura de cerveja não filtrada. EXEMPLO 3

Foi realizada uma experiência para investigar o efeito do hidrolisado de levedura preparado no Exemplo 1 e de um hidrolisado 2 de acordo com a invenção na imunidade intestinal de ratos. A imunidade foi determinada pela medição do teor de igA no tracto digestivo e determinação das proporções de células imunes a partir de amostras de tecido intestinal. As determinações comparativas foram feitas utilizando um controlo e um produto de betaglucano.

Em cada ensaio, foram utilizados 6 ratos. Amostras de tecidos foram retiradas do duodeno e do ileo 28 dias após o início da experiência de alimentação. As amostras foram diluídas e o seu IgA foi determinado pelo novo método ELISA, que é utilizado para medir a resposta imune ao nível do intestino. Por métodos anteriores, a imunidade foi determinada indirectamente a partir de culturas de células ou amostras de sangue. Pelo método utilizado agora, é possível medir tanto a imunidade mediada por células como a imunidade mediada por anticorpos no intestino e assim medir directamente o efeito inibidor de diferentes produtos contra doenças intestinais. Nas determinações, foram utilizados anticorpos monoclonais específicos para células imunes de ratos. O produto de acordo com a invenção (0,3%) e betaglucano 10 não tiveram grande efeito no teor de IgA no tracto digestivo. Ambos aumentaram o teor de IgA em comparação com o controlo. Em rações menores, o produto da invenção aumentou o teor de IgA em comparação com o controlo.

As frequências de macrófagos e células CD8 positivas (células positivas/O,5 vilosidades) estão apresentadas na Tabela 2.

Tabela 2

Controlo Betaglucano Hidrolisado do Exemplo 1 Hidrolisado 2 Macrófagos 8,2 5, 8 15, 7 13, 0 CD8 + 8,5 13,0 19,5 15, 0

Pode observar-se a partir da Tabela 2 que o produto da invenção causou um aumento significativo da frequência de células de macrófagos e um claro aumento da frequência de células CD8 positivas. 0 produto da invenção estimulou localmente no tracto digestivo os tipos de resposta imune que têm uma importância especial em infecções intracelulares (vírus, parasitas e bactérias que proliferam em células), dando protecção adicional mesmo contra outras infecções para além das causadas por E. coli, enquanto o produto betaglucano foi mais ou menos ineficaz. A invenção não está limitada aos exemplos das suas formas de realização descritas acima; em vez disso, as suas variações são possíveis dentro do âmbito da ideia inventiva definida nas reivindicações.

Lisboa, 25 de Janeiro de 2010 11

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a produção de um aditivo alimentar para utilização para a prevenção de doenças intestinais, processo esse em que levedura de cerveja é tratada por um processo hidrolitico, caracterizado por a levedura de cerveja ser filtrada e a levedura de cerveja filtrada ser tratada hidroliticamente de modo que a estrutura celular se abra e seja aumentada a concentração eficaz de oligo-e/ou polissacáridos, betaglucano e/ou proteínas na superfície das estruturas celulares.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a levedura de cerveja ser filtrada mecanicamente.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por a levedura de cerveja ser filtrada até um de teor de matéria seca mínimo de 15%, de um modo preferido até um teor de matéria seca de 18-20%.
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a levedura de cerveja filtrada ser tratada com um ácido e/ou um álcali.
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a levedura de cerveja filtrada ser tratada enzimaticamente.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a levedura de cerveja filtrada ser tratada termicamente e/ou mecanicamente, hidrostaticamente 1 ou pneumaticamente de modo a que a estrutura celular seja degradada.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o produto obtido ser utilizada tal e qual sem fraccionamento.
8. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado por o oligo- e/ou polissacárido, betaglucano e/ou produto proteico obtido ser adicionado à alimentação numa quantidade de 0,01-1,0% em peso, de um modo preferido 0,1-0,3% em peso, calculado em termos de matéria seca.
9. Aditivo alimentar para a prevenção de doenças intestinais, caracterizado por o aditivo ter sido produzido por tratamento de levedura de cerveja filtrada por um processo hidrolitico de modo que a estrutura celular se abra e seja aumentada a concentração eficaz de oligo- e/ou polissacáridos, betaglucano e/ou proteínas na superfície das estruturas celulares.
10. Aditivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o aditivo ter sido produzido por filtração mecânica de levedura de cerveja.
11. Aditivo de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado por o aditivo ter sido produzido por tratamento de matéria-prima com um ácido e/ou um álcali.
12. Aditivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado por o aditivo ter sido produzido por tratamento enzimático da matéria-prima. 2
13. Aditivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado por a levedura de cerveja ter sido tratada termicamente e/ou mecanicamente, hidrostaticamente ou pneumaticamente de modo que a estrutura celular tenha sido degradada.
14. Utilização de um aditivo alimentar de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13 para preparação de nutrição destinada à prevenção de doenças intestinais, sendo a quantidade do aditivo utilizada 0,01-1,0% em peso, de um modo preferido 0,1-0,3% em peso, misturada em substâncias alimentares.
15. Preparação contendo um aditivo alimentar e destinado a ser dado a uma criatura a ser alimentada, caracterizada por a preparação conter um produto como definida em qualquer uma das reivindicações 10 a 13 numa quantidade de 0,01-1,0% em peso, de um modo preferido 0,1-0,3% em peso da porção diária de alimentos ou rações. Lisboa, 25 de Janeiro de 2010 3