PT2611310T - Formulação antimicrobiana - Google Patents

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PT2611310T
PT2611310T PT118203835T PT11820383T PT2611310T PT 2611310 T PT2611310 T PT 2611310T PT 118203835 T PT118203835 T PT 118203835T PT 11820383 T PT11820383 T PT 11820383T PT 2611310 T PT2611310 T PT 2611310T
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Description

DESCRIÇÃO "FORMULAÇÃO ANTIMICROBIANA"
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO
Uma formulação antimicrobiana sinergística contendo uma mistura de ácidos orgânicos, aldeídos alifáticos α,β-insaturados e terpenos antimicrobianos.
ANTECEDENTES
Um estudo recente pela Pew Charitable Trusts da Universidade de Georgetown sugeriu que as doenças provocadas por alimentos custam $152 bilhões aos Estados Unidos em despesas relacionadas com a saúde por ano. Estima-se que 76 milhões de pessoas nos Estados Unidos por ano adoecem devido a doenças provocadas por alimentos e 5.000 morrem, de acordo com os Centros de Controlo e Prevenção de Doenças dos Estados Unidos (Centers of Diseases Control and Prevention) (Thomson Reuters 2010, 3/10/2010).
Existe uma necessidade de encontrar antimicrobianos mais naturais e/ou biológicos, o que resultou numa grande quantidade de investigações e aumento dos custos das matérias-primas devido à pouca disponibilidade comercial destes novos produtos naturais/biológicos.
Muitos antimicrobianos novos foram encontrados em plantas. Nós verificámos que quando relva ou outras plantas são danificadas quando cortadas ou aparadas ou são expostas a organismos patogénicos, a via da lipoxigenase é ativada e conduz à produção de compostos que apresentam atividade antimicrobiana. As lipoxigenases são enzimas extensivamente distribuidas na natureza que catalisam a oxidação de ácidos gordos insaturados, formando hidroperóxidos de ácidos gordos, que atuam como substratos para a sintese de compostos com papéis importantes na defesa das plantas (Kishimoto, K.; Matsui, K.; Ozawa, R.; Takabayashi, J. "Direct fungicidal activities of C6-aldehydes are important constituents for defense responses in Arabidopsis against Botrytis cinerea." Phytochemistry 2008, v. 69, 2127-2132; Gardini, F.;
Lanciotti, R.; Guerzoni, M.E. "Effect of trans-2-hexenal on the growth of Aspergillus flavus in relation to its concentration, temperature and water activity." Letters in App. Microbiology 2001, v. 33, 50-55).
Os aldeidos são representados pela fórmula geral HCHO, em que o R pode ser hidrogénio ou um grupo alifático, aromático ou heterociclico. Os aldeidos alifáticos a, β-insaturados de importância comercial significativa têm três a dez unidades de carbono. Eles são moderadamente solúveis em água e a solubilidade diminui à medida que a massa molecular aumenta. Aldeidos alifáticos a,β-insaturados incluem, propenal, trans-2-butenal, 2-metil-2-butenal, 2-metil-(E)-2-butenal, 2-pentenal, trans-2-hexenal, trans-2-hexen-l-ol, 2-metil-2-pentanal, 2-isopropilpropenal, 2-etil-2-butenal, 2-etil-2-hexenal, (Z)-3-hexenal, 3,7-dimetil-6-octenal, 3,7-dimetil- 2,6-octadienal, (2E)-3,7-dimetil-2-6-octadienal, (2Z)-3,7- dimetil-2,6-octadienal, trans-2-nonenal, (2E,6Z)- nonadienal, 10-undecanal, 2-dodecenal e outros. A presente invenção inclui aldeidos alifáticos a,β-insaturado C3 até C12 . A degradação das gorduras e fosfolipidos conduz à formação de três aldeídos de seis carbonos e nove carbonos, contendo neles (2E, 6Z)-nonadienal, trans-2-nonaenal e trans-2-hexenal. Estes compostos são produzidos enzimaticamente pela ação combinada de duas enzimas diferentes da via da lipoxigenase (LOX) de plantas. Na primeira reação, a LOX catalisa a oxigenação de ácidos gordos polinsaturados, tais como os ácidos linoleico e linolénico, com a consequente formação de 9- ou 13-hidroperóxidos. Estes compostos são muito instáveis e são clivados em aldeídos e ácidos oxo pela enzima hidroperóxido liase (HPL). Partindo de 9-hidroperoxi, trans-2-nonaenal e (2E, 6Z)-nonadienal são obtidos, ao passo que hexanal e trans-2-hexenal são obtidos a partir de derivados 13-hidroperoxi. Na segunda reação, estes aldeídos podem ser convertidos nos álcoois correspondentes pela ação da álcool desidrogenase (Hubert, J.; Munzbergova, Z.; Santino, A. "Plant volatile aldehydes as natural insecticides against stored-product beetles." Pest Manag. Sei. 2008, v. 64, 57-64). O composto volátil usado nesta invenção é trans-2-hexenal, que é um aldeído de ligação dupla com seis carbonos, ΟεΗιοΟ e PM=98,14. O trans-2-hexenal natural ou sintético, também conhecido como aldeído das folhas é considerado um aromatizante natural de acordo com a Diretiva do Concelho da UE 88/388/EEC e a FDA 21CFR101.22 dos Estados Unidos. O trans-2-hexenal está presente em muitas plantas comestíveis tais como maçãs, peras, uvas, morangos, kiwis, tomates, azeitonas, etc. O uso de plantas e extratos de plantas tem tido sucesso em estudos para encontrar novos antimicrobianos. Por exemplo, o pseudofruto do caju foi eficaz contra Helicobacter pylori e S. cholerasuis (50-100 ug/mL). Verificou-se que os dois principais componentes são ácido anacárdico e trans-2-hexenal. As atividades inibitória minima e biocida minima de trans-2-hexenal foram determinadas como sendo 400 e 800 ug/mL, respetivamente (Kubo, J.; Lee, J. R.; Kubo, I. "Anti-Helicobacter pylori Agents from the Cashew Apple." J. Agric. Food Chem. 1999, v. 47, 533-537; Kubo, I. e K. Fujita, "Naturally Occurring Anti-Salmonella Agents". J. Agric. Food Chem. 2001, v. 49, 5750-5754) . Kim e Shin verificaram que o trans-2-hexenal (247 mg/L) era eficaz contra B. cereus, S. typhimurium, V. parahaemolyticus, L. monocytogenes, S. aureus e E. coli 0157:H7 (Kim, Y. S.; Shin, D. H. "Volatile Constituents from the Leaves of Callicarpa japonica Thunb. and Their Antibacterial Activities." J. Agric. Food Chem. 2004, v. 52, 781-787). Nakamura e Hatanaka ("Green-leaf-derived C6-aroma compounds with potent antibacterial action that act on both gram-negative and gram-positive bactéria." J. Agric. Food Chem. 2002, v. 50 no, 26, 7639-7644), demonstraram que ο (3E)-hexenal era eficaz no controlo de Staphylococcus aureus, E. coli e Salmonella typhimurium a um nivel de 3 - 30 ug/mL. O trans-2-hexenal inibiu completamente a proliferação de variantes patogénicas de P. syringae (570 pg/L de ar) e de E. coli (930 microgramas/L de ar) (Deng, W.; Hamilton-Kemp, T.; Nielsen, M.; Anderson, R.; Collins, G.; Hilderbrand, D. "Effects of Six-Carbon Aldehydes and Alcohols on Bacterial Proliferation." J. Agric. Food Chem. 1993, v. 41, 506-510). Observou-se que o trans-2-hexenal a 250 ug/mL foi eficaz na inibição do crescimento de Phoma mycelium (Saniewska, S. e M. Saniewski, 2007. "The effect of trans-2-hexenal and trans-2-nonaenal on the mycelium growth of Phoma narcissi in vitro, Rocz. AR. Pozn. CCCLXXXIII, Ogrodn. V. 41, 18 9-193"). Num estudo para controlar bolor em fruta verificou-se que o trans-2-hexenal não era fitotóxico para os damascos, mas era fitotóxico para pêssegos e nectarinas a 40 pL/L (Neri, F., M. Mari, S. Brigati e P. Bertolini, 2007, "Fungicidal activity of plant volatile compounds for controlling Monolinia laxa in stone fruit," Plant Disease v. 91, no.l, 30-35). Trans-2-hexenal (12,5 yL/ L) foi eficaz no controlo de Penicillium expansum que causa o bolor azul (Neri, F.; Mari, M.; Menniti, A.; Brigati, S.; Bertolini, P. "Control of Penicillium expansum in pears and apples by trans-2-hexenal vapours." Postharvest Biol. and Tech. 2006, v. 41, 101-108. Neri, F.; Mari, M. ; Menniti, A. M. ; Brigati, S. "Activity of trans-2-hexenal against Penicillium expansum in 'Conference' pears." J. Appl. Micrbiol. 2006, v. 100, 1186-1193). Hamilton-Kemp, et. ai, (J. Agric. Food Chem. 1991, v. 39, no.5, 952-956) sugeriram que os vapores de trans-2-hexenal inibiram a germinação de esporos de Botrytis e pólen de maçã. O Pedido de Patente US No. 2007/0087094 sugere o uso de pelo menos dois compostos GRAS com atividade microbicida em combinação com menos de 50% de álcool (isopropanol ou isopropanol/etanol) como um microbicida. O trans-2-hexenal pode ser um dos compostos GRAS. Archbold et al. observaram também que o uso de trans-2-hexenal a 0,86 ou 1,71 mmol (100 ou 200 microlitros de composto puro por recipiente de 1,1 L, respetivamente) durantes 2 semanas para a fumigação pós-colheita de uvas de mesa sem grainha mostrou ser promissor no controlo de bolor (Archbold, D.; Hamilton-Kemp, T.; Clements, A.; Collins, R. "Fumigating 'Crimson Seedless' Table Grapes with (E)-2-Hexenal Reduces Mold during Long-term Postharvest Storage." HortScience. 1999, v. 34, no. (4, 705-707). A Patente US 5,698,599 sugere um método para inibir a produção de micotoxinas num género alimentício por tratamento com trans-2-hexenal. 0 trans-2-hexenal inibiu completamente o crescimento de Ά. flavus, P. notatum, Ά. alternate, F. oxysporum, espécies de Cladosporium, B. subtilis e Ά. tumerfaciens numa concentração de 8 ng/L de ar. Quando se compara o trans-2-hexenal a citral no controlo de leveduras (105 UFC/garrafa) em bebidas verificou-se que 25 ppm de trans-2-hexenal e tratamento térmico (56 °C durante 20 min) foi equivalente a 100 - 120 ppm de citral. Em bebidas que não tiveram tratamento térmico, 35 ppm de trans-2-hexenal foram necessárias para estabilizá-los (Belletti, N.; Kamdem, S.; Patrignani, F.; Lanciotti, R.; Covelli, A.; Gardini, F. "Antimicrobial Activity of Aroma Compounds against Saccharomyces cerevisiae and Improvement of Microbiological Stability of Soft Drinks as Assessed by Logistic Regression." AEM. 2007, v. 73, no. 17, 5580-5586). O trans-2-hexenal não foi apenas usado como antimicrobiano, mas também se verificou ser eficaz no controlo de insetos. Voláteis (isto é, trans-2-hexenal) foram eficazes contra escaravelhos tais como Tibolium castaneum, Rhyzopertha dominica, Sitophilus granaries, Sitophilus orazyzae e Cryptolestes perrugineus (Hubert, J.; Munzbergova, Z.; Santino, A. "Plant volatile aldehydes as natural insecticides against stored-product beetles." Pest Manag. Sei. 2008, v. 64, 57-64) . A Patente US 6,201,026, sugere um aldeido orgânico com três ou mais carbonos para o controlo de afidios. Várias patentes sugerem o uso de trans-2-hexenal como fragrância ou perfume. A Patente US 6,596,681 sugere usar trans-2-hexenal como uma fragrância num toalhete para limpeza de superfícies. As US 6,387,866, US 6,960,350 e US 7,638,114, sugerem usar óleos essenciais ou terpenos (por exemplo trans-2-hexenal) como um perfume para produtos antimicrobianos. A US 6, 479, 044 divulga uma solução antibacteriana compreendendo um tensioativo aniónico, um antibacteriano policatiónico e água, na qual um óleo essencial é adicionado como perfume. Este perfume pode ser um terpeno tal como trans-2-hexenal ou outro tipo de terpeno. As US 6,323,171, US 6,121,224 e US 5,911,915, divulgam microemulsões com fins antimicrobianos contendo um tensioativo catiónico em que o óleo essencial é adicionado como um perfume. Este perfume pode ser vários terpenos incluindo trans-2-hexenal. A US 6,960,350 divulga uma fragrância antifúngica em que se verificou um efeito sinergístico quando diferentes terpenos foram usados em combinação (por exemplo trans-2-hexenal com benzaldeido). O modo de ação do trans-2-hexenal pensa-se ser por alteração da membrana celular devido à reação do trans-2-hexenal com porções sulfidrilo ou resíduos de cisterna ou formação de bases Schiff com grupos amino de péptidos e proteínas (Deng, W.; Hamilton-Kemp, T.; Nielsen, M. ; Anderson, R.; Collins, G.; Hilderbrand, D. "Effects of Six-Carbon Aldehydes and Alcohols on Bacterial Proliferation." J. Agric. Food Chem. 1993, v.41, 506-510). Há relatos de que o trans-2-hexenal atua como um tensioativo, mas provavelmente permeia por difusão passiva através da membrana plasmática. Uma vez dentro das células, a sua porção de aldeído a,β-insaturado reage com grupos nucleofílicos biologicamente importantes. A porção de aldeído a,β-insaturado sabe-se que reage com grupos sulfidrilo, principalmente por adição 1,4- sob condições fisiológicas (Patrignani, F.; Lucci, L.; Belletti, N.; Gardini, F.; Guerzoni, Μ. E.; Lanciotti, R. "Effects of sub-lethal concentrations of hexanal and 2-(E)-hexenal on membrane fatty acid composition and volatile compounds of Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Salmonella enteritidis and Escherichia coli." International J. Food Micro. 2008, v.123, 1-8). O trans-2-hexenal é um inibidor da fosfolipase D, uma enzima que catalisa a hidrólise dos fosfolipidos de membrana, o que ocorre durante a maturação e amadurecimento de muitos tipos de frutas e vegetais. Portanto, sugere-se que o trans-2-hexenal pode inibir o amadurecimento (Pedido Publicado US No. 2005/0031744 Al). Sugere-se que a inibição de Salmonella typhimurim e Staphylococcus aureus pelo trans-2 hexenal à devida à ligação hidrofóbica e de hidrogénio da sua partição na bicamada lipidica. A destruição dos sistemas de transporte de eletrões e a perturbação da permeabilidade da membrana foram sugeridos como outros modos de ação (Gardini, F.; Lanciotti, R.; Guerzoni, M.E. "Effect of trans-2-hexenal on the growth of Aspergillus flavus in relation to its concentration, temperature and water activity." Letters in App. Microbiology. 2001, v. 33, 50-55) . A inibição do apodrecimento de P. expansum pode ser devida a danos nas membranas fúngicas dos conidios em germinação. (Neri, F.; Mari, M. ; Menniti, A.; Brigati, S.; Bertolini, P. "Control of Penicillium expansum in pears and apples by trans-2-hexenal vapours." Postharvest Biol. and Tech. 2006, v. 41, 101-108; Neri, F.; Mari, M. ; Menniti, A. M.; Brigati, S. "Activity of trans-2-hexenal against Penicillium expansum in 'Conference' pears." J. Appl. Micrbiol. 2006, v.100, 1186-1193).
Foram realizados estudos para comparar trans-2-hexenal a outros compostos semelhantes. Deng et al. mostraram que os trans-2-hexenal e trans-2-hexen-l-ol voláteis insaturados apresentaram um efeito inibidor maior do que os hexanal e 1-hexanol voláteis saturados, (Deng, W.; Hamilton-Kemp, T.;
Nielsen, M.; Anderson, R.; Collins, G.; Hilderbrand, D. "Effects of Six-Carbon Aldehydes and Alcohols on Bacterial Proliferation." J. Agric. Food Chem. 1993, v. 41, 506-510). O trans-2-hexenal foi mais ativo que hexanal, nonanal e trans-2-octenal contra todas as estirpes bacterianas ATCC (Bisignano, G.; Lagana, M. G.; Trombetta, D.; Arena, S.; Nostro, A.; Uccella, N.; Mazzanti, G.; Saija, A. "In vitro antibacterial activity of some aliphatic aldehydes from Olea europaea L." FEMS Microbiology Letters. 2001, v. 198, 9-13). Outros verificaram que (E)-2-hexenal tinha concentrações inibidoras do crescimento fúngico minimas menores do que hexanal, 1-hexanol, (E)-2-hexen-l-ol, e (Z)-3-hexen-l-ol como determinado para várias espécies de bolores, basicamente aldeídos > cetonas > álcoois (Andersen, R. A.; Hamilton-Kemp, T.; Hilderbrand, D. F.; McCraken Jr., C. T.; Collins, R. W.; Fleming, P. D. Structure-Antifungal Activity Relationships among Volatile C6 and C9 Aliphatic Aldehydes, Ketones, and Alcohols. J. Agric. Food Chem. 1994, v. 42, 1563-1568) . O trans-2-hexenal e o ácido hexanóico foram mais eficazes do que o hexanol na inibição de salmonella (Kubo, I. e K. Fujita, "Naturally Occurring Anti-Salmonella Agents." J. Agric. Food Chem. 2001, v. 49, 5750-5754).
Muroi et al. sugeriram que o trans-2-hexenal apresentou uma ampla atividade antimicrobiana, mas a sua atividade biológica (50 até 400 yg/mL) normalmente não é potente o suficiente para ser considerado para aplicações práticas (Muroi, H.; Kubo, A.; Kubo, I. "Antimicrobial Activity of Cashew Apple Flavor Compounds," J. Agric. Food Chem. 1993, v. 41, 1106-1109). Estudos mostraram que o trans-2-hexenal pode potenciar a eficácia de certos tipos de antimicrobianos. Várias patentes sugerem o uso de potenciadores para antibióticos aminoglicosídicos (US 5,663,152), e potenciadores para antibióticos de polimixina (US 5,776,919 e US 5,587,358). Estes potenciadores podem incluir indole, anetole, 3-metilindole, ácido 2-hidroxi-6-R-benzoico ou trans-2-hexenal. Foi observado um forte efeito sinérgico quando trans-2-eptenal, trans-2-nonenal, trans-2-decenal e (E,E)-2,4-decadienal foram testados juntos (proporção 1:1:1:1) contra ATCC e estirpes microbianas isoladas clinicamente (Bisignano, G.; Lagana, M. G.; Trombetta, D.; Arena, S.; Nostro, A.; Uccella, N.; Mazzanti, G.; Saija, A." In vitro antibacterial activity of some aliphatic aldehydes from Olea europaea L." FEMS Microbiology Letters. 2001, v. 198, 9-13).
Os seres humanos são expostos diariamente a trans-2-hexenal através do consumo de alimentos e bebidas. A exposição de seres humanos a trans-2-hexenal é -350 yg/kg/dia, com 98% derivado de fontes naturais e 2% de aromatizantes artificiais. É pouco provável que o trans-2-hexenal seja tóxico para humanos uma vez que niveis tóxicos em ratazanas são 30 vezes superiores à ingestão normal por humanos (Stout, M. D.; Bodes, E.; Schoonhoven, R.; Upton, P. B.; Travlos, G. S.; Swenberg, J. A. "Toxicity, DNA Binding, and Cell Proliferation in Male F344 Rats following Short-term Gavage Exposures to Trans-2-Hexenal." Soc. Toxicologic. Pathology, 24 de Março de 2008, 1533-1601 online) . Noutro estudo com ratazanas, o fornecimento de trans-2-hexenal em niveis alimentares de 0, 260, 640, 1600 ou 4000 ppm fornecidos durante 13 semanas não induziu quaisquer alterações nos parâmetros hematológicos ou peso dos órgãos. A 4000 ppm houve uma redução no peso corporal e ingestão, mas não foi significativo (Gaunt, I. F.; Colley, J. "Acute and Short-term Toxicity Studies on trans-2-Hexenal." Fd Cosmet. Toxicol. 1971, v. 9, 775-786).
Mesmo em frutas, vinte e quatro horas até sete dias de exposição de peras e maçãs a trans-2-hexenal (12,5 pL/ L) não afetou a aparência da fruta, cor, firmeza, conteúdo de sólidos solúveis ou acidez titulável. Num painel de degustação treinado, não se observaram diferenças significativas na qualidade organolética de maçãs "Golden Delicious" não tratadas e tratadas com trans-2-hexenal, enquanto que a manutenção de sabores desagradáveis foi detetada nas frutas "Bartlett", "Abate Fetel" e "Royal Gala" (Neri, F.; Mari, M.; Menniti, A.; Brigati, S.; Bertolini, P. Control of Penicillium expansum in pears and apples by trans-2-hexenal vapours. Postharvest Biol. and Tech. 2006, 41, 101-108; Neri, F.; Mari, M. ; Menniti, A. M.; Brigati, S. Activity of trans-2-hexenal against Penicillium expansum in 'Conference' pears. J. Appl. Micrbiol. 2006, v.100, 1186-1193).
Uma concentração de 1,8 pg de trans-2-hexenal/mL de ar inibiu a germinação de sementes de soja em quase 100%. A ordem de inibição dos crescimentos foi trans-2-hexenal > hexanal > trans-2-nonenal quando as sementes a germinar foram expostas a vapores saturantes de aldeidos (Gardner, H. W. ; Dornbos Jr., D. L.; Desjardins, A. E. Hexenal, trans-2-Hexenal, and trans-2-Nonenal Inhibit Soybean, Glycine max, Seed Germination. J. Agric. Food Chem. 1990, v. 38, 1316-1320). A técnica anterior não sugeriu ou observou que o uso de trans-2-hexenal em combinação com ácidos orgânicos melhorou sinergisticamente a atividade antimicrobiana de qualquer um dos componentes por si só. Sugeriu sinergia com a combinação de óleos essenciais e como potenciadores de antibióticos.
Inibidores de bolores comerciais e bactericidas são compostos por um único ácido orgânico ou uma mistura de ácidos orgânicos e formaldeido. Estes ácidos são principalmente ácido propiónico, ácido benzoico, ácido butirico, acético e ácido fórmico. Os ácidos orgânicos têm sido o principal aditivo para reduzir a incidência de infeções de origem alimentar. 0 mecanismo pelo qual ácidos gordos de cadeia pequena exercem a sua atividade antimicrobiana é que ácidos não dissociados (RCOOH = não-ionizados) são permeáveis a lipidos e deste modo podem atravessar a parede da célula microbiana e dissociar-se no interior mais alcalino do microrganismo (RCOOH-> RCOO- + H+) tornando o citoplasma instável para sobrevivência. (Van Immerseel, F., J.B. Russell, M.D. Flythe, I. Gantois, L. Timbermont, F. Pasmans, F. Haesebrouck, and R. Ducatelle. 2006, "The use of organic acids to combat Salmonella in poultry: a mechanistic explanation of the efficacy," Avian Pathology. v. 35, no.3, 182-188; Paster, N. 1979, "A commercial study of the efficiency of propionic acid and calcium propionate as fungistats in poultry feed," Poult. Sei. v. 58, 572-576). O ácido propiónico é um inibidor de bolor mais potente do que o ácido acético, valérico, butirico, láctico e benzoico. O ácido propiónico tem uma dose de eficácia entre 0,05 e 0,25% ao contrário de outros ácidos orgânicos que necessitam de mais de 0,5% (Higgins C. e F. Brinkhaus, 1999, "Efficacy of several organic acids against mold," J. Applied Poultry Res. v.8, 480-487).
Alimentar milho tratado com 0,5% de uma mistura contendo 80% de ácido propiónico e 20% de ácido acético não teve um efeito prejudicial no desempenho de porcos desmamados (Rahnema, S. e S. M. Neal, 1992, Preservation and use of chemically treated high-moisture corn by weanling pigs, J. Prod. Agric. v. 5, no. 4, 458-461). Em frangos de engorda, a adição de 0, 0,1, 0,2, 0,3 e 0,4% de ácido acético à água não afetou o desempenho ou as contagens microbianas intestinais em frangos de engorda (Akbari, M.R., H. Kermanshani e G.A. Kalidari, 2004, "Effect of acetic acid administration in drinking water on performance growth characteristics and ileal microflora of broiler chickens," J. Sei. & Technol. Agric. & Natur. Resour. 8 (3): 148). O ácido pelargónico (ácido nonanoico) é um ácido gordo de ocorrência natural. É um fluido oleoso incolor, que se torna sólido a baixa temperatura. Tem um ligeiro cheiro comparado com o ácido butirico e é quase insolúvel em água. O ácido pelargónico tem sido usado como um herbicida não seletivo. Scythe (57% de ácido pelargónico, 3% de ácidos gordos relacionados e 40% de material inerte) é um herbicida de largo espetro pós-emergência ou de queima produzido pela Mycogen/Dow Chemicals. O modo de ação herbicida do ácido pelargónico é primeiro devido a vazamento da membrana no escuro e à luz do dia e segundo devido a peroxidação provocada por radicais que se originam durante a luz do dia por clorofila sensibilizada deslocada da membrana de tilacoide (B. Lederer, T. Fujimori., Y. Tsujino, K. Wakabayashi e P. Boger, 2004 "Phytotoxic activity of middle-chain fatty acids II: peroxidation and membrane effects." Pesticide Biochemistry and Physiology 80, 151-156).
Chadeganipour e Haims (2001) mostraram que a concentração inibitória minima (MIC) de ácidos gordos de cadeia média para prevenir o crescimento de M. gypseum foi de 0,02 mg/mL de ácido cáprico e para o ácido pelargónico 0,04 mg/mL em meios sólidos e 0,075 mg/mL de ácido cáprico e 0,05 mg/mL de pelargónico em meios líquidos. Estes ácidos foram testados independentemente e não como uma mistura (Chadeganipour e Haims, 2001 "Antifungal activities of pelargonic and capric acid on Microsporum gypseum" Mycoses v. 44, no 3-4, 109-112). N. Hirazawa, et ai. ("Antiparasitic effect of medium-chain fatty acids against ciliated Crptocaryon irritans infestation in the red sea bream Pagrus major," 2001, Aquaculture v. 198, 219-228) verificaram que o ácido nonanoico assim como ácidos gordos C6 até Cio foram eficazes no controlo do crescimento do parasita C. irritans e que Cs, C9 e Ci9 foram os mais potentes. Verificou-se que Trichoderma harzianum, um biocontrolo para plantas de cacau, produz ácido pelargónico como um de muitos químicos, o que foi eficaz no controlo da germinação e crescimento de agentes patogénicos do cacau (Aneja, M., Gianfagna, T. J., e Hebbar, K. P. 2005. "Trichoderma harzianumproduces nonanoic acid, an inhibitor of spore germination andmycelial growth of two cacao pathogens". Physiol. Mol. Plant Pathol. 67, 304-307).
Muitas patentes US divulgam o uso do ácido pelargónico como um fungicida e bactericida: o Pedido de Patente Publicado US #2004/026685 divulga um fungicida para usos agrícolas que é composto por um ou mais ácidos gordos e um ou mais ácidos orgânicos diferentes do ácido gordo. Na mistura de ácidos orgânicos e de ácidos gordos, o ácido orgânico atua como um potente sinergista para o ácido gordo funcionar como um fungicida. A US 5,366,995 divulga um método para erradicar infeções fúngicas e bacterianas em plantas e para melhorar a atividade de fungicidas e bactericidas em plantas através do uso de ácidos gordos e seus derivados. Esta formulação consiste em 80% de ácido pelargónico ou os seus sais para o controlo de fungos de plantas. Os ácidos gordos usados são principalmente C9 até Cis. A US 5,342, 630 divulga um novo pesticida para uso em plantas contendo um sal inorgânico que melhora a eficácia de ácidos gordos de Cs até C22. Um dos exemplos mostra um produto em pó com 2% de ácido pelargónico, 2% de ácido cáprico, 80% de talco, 10% de carbonato de sódio e 5% de carbonato de potássio. A US 5,093,124 divulga um fungicida e artropocida para plantas compreendendo ácidos alfa mono carboxilicos e os seus sais. Preferencialmente o fungicida contém ácidos gordos C9 até Cio, parcialmente neutralizados por um metal alcalino ativo tal como potássio. A mistura descrita consiste em 40% de componente ativo dissolvido em água e inclui 10% de ácido pelargónico, 10% de ácido cáprico e 20% de ácidos gordos de coco, os quais são todos neutralizados com hidróxido de potássio. A US 6,596,763 divulga um método para controlar infeções cutâneas usando ácidos gordos C6 até Cis ou os seus derivados. A US 6,103,768 e a US 6,136,856 divulgam a utilidade única dos ácidos gordos e derivados para erradicar infeções fúngicas e bacterianas existentes em plantas. Este método não é preventivo, mas mostrou eficácia em infeções já estabelecidas. Sharpshooter, um produto disponível comercialmente com 80% de ácido pelargónico, 2% de emulsionante e 18% de tensioativo mostrou eficácia contra Penicillium e Botrytis spp. A US 6, 638, 978 divulga um conservante antimicrobiano composto por um éster de glicerol de ácido gordo, uma mistura binária de ácidos gordos (Ce até Cie) e um segundo ácido gordo (Ce to Cie) em que o segundo ácido gordo é diferente do primeiro ácido gordo para conservar alimentos. A WO 01/97799 divulga o uso de ácidos gordos de cadeia média como agentes antimicrobianos. Mostra que um aumento no pH de 6,5 para 7,5 aumentou a CIM dos ácidos gordos de cadeia curta contendo 6 até 8 cadeias de carbono. O ácido pelargónico é usado como um componente de uma solução para desinfeção de superfícies de contacto com alimentos em estabelecimentos de manipulação de alimentos. Um produto da EcoLab contendo 6,49% de ácido pelargónico como componente ativo pode ser usado como desinfetante para todas as superfícies de contacto com alimentos (12 CFR 178.1010 b) . A FDA aprovou o ácido pelargónico como um agente aromatizante alimentar sintético (21 CFR 172.515), como um adjuvante, auxiliar de produção e desinfetante para ser usado em contacto com alimentos (12 CFR 178.1010 b) e na lavagem ou para assistir no processo de descascar frutas e vegetais por imersão em soda cáustica quente seguido de lavagem para remover a pele e os químicos (12 CFR 173.315) . O ácido pelargónico está incluído na lista da USDA das Substâncias Autorizadas, 1990, secção 5.14, Compostos de Lavagem de Frutas e Vegetais.
Emulsionantes ou tensioativos etoxilados não-iónicos como óleo de rícino etoxilado são produzidos pela reação do óleo com óxido de etileno. Emulsionantes de óleo de rícino etoxilado têm diferentes comprimentos de cadeia, dependendo da quantidade de óxido de etileno usado durante a síntese. A proporção molar pode variar desde 1 molécula de óleo de rícino e 1 até 2000 moléculas de óxido de etileno produzindo um emulsionante de óleo de rícino etoxilado também chamado emulsionante de óleo de rícino PEG-x (polietileno glicol), em que "x" é o número de moléculas de óxido de etileno. (Fruijtier-Polloth, Claudia, 2005, "Safety assessment on polyethylene glycols (PEGs) and their derivatives as used in cosmetic products" Toxicology, v. 214, 1-38). Estes emulsionantes têm sido amplamente usados para solubilizar fármacos insolúveis em água para tratamentos em humanos e animais. Eles são compostos não voláteis, estáveis, que não se hidrolizam ou deterioram em armazenamento. O óleo de rícino é obtido a partir de sementes de Ricinus communis e consiste principalmente em triglicéridos dos ácidos ricinoleico, isoricinoleico, esteárico e dihidroxisteárico. 0 Óleo de Rícino é 90% ácido ricinoleico (ácido 12-hidroxioleico), não-tóxico, biodegradável, e uma fonte renovável. Vários pedidos PCT foram registados sobre os usos de tensioativos de óleo de rícino etoxilado. A WO 99/60865 relaciona-se com uma emulsão de tensioativo-água para alimentação animal antes e depois de tratamento com calor. Esta patente relaciona-se com uma emulsão para ajudar a manter ou reduzir a água perdida durante o tratamento com calor. A emulsão que consiste em 1-8 partes de água e 0,005 - 0,5 partes de tensioativo. A WO 97/28896 relaciona-se com o uso do tensioativo para facilitar a dispersão de melaços. A WO 96/11585 relaciona-se com o uso do óleo de rícino etoxilado em alimentação animal para melhorar o valor nutritivo da ração. A WO 95/28091 relaciona-se com a adição de óleo de rícino etoxilado em ração animal para melhorar a disponibilidade das substâncias nutritivas em ração animal seca convencional de modo a aumentar o crescimento animal e diminuir a mortalidade. Estas quatro patentes mencionam a adição de tensioativo de óleo de rícino etoxilado, preferencialmente uma emulsão, para melhorar a digestibilidade das substâncias hidrofóbicas presentes na ração animal e não mostram qualquer benefício na produção de ração ou prevenção do crescimento de bolor em rações.
Os terpenos, que são Geralmente Reconhecidos como Seguros (GRAS), estão amplamente distribuídos na natureza, principalmente em plantas como constituintes de óleos essenciais. Os seus blocos de construção são isopreno de hidrocarbonetos (CsH8)n. Exemplos de terpenos incluem citral, pineno, nerol, b-ionona, geraniol, carvacrol, eugenol, carvona, terpeniol, anetole, cânfora, mentol, limoneno, nerolidol, farnesol, fitol, caroteno, esqualeno, timol, tocotrienol, álcool perílico, bomeol, mirceno, simeno, careno, terpeneno, linalool e outros. Geraniol, tocotrienol, álcool perílico, b-ionona e d-limoneno, suprimem a atividade da HMG-COA redutase hepática, um passo que limita a taxa da síntese de colesterol, e diminui modestamente os níveis de colesterol em animais (Elson C. E. e S. G. Yu, 1994, "The Chemoprevention of Câncer by Mevalonate-Derived Constituents of Fruits and Vegetables," J. Nutr. v.124, 607-614) . O D-limoneno e o geraniol reduziram tumores mamários (Elgebede, J. A., C. E. Elson, A. Qureshi, Μ. A. Tanner e Μ. N. Gould, 1984, "Inhibition of DMBA-Induced Mammary Câncer by Monoterpene D-limonene," Carcinogensis v.5, no.5, 661-664; Elgebede, J. A., C. E. Elson, A. Qureshi, Μ. A. Tanner e M. N. Gould, 1986, "Regression of Rat Primary Mammary Tumors Following Dietary D-limoneno," J. Nat'1 Câncer Institute v.76, no. 2, 323-325; Karlson, J., A. K. Borg, R. Unelius, M. C. Shoshan, N. Wilking, U. Ringborg e S. Linder, 1996, "Inhibition of Tumor Cell Growth By Monoterpenes In Vitro: Evidence of a Ras-Independent Mechanism of Action, " Anticancer Drugs v. 7, no.4, 422-429) e suprimiram o crescimento de tumores transplantados (Yu, S. G., P. J. Anderson and C. E. Elson, 1995, "The Efficacy of B-ionone in the Chemoprevention of Rat Mammary Carcinogensis," J. Agri. Food Chem. v. 43, 2144-2147).
Verificou-se que os terpenos também inibem o crescimento in vitro de bactérias e fungos (Chaumont J. P. and D. Leger, 1992, "Campaign Against Allergic Moulds in Dwellings, Inhibitor Properties of Essential Oil Geranium "Bourbon,"
Citronellol, Geraniol and Citral," Ann. Pharm. Fr v. 50, no. 3, 156-166) e alguns parasitas internos e externos (Hooser, S. B., V. R. Beasly and J. J. Everitt, 1986, Effects of an Insecticidal Dip Containing D-limonene in the Cat, J. Am. Vet. Med. Assoe. v. 189, no.8, 905-908). Verificou-se que o geraniol inibe o crescimento de estirpes de Candida albicans e Saccharomyces cerevisiae por aumento da taxa de vazamento de potássio e perturbando a fluidez da membrana (Bard, M., M. R. Albert, N. Gupta, C. J. Guuynn and W. Stillwell, 1988, Geraniol Interferes with Membrane Functions in Strains of Candida and Saccharomyces, Lipids v. 23, no.6, 534-538) . A B-ionona tem atividade antifúngica a qual foi determinada por inibição da germinação de esporos e inibição do crescimento em agar (Mikhlin E. D., V. P. Radina, A. A. Dmitrossky, L. P. Blinkova, e L. G. Button, 1983, Antifungal and Antimicrobial activity of Some Derivatives of Beta-Ionone and Vitamin A, Prikl Biokhim Mikrobiol, v. 19, 795-803; Salt, S. D., S. Tuzun e J. Kuc, 1986, Effects of B-ionone and Abscisic Acid on the Growth of Tobacco and Resistance to Blue Mold, Mimicry the Effects of Stem Infection by Peronospora Tabacina, Adam Physiol. Molec. Plant Path v.28, 287-297) . A terprenona (geranilgeranilacetona) tem um efeito antibacteriano sobre H. pylori (Ishii, E., 1993, Antibacterial Activity of Terprenone, a Non Water-Soluble Antiulcer Agent, Against Helicobacter Pylori, Int. J. Med. Microbiol. Virol. Parasitol. Infect. Dis. v.280, no.1-2, 239-243). As soluções de 11 terpenos diferentes foram eficazes na inibição do crescimento de bactérias patogénicas em testes in vitro (Kim, J., M. Marshall e C. Wei, 1995, Antibacterial Activity of Some Essential Oil Components Against Five Foodborne Pathogens, J. Agric. Food Chem. v.43, 2839-2845). Os diterpenos, isto é, tricorabdal A (de R. Trichocarpa), mostraram um efeito antibacteriano muito forte contra H. pylori (Kadota, S., P. Basnet, E. Ishii, T. Tamura e T. Namba, 1997, Antibacterial Activity of Trichorabdal A from Rabdosia Trichocarpa Against Helicobacter Pylori, Zentralbl. Bakteriol v.287, no.1 63-67). Owawunmi, 1989 (Evaluation of the Antimicrobial activity of Citral, Letters in Applied Microbiology v. 9, no.3, 105-108), mostrou que meios de crescimento com mais do que 0,01% de citral reduziram a concentração de E. coli e a 0,08% teve efeito bactericida. A Patente US. 5,673,468, ensina uma formulação de terpeno, à base de óleo de pinho, usada como um desinfetante ou antissético. A Patente US 5,849,956 ensina que um terpeno encontrado no arroz tem atividade antifúngica. A US 5,939,050 ensina um produto antimicrobiano de higiene oral com uma combinação de 2 ou 3 terpenos que mostraram um efeito sinergistico. A WO 03/070181 descreve uma composição para conservação de alimentos compreendendo pelo menos um terpeno. A DD 161131 AI divulga um conservativo de ração, contendo - com base em 2-etilhex-2-en-l-al - ácido propiónico, 2-etilhexano-l- ácido ou 2-etilhex-2-en-l-ácido como componentes ativos adicionais para além de vários aditivos comummente usados, em que esses componentes são misturados em proporções que variam desde 5:1 até 1:2 (2-etilhex-2-en-l-al para o outro componente ativo). A JP 2000 325037 A divulga uma composição obtida incluindo pelo menos um tipo de componente de fragrância para alimentos sem efeito inibitório na proliferação microbiana e pelo menos um tipo de componente de fragrância para alimentos com efeito inibitório na proliferação microbiana, em que o último componente é pelo menos um tipo selecionado a partir do grupo que consiste em diacetilo, timol, trans-2-hexenal, linalool, 1,8-cineola, acetoina e seus derivados.
RESUMO DA INVENÇÃO
Um objetivo da invenção é melhorar o efeito microbicida de ácidos orgânicos em rações animais incluindo pelo menos 10% em peso, com base no peso total de ácidos orgânicos, do aldeido trans-2-hexenal. A composição antimicrobiana pode ser uma solução aquosa contendo um ácido orgânico ou uma mistura de vários ácidos orgânicos, em combinação com o aldeido. A composição pode conter ainda um tensioativo não-iónico etoxilado. A composição pode conter ainda terpenos antimicrobianos ou óleos essenciais.
Os ácidos orgânicos são selecionados a partir do grupo que consiste em ácido acético, ácido propiónico, ácido láctico, ácido pelargónico e misturas destes. O tensioativo pode ser um tensioativo de óleo de ricino etoxilado com um HLB (equilíbrio hidrofilico-lipofilico) desde 4 até 18. Pode compreender também outros tensioativos não-iónicos, iónicos ou anfotéricos ou outro tensioativo com propriedades semelhantes tal como Tween.
Os terpenos da composição podem compreender dissulfeto de alilo, timol, citral, eugenol, carvacrol, limoneno e carvona ou misturas destes.
Para além de trans-2-hexenal, a composição pode conter um aldeido volátil resultante da via da lipoxigenase incluindo (2E, 6Z)-nonadienal, trans-2-nonenal, e outros aldeidos alifáticos [alfa] , [beta]-Insaturados isto é, propenal, trans-2-butenal, 2-metil-2-butenal, 2-metil-(E)-2-butenal, 2- pentenal, trans-2-hexen-l-ol, 2-metil-2-pentanal, 2-isopropilpropenal, 2-etil-2-butenal, 2-etil-2-hexenal, (Z)- 3- hexenal, 3,7-dimetil-6-octenal, 3,7-dimetil-2,6- octadienal, (2E)-3,7-dimetil-2-6-octadienal, (2Z)-3,7-dimetil-2,6-octadienal, trans-2-nonenal, (2E,6Z)- nonadienal, 10-undecanal, 2-dodecenal e outros aldeídos alifáticos [alfa], [beta]-insaturados com propriedades antimicrobianas e aromatizantes assim como as suas respetivas formas de álcool e ácidas.
Uma mistura da invenção contém 1 até 90% em peso de ácidos orgânicos, são selecionados a partir do grupo que consiste em ácido acético, ácido propiónico, ácido láctico, ácido pelargónico e misturas destes e 10 até 55% de trans-2-hexenal. A mistura pode conter até 90% em peso de ácido acético, preferencialmente 10 até 55% em peso. A mistura pode conter até 90% em peso de ácido propiónico, preferencialmente 10 até 55% em peso. A mistura pode conter até 90% em peso de ácido pelargónico, preferencialmente 5 até 10% em peso. A mistura pode conter até 90% em peso de ácido láctico, preferencialmente 10 até 40% em peso. A mistura pode conter 10 até 55% em peso de trans-2-hexenal, preferencialmente 10 até 30% em peso. A mistura pode conter 0 até 30% em peso por volume de terpenos, preferencialmente 0,5 até 7% em peso. A mistura pode conter 0 até 30% em peso de um terpeno antimicrobiano, preferencialmente 0,5 até 7% em peso. A mistura pode conter 0 até 10% em peso por volume de tensioativo, preferencialmente 0,5 até 10% em peso. A mistura pode conter 0,5 até 10% em peso de tensioativo de óleo de ricino etoxilado com 1 até 200 moléculas de etileno, preferencialmente 1 até 5,0% em peso. A mistura da invenção pode conter 0,5 até 10% em peso de tensioativo com propriedades semelhantes às do tensioativo de óleo de ricino etoxilado, preferencialmente 1 até 5,0% em peso. A mistura da invenção pode conter até 97% em peso de água, preferencialmente 1 até 20% em peso. A composição é eficaz contra vários fungos presentes em rações e nos principais ingredientes de rações. A composição é eficaz contra várias bactérias presentes em rações e nos principais ingredientes de rações. A composição é eficaz contra várias bactérias e fungos presentes em água. A composição é eficaz contra micróbios prejudiciais para a produção de álcool a partir da fermentação de celulose, amido ou açúcares.
Outro objetivo da invenção é fornecer um método para tratar ração animal, compreendendo: misturar a ração animal com uma quantidade eficaz de uma composição antimicrobiana compreendendo 1 até 90% em peso, com base no peso total, de um ácido orgânico selecionado a partir do grupo que consiste em ácido acético, ácido propiónico, ácido láctico, ácido pelargónico e misturas destes, 10 até 55% em peso, com base no peso total, de trans-2-hexenal desde que este constitua pelo menos 5% em peso da mistura de ácido orgânico e aldeido, 0 até 30% em peso com base no peso total de terpenos, 0 até 10% em peso com base no peso total de um tensioativo e água.
DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS
Definições
Uma "percentagem de volume" de um componente é com base no volume total da formulação ou composição na qual o componente está incluido.
Um "ácido orgânico" da composição pode ser ácido fórmico, acético, propiónico, butirico, pelargónico, láctico e outros ácidos gordos C2 até C24 ou mono-, di-, ou triglicéridos contendo ácidos gordos Ci até C24. Estes ácidos gordos compreendem ácidos gordos de cadeia curta, de cadeia média, de cadeia longa ou triglicéridos de cadeia curta, de cadeia média, de cadeia longa.
Um aldeido alifático a, β-Insaturado da composição pode ser propenal, trans-2-butenal, 2-metil-2-butenal, 2-metil-(E)-2-butenal, trans-2 hexenal, 2-pentenal, trans-2-hexen-l-ol, 2-metil-2-pentanal, 2-isopropilpropenal, 2-etil-2-butenal, 2-etil-2-hexenal, (Z)-3-hexenal, 3,7-dimetil-6-octenal, 3,7-dimetil-2,6-octadienal, (2E)-3,7-dimetil-2-6-octadienal, (2Z)-3,7-dimetil-2,6-octadienal, trans-2-nonenal, (2E,6Z)-nonadienal, 10-undecanal, 2-dodecenal e outros aldeídos alifáticos a,β-insaturados com propriedades antimicrobianas e aromatizantes assim como as suas respetivas formas de álcool e ácidas.
Um "terpeno antimicrobiano" da composição pode compreender, dissulfeto de alilo, citral, pineno, nerol, geraniol, carvacrol, eugenol, carvona, anetole, cânfora, mentol, limoneno, farnesol, caroteno, timol, borneol, mirceno, terpeneno, linalool, ou misturas destes. Mais especificamente, os terpenos podem compreender dissulfeto de alilo, timol, citral, eugenol, limoneno, carvacrol, e carvona ou misturas destes. 0 termo "quantidade eficaz" de um composto significa uma quantidade capaz de desempenhar a função ou propriedade do composto pelo qual uma quantidade eficaz é expressa, tal como uma quantidade não tóxica mas suficiente para proporcionar os benefícios antimicrobianos desejados. Portanto, uma quantidade eficaz apropriada pode ser determinada por um perito na técnica usando apenas experiências de rotina.
As formulações podem variar não só na concentração dos principais componentes, isto é, ácidos orgânicos, mas também no tipo de aldeídos, terpenos, tensioativos e concentração de água usados. Esta invenção pode ser modificada de várias maneiras adicionando ou eliminando da formulação o terpeno, o tipo de ácido orgânico, o aldeído e o tipo de tensioativo. 0 termo "efeito sinergístico" ou "sinergia" significa um efeito conservante melhorado quando os componentes são adicionados como uma mistura em vez de componentes individuais.
Composição A composição da presente invenção compreende uma quantidade eficaz de ácidos orgânicos selecionados a partir do grupo que consiste em ácido acético, ácido propiónico, ácido láctico, ácido pelargónico, e misturas destes e trans-2-hexenal.
Os terpenos antimicrobianos, extratos de plantas ou óleos essenciais contendo terpenos podem ser usados assim como os terpenos mais purificados. Os terpenos estão facilmente disponíveis comercialmente ou podem ser produzidos por vários métodos conhecidos na técnica, tal como extração de solvente ou extração/destilação de vapor e sintese quimica. 0 tensioativo é não iónico, incluindo tensioativo de óleo de ricino etoxilado com 1 até 2000 ligações de polietileno, preferencialmente desde 20 até 100. A composição preferida contém 1 até 90% em peso de ácidos orgânicos selecionados a partir do grupo que consiste em ácido acético, ácido propiónico, ácido láctico, ácido pelargónico e misturas destes e 10 até 30% de trans-2-hexenal, em que o ácido orgânico pode ser 10 até 55% em peso de ácido acético, 10 até 55% em peso de ácido propiónico, 10 até 40% em peso de ácido láctico, ou 5,0 até 10% em peso de ácido pelargónico, e misturas destes. A composição preferida pode também conter 0,5 até 7% em peso de terpenos, 0,5 até 10% em peso de tensioativo e 1,0 até 10% em peso de água. Métodos A presente invenção é eficaz contra bactérias e fungos. É aplicada de forma a que proporcione uma distribuição uniforme e homogénea da mistura na ração. A presente invenção pode ser aplicada a água. A presente invenção pode ser aplicada às matérias-primas antes de entrarem no misturador. A presente invenção pode ser aplicada às matérias-primas não misturadas no misturador. A presente invenção pode ser aplicada durante a mistura das matérias-primas. A presente invenção pode ser aplicada por um bocal de pulverização.
Um dos objetivos é controlar o nivel de micróbios em rações e géneros alimentícios. Várias misturas de ácidos orgânicos, terpenos e aldeidos resultaram em formulações que apresentaram eficácia contra bactérias em tampão e rações. Outro objetivo é formular um antimicrobiano com compostos de ocorrência natural ou compostos seguros de usar. Todos os quimicos usados na invenção são atualmente aprovados para usos humanos como antimicrobianos, intensificadores de sabor e perfumaria.
Houve resultados inesperados, isto é, sinergismo para além dos efeitos aditivos, quando o trans-2-hexenal foi adicionado aos ácidos orgânicos e terpenos.
Ao longo desta divulgação são referidas várias publicações, as quais são todas aqui incorporadas como referência na sua integridade neste pedido.
EXEMPLOS
Exemplos 1 e 2
Procedimento: As seguintes formulações foram preparadas para estudos duplicados in vitro. Todos os reagentes eram da pureza mais elevada e de grau laboratorial. Para o ácido acético, uma solução de 56% foi preparada. 0 ácido succínico foi diluído em água até uma solução de 5% devido a problemas de solubilidade. Dois produtos comerciais, uma mistura de ácido fórmico/propiónico e uma mistura de ácido formaldeído/ácido propiónico, foram testadas com fins comparativos.
Uma suspensão de Salmonella typhimurium foi adicionada a dois tubos de ensaio contendo 0,05% (500 ppm) de cada formulação. Os tubos foram vortexados, incubados à temperatura ambiente durante 24 horas e, em seguida, a solução foi plaqueada sobre SMA (Agar de Métodos Padrão) durante 48 horas antes de se contar as colónias de Salmonella.
Resultados: A tabela seguinte mostra que várias das formulações foram eficazes no controlo do crescimento de Salmonella.
Resultados: Estudos 1 e 2.
Conclusões: As formulações resultaram em respostas diferentes contra Salmonella. As formulações com níveis mais altos de trans-2-hexenal e ácido láctico tiveram melhor desempenho que todas as outras com exceção de produtos à base de formaldeído e ácido fórmico.
Exemplo 3.
Procedimento: A partir dos estudos in vitro anteriores, foram escolhidas seis formulações para testar a sua eficácia contra Salmonella em rações. Uma mistura de formaldeído/ácido propiónico foi testada para fins de comparação. Ração moída para aves foi alterada com um inoculo de farinha de carne e osso de Salmonella typhimurium. A ração contaminada foi, em seguida, tratada com 1, 2 e 3 kg/MT das formulações listadas a seguir. Após 24 horas, subamostras de 10 g da ração tratada foram suspensas em 90 mL de tampão Butterfield. Foram plaqueadas diluições sobre agar XLT-4 e incubadas a 37°C durante 48 horas antes de se contar as colónias de Salmonella. As fórmulas usadas para esta experiência são mostradas na tabela a seguir.
Resultados: A tabela a seguir mostra que várias das formulações foram eficazes no controlo do crescimento de Salmonella.
Exemplo 4.
Procedimento: Foram escolhidas cinco formulações para testar a sua eficácia contra Salmonella typhimurium Ração morda para aves foi alterada com um inoculo de farinha de carne e osso de Salmonella typhimurium. A ração contaminada foi, em seguida, tratada com 1, 2 e 3 kg/MT das formulações listadas a seguir. Após 24 horas, subamostras de 10 g da ração tratada foram suspensas em 90 mL de tampão Butterfield. Foram plaqueadas diluições sobre agar XLT-4 e incubadas a 37°C durante 48 horas antes de se contar as colónias de Salmonella. Amostras adicionais foram tomadas 7 e 14 dias após tratamento para enumeração da Salmonella. As fórmulas usadas são mostradas na tabela a seguir.
Resultados: As tabelas seguintes mostram que várias formulações foram eficazes no controlo de Salmonella.
Exemplo 5.
Procedimento: As formulações #17 e #18 contendo trans-2-hexenal foram comparadas com seis outras formulações contendo menores quantidades deste aldeido mas com niveis aumentados de ácido láctico. A ração morda para aves foi alterada com um inoculo de farinha de carne e osso de Salmonella typhimurium. A ração contaminada foi, em seguida, tratada com 1, 2 e 3 kg/MT das formulações listadas a seguir. Após 24 horas, subamostras de 10 g da ração tratada foram suspensas em 90 mL de tampão Butterfield. Foram plaqueadas diluições sobre Agar XLT-4 e incubadas a 37 °C durante 48 horas antes de se contar as colónias de Salmonella. Foram tomadas amostras adicionais 7 e 14 dias após tratamento para enumeração da Salmonella. As fórmulas usadas são mostradas na tabela a seguir.
Resultados: A tabela seguinte mostra que várias formulações foram eficazes no controlo de Salmonella.
Exemplo 6.
Procedimento: Quatro das sete formulações testadas do
Exemplo 5 demonstraram um efeito satisfatório contra Salmonella typhimurium. Uma nova formulação (fórmula 27) e um antimicrobiano à base de formaldeido (33% de formaldeido) foram testados neste estudo. A ração morda para aves foi alterada com um inoculo de farinha de carne e osso de
Salmonella typhimurium. A ração contaminada foi, em seguida, tratada com 1, 2 e 3 kg/MT das formulações listadas a seguir. Após 24 horas, subamostras de 10 g da ração tratada foram suspensas em 90 mL de tampão Butterfield. Foram plaqueadas diluições sobre Agar XLT-4 e incubadas a 37 °C durante 48 horas antes de se contar as colónias de Salmonella. Foram tomadas amostras adicionais 7, 14 e 21 dias após tratamento para enumeração da Salmonella. As fórmulas usadas são mostradas na tabela a seguir.
Resultados: As tabelas a seguir mostram que várias formulações foram eficazes no controlo de Salmonella
Exemplo 7
Esta experiência foi para determinar se a Fórmula #18 tem atividade residual após tratamento. A ração comercial para aves foi morda com o moinho Romer até um tamanho de particula fino para garantir uma mistura uniforme do inoculo na ração. A ração (subamostras de 1 kg) foi transferida para frascos de vidro de 1 galão os quais foram aleatoriamente atribuidos a tratamentos. Os conteúdos de um jarro de vidro de um galão foram adicionados ao misturador de rações de escala laboratorial e misturados durante 1-2 minutos, antes do tratamento com 0, 1, 2, ou 3 kg/ton da Fórmula #18. Houve uma repetição de aplicação replicada por nivel de tratamento. Após tratamento, a ração foi recontaminada com lOg de inoculo de Salmonella e misturada por mais 2-3 minutos. Os conteúdos da misturadora foram transferidos para o jarro de vidro de um galão inicial, tapados e deixados assentar durante 1 dia à temperatura ambiente (23-24[grau]C). As amostras de ração (três subamostras de 10 g/tratamento) foram obtidas a 24 h, 7 e 14 dias após recontaminação usando técnicas de assepsia. As subamostras foram transferidas para garrafas de diluição contendo lOOmL de tampão Butterfield. Diluições seriadas foram plaqueadas sobre 2 placas separadas de Agar XLT-4. As placas de agar são incubadas a 37[grau]C durante 48 horas antes da contagem da Salmonella. O nivel de Salmonella das três réplicas de amostras/tratamento nos diferentes intervalos de tempo foi calculado como a média e é reportado na tabela a seguir.
Observou-se que a Fórmula #18 reteve a eficácia 14 dias após a ração ter sido contaminada com Salmonella.
Será óbvio para os peritos na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas na presente invenção sem nos afastarmos do âmbito da invenção. Pretende-se que a especificação e exemplos sejam considerados apenas como exemplificativos e não são restritivos, com o verdadeiro âmbito da invenção sendo indicado pelas reivindicações seguintes.
Lisboa, 19 de setembro de 2017

Claims (9)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Composição antimicrobiana compreendendo, com base no peso total, 1 até 90% em peso, de um ou de uma mistura de ácidos orgânicos, selecionados a partir do grupo que consiste em ácido acético, ácido propiónico, ácido láctico, ácido pelargónico e misturas destes, 10% até 55%% em peso de trans-2-hexenal, 0 até 30% em peso de terpenos, 0 até 10% em peso de tensioativo, e água.
  2. 2. Composição de acordo com a reivindicação 1, a qual compreende 0,5 até 7% em peso de terpenos, e 0,5 até 10% em peso de tensioativo.
  3. 3. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o tensioativo é tensioativo de óleo de ricino etoxilado com um HLB (equilíbrio hidrofilico-lipofilico) desde 4 até 18.
  4. 4. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o tensioativo é tensioativo de óleo de ricino etoxilado com 1 até 200 moléculas de etileno.
  5. 5. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o terpeno é selecionado a partir do grupo que consiste em dissulfeto de alilo, citral, pineno, nerol, geraniol, carvacrol, eugenol, carvona, anetole, cânfora, mentol, limoneno, farnesol, caroteno, timol, borneol, mirceno, terpeneno, linalool e misturas destes.
  6. 6. Composição de acordo com a reivindicação 1, a qual contém 5% em peso de ácido pelargónico, 11 - 25% em peso de ácido acético, 20 - 50% em peso de ácido propiónico e 10% - 30% em peso de trans-2-hexenal.
  7. 7. Composição de acordo com a reivindicação 1, a qual contém 5% em peso de ácido pelargónico, 11% em peso de ácido acético, 50% em peso de ácido propiónico e 25% em peso de trans-2-hexenal.
  8. 8. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a composição contém 10 até 55% em peso de ácido acético, 10 até 55% em peso de ácido propiónico ou 5 até 10% de ácido pelargónico.
  9. 9. Método para tratar rações animais que compreende: misturar a ração animal com uma quantidade eficaz de uma composição antimicrobiana de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 até 8. Lisboa, 19 de setembro de 2017
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