ES2306707T3 - Procedimiento de produccion de particulas que contienen microorganismos vivos recubiertos. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de recubrimiento de microorganismos vivos deshidratados con una capa hidrófoba homogénea que comprende una sustancia elegida entre ácidos grasos, ceras o una mezcla de los mismos, caracterizado porque dicha sustancia hidrófoba se inyecta a una temperatura superior a su temperatura de fusión, estando comprendida dicha temperatura de inyección entre 30 y 120ºC, en una cámara que contiene dichos microorganismos agitados por rotación de la base de dicha cámara y barrida por un flujo de aire a una temperatura comprendida entre 10 y 50ºC, de modo que la temperatura de la cámara no supere en más de 5ºC la temperatura de viabilidad de dichos microorganismos.
Description
Procedimiento de producción de partículas que
contienen microorganismos vivos recubiertos.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de producción de partículas que contienen
microorganismos vivos deshidratados recubiertos con ayuda de una
sustancia que permite aumentar la resistencia de dichos
microorganismos a las tensiones fisicoquímicas tales como el calor,
humedad, acidez o la compresión. La presente invención se refiere
también a las aplicaciones de estas partículas en composiciones
farmacéuticas, dietéticas o alimentarias.
El uso de microorganismos vivos deshidratados en
aplicaciones farmacéuticas, dietéticas o agroalimentarias a menudo
implica que cuando se fabrican, almacenan o se usan en la práctica,
estos microorganismos estén sometidos a tensiones fisicoquímicas
tales como, por ejemplo, condiciones de presión, temperatura,
humedad o acidez elevadas. Esto tiene como resultado el efecto en
su capacidad para recobrar una actividad normal después de la
rehidratación, cuando su tasa de supervivencia no se ha reducido
extremadamente simplemente por la agresividad de dichos
tratamientos.
Se han propuesto varias soluciones que apuntan a
recubrir los microorganismos con una sustancia protectora.
Por ejemplo, la patente WO 99/49846 enseña el
recubrimiento de bacterias con polímeros, tales como
poliacrilamidas, o copolímeros asociados a fosfolípidos. Sin
embargo, dichos polímeros no están autorizados en los productos
alimentarios o farmacéuticos.
La patente FR 96 06215 describe el recubrimiento
de bacterias con polímeros o polisacáridos hidrosolubles, lo cual
excluye cualquier estabilización en medio acuoso. En particular,
para la conservación de productos que contienen microorganismos
deshidratados es obligatorio garantizar una tasa de humedad muy
débil, con el fin de que no sea posible ninguna reanudación de
actividad antes de su uso en el medio deseado.
Por este motivo se han propuesto otros
procedimientos que usan a modo de materia protectora sustancias
comestibles y resistentes a la humedad.
De acuerdo con el procedimiento descrito en el
documento DE 3738599, se encapsulan levaduras en materias grasas,
tales como ésteres de ácidos grasos, cuya temperatura de
reblandecimiento es superior a 29ºC. De este modo se retrasa
algunas horas el inicio de la fermentación de pan en los trozos de
pasta preparados o descongelados, aprovechando el reblandecimiento
progresivo de la sustancia de recubrimiento usada. Por lo tanto,
dichas partículas no permiten asegurar una protección mecánica
contra la compresión, ni una protección térmica eficaz.
La patente WO 9212224 se refiere a bacterias
deshidratadas encapsuladas en ácidos grasos, y más en particular a
Enterococcus faceium encapsulado en ácido esteárico. Las
cápsulas se forman a partir de una pasta compuesta de bacterias y
ácido graso íntimamente mezclados en una relación de 50 a 90% en
peso de ácido graso, y se presentan como microesferas de
aglutinante en las que las bacterias están dispersas de forma
aleatoria. El tamaño de las partículas obtenidas varía entre 75 y
300 \mum. Las partículas obtenidas se pueden usar como
probióticos. Dichas cápsulas no conllevan una capa de protección
depositada regularmente sobre los microorganismos que aporte una
estabilidad química y una resistencia mecánica y térmica
homogéneas. El procedimiento de fabricación que mezcla el
aglutinante fundido y la bacteria limita esta técnica al
recubrimiento de microorganismos raros que sobreviven a un
tratamiento a temperaturas elevadas, ya que la temperatura de
fusión del ácido esteárico es de 70\pm1ºC. Además, el tamaño de
las microesferas obtenidas está comprendido entre 75 y 300 \mum,
lo cual limita también la aplicación del procedimiento al
recubrimiento de masas celulares iniciales de tamaño inferior a
estos valores (y también plantea problemas de taponamiento durante
las manipulaciones).
La patente US 4888171 describe un producto
granular constituido por un núcleo, de azúcar cristalizado por
ejemplo, el cual está recubierto de una composición adherente
formada de una mezcla de un aglutinante con punto de fusión
comprendido entre 25 y 60ºC y de células bacterianas secas. El
producto obtenido tiene una estructura estratificada que rodea el
núcleo. Este producto se prepara por un procedimiento según el cual
el aglutinante se vaporiza en una cámara de granulación de forma
concomitante con la alimentación de células bacterianas secas,
estando comprendida la temperatura ambiente de la cámara entre 25 y
55ºC. De esta forma, para un recubrimiento que tiene un punto de
fusión superior a 60ºC, la cámara de granulación deberá mantenerse
a una temperatura superior a 55ºC, a la cual los microorganismos
mueren parcialmente o están tan deteriorados que perecen a
continuación. Por este motivo este procedimiento está restringido al
uso de materias de recubrimiento cuyo punto de fusión sea inferior
a 60ºC.
Todas las técnicas descritas anteriormente
conllevan inconvenientes ligados al imperativo de conciliar los
procedimientos de fabricación agresivos y las entidades biológicas
frágiles, lo cual constituye un obstáculo para obtener una
protección eficaz y duradera de microorganismos vivos, que no se ha
superado hasta ahora.
Así pues, las soluciones técnicas propuestas no
permiten a la vez:
- -
- preparar partículas protectoras de microorganismos vivos,
- -
- y conservar los microorganismos durante la fabricación de dichas partículas.
En efecto, hasta el momento o la materia de
recubrimiento tiene un punto de fusión suficientemente bajo para no
deteriorar los microorganismos durante la preparación de las
partículas, pero no es sólida a temperatura ambiente y dichas
partículas no pueden asegurar una protección eficaz y duradera; o se
aplican condiciones elevadas de temperatura para obtener la fusión
de la materia que debe recubrir las células, lo que permite obtener
partículas sólidas y resistentes a temperatura ambiente, pero que
dañan gravemente la viabilidad de los microorganismos.
Por lo tanto, parece que hasta el momento no se
han podido producir, a partir de aglomerados de células de
microorganismos vivos deshidratados preexistentes, partículas
recubiertas que presenten una resistencia elevada a las tensiones
fisicoquímicas tales como el calor, humedad, acidez gástrica o la
presión, de forma eficaz y duradera, y que puedan usarse en
aplicaciones de dietética, farmacia y agroalimentación.
Las partículas obtenidas según la invención
presentan la ventaja de una buena resistencia a las tensiones
mecánicas, una excelente estabilidad química en condiciones de
almacenamiento poco exigentes y para el uso buscado unido a una
viabilidad perfecta, gracias a la puesta a punto de un
procedimiento sencillo y de alcance general, que a partir de ahora
hace posible el uso de un gran número de sustancias para el
recubrimiento y la protección de microorganismos vivos
variados.
El principio del procedimiento de preparación
llevado a cabo en la presente invención se basa en el enfriamiento
rápido de microgotas de sustancia de recubrimiento durante su
inyección en una cámara de granulación, en el que la cámara
contiene los microorganismos que se van a recubrir mantenida a una
temperatura regulada compatible con la supervivencia de los
microorganismos. La elección de la sustancia de recubrimiento ya no
depende entonces de la compatibilidad entre su punto de fusión y la
temperatura que tolera el microorganismo durante la preparación,
sino únicamente de los criterios buscados para el producto
final.
Se puede usar, por ejemplo, un recubrimiento
cuyo punto de fusión sea superior a la temperatura del cuerpo
humano, de modo que las partículas no se funden y permanecen
intactas durante la ingestión, con el fin de no liberar el o los
microorganismos útiles hasta que estén en el estómago. Si además el
recubrimiento elegido es apto para resistir, al menos parcialmente,
el ataque de los jugos gástricos, se podrá aportar la flora útil
más allá de la barrera
gástrica.
gástrica.
Las propiedades de resistencia mecánica elevada
se obtienen por la combinación esencialmente de dos factores. Por
una parte, la sustancia de recubrimiento se elige para que esté en
estado sólido a la temperatura de conservación, y por otra parte,
las partículas se forman con una sola capa de materia hidrófoba que
recubre de forma homogénea el aglomerado de células secas, que no
presenta cavidades que afloran en la superficie de forma que no se
facilite la formación de fisuras ni los ataques químicos, ni la
rotura y aplastamiento.
Por último, las partículas objeto de la presente
invención son particularmente fáciles de usar, puesto que tienen
una granulometría que les confiere propiedades de fluidez
apreciables en la preparación y la manipulación de las partículas,
ya que estas tienen una fluidez comparable a la de un líquido y no
producen taponamiento.
Así pues, la presente invención mediante la
elección razonable de diferentes parámetros químicos y físicos que
se expondrán a continuación, propone un procedimiento de producción
de partículas dotadas de propiedades originales, que contienen
microorganismos vivos de naturaleza variada, que permite conciliar
las diferentes exigencias técnicas a nivel de su fabricación, su
conservación y su aplicación.
La solución del problema reside en la
realización de partículas constituidas por un aglomerado de
microorganismos vivos deshidratados y una capa de recubrimiento
hidrófobo homogéneo.
La capa hidrófoba está compuesta principalmente
de una sustancia elegida entre las materias grasas, y en particular
entre ácidos grasos o ceras, puros o mezclados entre sí. La
característica esencial de la capa de recubrimiento es su punto de
fusión que puede estar comprendido entre 20 y 100ºC,
preferiblemente entre 30 y 80ºC. Se prefieren los ácidos grasos
saturados y en particular el ácido esteárico. También puede usarse
el ácido palmítico por sus cualidades técnicas. Las ceras animales
o vegetales, tales como la cera de carnauba también son
adecuadas.
A esta capa de recubrimiento se le pueden añadir
otras moléculas de aditivos conocidos, tales como antioxidantes,
azúcares o proteínas, para mejorar la estabilidad de los
microorganismos en las condiciones de fabricación y/o de
conservación de los microorganismos recubiertos según la
invención.
La capa de recubrimiento recubre las masas
celulares de forma homogénea, es decir, su espesor varía poco y
sobretodo tiene una estructura uniforme y no contiene inclusiones
ni cavidades que puedan afectar a la regularidad de su superficie y
de la misma forma a su rigidez y cohesión. También es químicamente
homogénea.
Está claro que se recomienda la elección de
compuestos compatibles con los usos previstos de las partículas
según la invención. En particular, se elegirán preferiblemente
materias que respondan al criterio de calidad alimentaria.
Los microorganismos dirigidos a ser recubiertos
son células vivas secadas por liofilización, atomización o en lecho
fluidizado, y de un modo que se puedan revivir. Estas técnicas son
conocidas por los expertos en la técnica. Después de la molienda se
obtienen aglomerados de células que se presentan en forma de polvo
más o menos fino. Estas masas celulares pueden ser prácticamente
esféricas, ovoides o alargadas, lisas o rugosas, regulares o
irregulares. Su tamaño está comprendido entre algunos micrómetros y
varios milímetros.
Hay una gran variedad de microorganismos,
incluso los más frágiles y sensibles a las condiciones del medio,
que son susceptibles de usarse en la preparación de partículas
según la invención, en la medida en que el procedimiento de
fabricación de las partículas es poco agresivo comparado con las
técnicas anteriores conocidas. Se pueden citar las bacterias de uso
alimentario, dietético o farmacéutico tales como por ejemplo los
lactobacilos, en particular Lactobacillus casei, L. casei
rhamnosus, L. acidophilus, L. bulgaricus, L. brevis, L.
helveticus; bifidobacterias; estreptococos, en particular
Streptococcus thermophilus, Streptococcus salivarius;
lactococos tales como Lactococcus lactis; pediococos en
particular Pediococcus acidilactici; enterococos; levaduras
de los géneros Saccharomyces (en particular Saccharomyces
cerevisiae, S. boulardii), Kluyveromyces, etc. La
elección de uno o de una mezcla de estos microorganismos vendrá
determinada ante todo por la aplicación final a la que esté
destinado, no siendo el criterio limitante las condiciones de
fabricación relativamente suaves propuestas por la presente
invención.
Los polvos secos de los microorganismos
mencionados antes, obtenidos por liofilización, atomización o
secado en lecho fluidizado, son adecuados como material de partida,
no siendo la lista limitante. Así, las partículas según la
invención también pueden contener microorganismos que pertenecen a
otras especies y que tienen interés para otros campos de
aplicación, tales como el cosmético, la protección medioambiental,
los procedimientos industriales que necesitan, por ejemplo, el
aporte dirigido de aditivos, o cualquier otro campo.
En las partículas según la invención, la
proporción de materia de recubrimiento en relación a la cantidad de
microorganismos está comprendida entre 10 y 90% en peso,
ventajosamente entre 30 y 80%. Si la capa de recubrimiento es
demasiado fina, la protección será insuficiente; a la inversa, si
la capa es demasiado espesa, la liberación de los microorganismos
será más larga. Por lo tanto, este parámetro se regulará según la
aplicación final prevista, en función de la rapidez de liberación
de los microorganismos deseada.
La concentración de bacterias viables en las
partículas recubiertas se deduce a partir de la proporción relativa
entre la sustancia de recubrimiento y el polvo seco usado.
Efectivamente, conociéndose el número de microorganismos por gramo
de polvo seco antes del recubrimiento, se puede calcular la
concentración por partícula después del recubrimiento. Este valor
teórico se compara con el valor real medido por los procedimientos
clásicos, a modo de control.
La concentración de bacterias viables se expresa
en UFC/g: unidades formadoras de colonia recubiertas del
microorganismo pertinente por gramo de partículas. El procedimiento
de medición se hace por recuento microbiológico en placa Petri,
después de dilución adecuada, según las técnicas conocidas por el
experto en la materia.
Las partículas finales tienen un tamaño
controlado, que depende del tamaño de los aglomerados de
microorganismos del polvo de partida y del espesor del
recubrimiento depositado, con un diámetro medio que puede variar
entre 100 y 5000 \mum, preferiblemente entre 300 y 2000 \mum. Se
puede variar el tamaño de los aglomerados liofilizados en función
de la aplicación prevista, usando cualquier técnica disponible para
el experto en la materia, por ejemplo por molienda prolongada.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de producción de partículas de microorganismos vivos
deshidratados recubiertos como se ha descrito anteriormente, que
consiste en inyectar en una cámara materia hidrófoba fundida, en
una masa de microorganismos agitados permanentemente por rotación
del disco que hace las veces de base de la cámara, y barrida por
una corriente de aire seco de temperatura fijada.
Este procedimiento se caracteriza porque se
inyecta una sustancia hidrófoba a una temperatura superior a su
temperatura de fusión, estando comprendida dicha temperatura de
inyección entre 30 y 120ºC, en una cámara que contiene dichos
microorganismos agitados por rotación de la base de dicha cámara y
barridos por un flujo de aire a una temperatura comprendida entre
10 y 50ºC, de modo que la temperatura dentro de la cámara no supere
en más de 5ºC la temperatura de viabilidad de dichos
microorganismos.
Efectivamente, de forma sorprendente se ha
encontrado que se puede obtener, mediante inyección de productos
hidrófobos fundidos en una cámara en la que las partículas están
sometidas a una agitación rotatoria y a un barrido por un flujo de
aire, y habiéndose escogido razonablemente los parámetros,
partículas recubiertas que presentan las características deseadas
de estabilidad física y química.
El procedimiento de recubrimiento usa un
equipamiento comercial estándar, llamado granulador, disponible en
diferentes tamaños compatibles con volúmenes de producción desde
centenares de gramos a centenares de kilogramos por operación.
La figura 1 es una representación esquemática
del dispositivo. Con referencia a este dibujo, el dispositivo
comprende una cámara de acero inoxidable, cuya base (2) está
constituida por un disco provisto de un movimiento rotatorio por un
motor (3). Un flujo de aire es inyectado por el espacio (4) entre
la base (2) y el cuerpo (1) de la cámara. El aire se escapa de la
cámara por un filtro (5) puesto en la parte superior de la cámara.
La masa de microorganismos en polvo (6) es
agitada por la rotación del disco (2). Una boquilla (7) permite la inyección, por medio de una bomba (8), del producto de recubrimiento mantenido a una temperatura superior a su punto de fusión a un recipiente con termostato (9).
agitada por la rotación del disco (2). Una boquilla (7) permite la inyección, por medio de una bomba (8), del producto de recubrimiento mantenido a una temperatura superior a su punto de fusión a un recipiente con termostato (9).
En la puesta en práctica del procedimiento según
la invención, los parámetros cuya elección es crítica para obtener
un recubrimiento homogéneo son la temperatura del producto de
recubrimiento, la temperatura del aire que barre la cámara, la
velocidad de rotación, el caudal de inyección del producto de
recubrimiento, y las masas de productos usadas. Los ejemplos 1 a 4
ilustran modos de realización particulares de la invención, sin
limitar su alcance.
La temperatura de la sustancia de recubrimiento
puesta en el recipiente con termostato (9) está comprendida entre
30 y 120ºC, preferiblemente entre 60 y 120ºC. En todo caso debe ser
superior al punto de fusión de dicha sustancia, sea esta un
producto puro o una mezcla.
La temperatura del aire que barre la cámara de
granulación está comprendida entre 10 y 50ºC. Esta controlada
estrictamente, de forma que en el momento de la inyección del
producto de recubrimiento fundido, la elevación de temperatura que
sufren los microorganismos no sea más de unos grados, como máximo
5ºC. Para algunos microorganismos que soportan mal las temperaturas
superiores a 40ºC, se reducirá, por supuesto, la temperatura de la
cámara.
La velocidad de rotación y el caudal de
inyección del producto de recubrimiento son parámetros
interdependientes y asociados a las masas de producto usadas. La
velocidad de rotación en general está comprendida entre 50 y 500
rpm (rotaciones por minuto). La inyección del producto de
recubrimiento se puede hacer con ayuda de una o varias boquillas
repartidas en la periferia de la cámara.
El conjunto de los parámetros también se ajusta
en función de la forma de los aglomerados de células de partida y
de la naturaleza del producto de recubrimiento.
Las ventajas del procedimiento descrito antes
residen en la posibilidad de recubrir de forma no agresiva masas de
microorganismos de forma y tamaño variados, mediante una capa
hidrófoba resistente que permite una protección eficaz y duradera,
así como en las numerosas posibilidades de aplicación que ofrecen
dichas propiedades por la gran diversidad de organismos que pueden
recubrirse de este modo, en particular en los campos farmacéutico,
dietético o alimentario.
La invención también tiene como objeto el uso de
las partículas descritas en lo que antecede en los campos
farmacéutico, dietético o agroalimentario. En particular, la
invención permite añadir microorganismos en diferentes productos
alimentarios como cereales, dulces, leche en polvo, en comprimidos,
etc. permitiendo una viabilidad suficiente de dichos
microorganismos durante la fabricación de dichos productos y durante
el periodo del almacenamiento que precede al consumo. También
permiten proteger a los microorganismos contra la acidez gástrica
para una mejor actividad en el intestino. A partir de las
propiedades originales de las partículas de la invención, se pueden
prever igualmente muchos otros usos.
Los siguientes ejemplos ilustran de forma no
limitante modos de realización de la presente invención, y
parámetros usados para producir diferentes tipos de partículas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se introducen 600 g de un polvo liofilizado de
bacterias Lactobacillus acidophilus, cepa R052, depositada
en el CNCM con el Nº I-1722, comercializado por el
Instituto Rosell, 8480, boulevard Saint-Laurent,
Montreal, Canadá, en un granulador con flujo de aire de marca
Glatt, modelo GPCG1, en la configuración de "rotor", que tiene
una capacidad de 3 litros. Se introducen 900 g de ácido esteárico
(Fluka, referencia 85683, punto de fusión P.F. =
69-71ºC) en el recipiente con termostato (9).
La operación de recubrimiento se lleva a cabo de
acuerdo con los siguientes parámetros:
- -
- velocidad del rotor: 300 rpm
- -
- velocidad del aire en la cámara: 3 a 4 m/s con abertura de la válvula de entrada al 40%
- -
- presión de pulverización del recubrimiento: 2 bares (200 kPa)
- -
- caudal de recubrimiento: 40 g/minuto
- -
- temperatura del aire de pulverización: 120ºC
- -
- temperatura del ácido esteárico: 100ºC
- -
- temperatura del aire de entrada: 30ºC
- -
- temperatura del producto: 32-35ºC.
Al final de la operación, el granulador se vacía
y las partículas se recogen y se almacenan en sobres
herméticos.
Las partículas así obtenidas tienen las
siguientes características:
- El diámetro medio de las partículas es de 400
\mum, con el 92% comprendido entre 100 y 600 \mum.
- El contenido de recubrimiento es de 60%.
- La concentración de bacterias viables del
polvo de partida es de 3,2.10^{11} UFC/g (unidades formadoras de
colonia por gramo), la de las partículas recubiertas 1,2.10^{11}
UFC/g de polvo introducido inicialmente.
\vskip1.000000\baselineskip
Se introducen 600 g de un polvo liofilizado de
Lactobacillus casei, cepa EQ 85 (depositada en el CNCM con
el Nº MA 64/4U), comercializado por Lallemand SA, 15130 Saint
Simon, en el mismo granulador que el usado en el ejemplo 1, y el
producto de recubrimiento se pone en el recipiente con termostato.
El producto de recubrimiento es una mezcla de ácido esteárico/ácido
palmítico a partes iguales, cuyo punto de fusión es P.F. = 55ºC,
comercializado por Exaflor (47, ailée de Chanteraine, 91190 Gif sur
Yvette, Francia), con la denominación Stéarine^{TM} 50/50.
Los parámetros usados son los mismos que los
mencionados en el ejemplo 1, excepto:
- -
- temperatura del producto de recubrimiento: 80ºC
- -
- temperatura del aire de entrada: 25ºC
- -
- temperatura del producto: 28-32ºC
\vskip1.000000\baselineskip
Las partículas obtenidas tienen las siguientes
características:
- -
- Tienen un diámetro medio de 750 \mum, con el 90% comprendido entre 100 y 1000 \mum.
- -
- El contenido de ácido graso es de 60%.
- -
- La concentración de bacterias viables del polvo de partida es de 4,8.10^{11} UFC/g, la de las partículas recubiertas 1,6.10^{11} UFC/g.
\vskip1.000000\baselineskip
Se introducen 750 g de una preparación de
levadura seca Saccharomyces cerevisiae, depositada en el
CNCM con el Nº I-1079, comercializada con la marca
Levucell SB, por Lallemand Sarl, 15130, Saint SIMON, en el
granulador con flujo de aire usado en el ejemplo 1, y se recubren
con 750 g de una cera vegetal, cera de carnauba, cuyo punto de
fusión es P.F. = 83-88ºC, (comercializada por
Exaflor, Gif sur Yvette, Francia).
Los parámetros son idénticos a los del ejemplo
1, excepto:
- -
- temperatura de la cera: 120ºC
- -
- temperatura del aire de entrada: 40ºC
- -
- temperatura del producto: 45-48ºC
\vskip1.000000\baselineskip
Las partículas obtenidas tienen las siguientes
características:
- -
- Tienen un diámetro medio de 1200 \mum, con el 90% comprendido entre 500 y 25000 \mum.
- -
- El contenido de ácido graso es de 50%.
- -
- La concentración de células viables del polvo de partida es de 3.10^{10} UFC/g, la de las partículas recubiertas 1,45.10^{10} UFC/g del polvo de partida.
Se introducen 80 g de polvo liofilizado de
Pediococcus acidilactici, cepa depositada en el CNCM con el
Nº MA 18/5M, comercializado por Lallemand SA, 15130, Saint SIMON,
con la marca Bactocell, en un granulador
GLATT(^{TM}), modelo CRG200, de 450 litros de capacidad, equipado con 2 boquillas de inyección. Las células liofilizadas se recubren con 160 kg de Stéarine 50/50(^{TM}) (Exaflor, Gif sur Yvette, Francia).
GLATT(^{TM}), modelo CRG200, de 450 litros de capacidad, equipado con 2 boquillas de inyección. Las células liofilizadas se recubren con 160 kg de Stéarine 50/50(^{TM}) (Exaflor, Gif sur Yvette, Francia).
Los parámetros de preparación de las partículas
son los siguientes:
- -
- velocidad del rotor: 120 rpm
- -
- caudal de aire: 1500 a 2000 m^{3}/h
- -
- presión de pulverización: 5 bares (500 kPa)
- -
- caudal del ácido graso: 800 g/min (400 g/min por boquilla, en las 2 boquillas)
- -
- temperatura del recubrimiento: 80ºC
- -
- temperatura del aire de pulverización: 120ºC
- -
- temperatura del aire de entrada: 25ºC
- -
- temperatura del producto: 30ºC\pm2ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
Las partículas obtenidas tienen las siguientes
características:
- -
- El diámetro medio es de 400 \mum, con el 87% comprendido entre 100 y 600 \mum.
- -
- El contenido de recubrimiento es de 75%.
- -
- La concentración de bacterias viables del polvo de partida es de 3.10^{11} UFC/g, la de las partículas recubiertas 7,5.10^{11} UFC/g.
\vskip1.000000\baselineskip
Se estudió la viabilidad de las bacterias
Lactobacillus acidophilus en el polvo liofilizado usado en
el ejemplo 1 por una parte, y en las partículas recubiertas
obtenidas según este mismo ejemplo 1 por otra parte, en las
siguientes condiciones:
Se introducen muestras de 10 gramos de cada
preparación en tubos herméticos, mantenidos en un baño maría a
50ºC. Se retira un tubo de cada preparación del baño maría después
de 1 hora, 4 horas, 7 horas y 24 horas, y se determina
inmediatamente la concentración de bacterias viables.
Los resultados se dan en la siguiente tabla 1.
Las concentraciones se expresan en UFC/g y en porcentaje de la
concentración de cada muestra a T = 0:
La estabilidad a 50ºC de las bacterias en forma
de partículas recubiertas según la presente invención mejora mucho
en relación con la de las bacterias en forma de polvo
liofilizado.
\vskip1.000000\baselineskip
Se estudió la viabilidad de las bacterias
Pediococcus acidilactici en el polvo liofilizado usado en el
ejemplo 4 por una parte, y en las partículas recubiertas obtenidas
según este mismo ejemplo 4 por otra parte, en las siguientes
condiciones:
Las preparaciones de bacterias se mezclan con
leche en polvo (marca Régilait) en una relación de 1% en peso de
preparación bacteriana por 99% de leche en polvo. Las mezclas se
reparten en muestras de 100 gramos en sobres de polietileno
sellados. Los sobres se mantienen a 30ºC en una estufa. Cada mes se
analiza el contenido de bacterias viables en un sobre de cada
mezcla.
Los resultados se indican en la siguiente tabla
2. Las concentraciones se expresan en UFC/g y en porcentaje de la
concentración de cada muestra a T = 0:
\vskip1.000000\baselineskip
En presencia de leche en polvo a 30ºC, la
estabilidad de las bacterias en forma de partículas recubiertas
según la presente invención mejora mucho en relación con la de las
bacterias en forma de polvo liofilizado.
\vskip1.000000\baselineskip
Se estudió la estabilidad de las bacterias
Lactobacillus acidophilus en condiciones que simulan el paso
al estómago, según el siguiente protocolo:
Se preparan dos muestras, una a partir del polvo
liofilizado como el usado en el ejemplo 1 y la otra a partir de
partículas recubiertas según el mismo ejemplo 1. Para cada muestra,
se introduce 1 gramo de polvo liofilizado o de partículas
recubiertas en un matraz que contiene 100 ml de una solución de
ácido clorhídrico 0,1 N (pH 1,2). El matraz se pone con agitación en
un baño maría a 37ºC durante 1 hora. Después la suspensión se
centrifuga, y el sedimento se recoge en 100 ml de tampón de fosfato
a pH 7,0. Se determina entonces la concentración residual de
bacterias viables y se compara con la de un testigo en el que el
ácido clorhídrico se ha sustituido por una solución tamponada a pH
7,0.
En estas condiciones, las bacterias
Lactobacillus acidophilus en forma de polvo liofilizado son
destruidas prácticamente por completo (supervivencia inferior a
0,01%), mientras que las mismas bacterias contenidas en las
partículas recubiertas presentan una tasa de supervivencia de
15%.
Se estudió la estabilidad de las bacterias
Lactobacillus casei según el mismo protocolo:
Las bacterias Lactobacillus casei
contenidas en el polvo liofilizado como el usado en el ejemplo 2
son destruidas casi por completo por el ensayo gástrico
(supervivencia inferior a 0,01%), mientras que las mismas bacterias
contenidas en las partículas recubiertas según el mismo ejemplo 2
presentan una tasa de supervivencia en este mismo ensayo de
25%.
Se prepararon comprimidos a base de
microorganismos Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei,
Saccharomyces cerevisiae y Pediococcus acidilactici,
secados por liofilización, como los descritos en los ejemplos 1, 2,
3 y 4 respectivamente, según el siguiente protocolo:
Para cada muestra microbiana, el polvo
liofilizado se mezcla en una relación de 5% en peso en un
excipiente compuesto de la siguiente forma:
- -
- 49% de sorbitol (referencia Neosorb 60w, UPSA),
- -
- 49% de lactosa (referencia Fast flow, Seppic)
- -
- y 2% de estearato magnésico (UPSA).
Se introduce cada mezcla sucesivamente en un
aparato de compresión de tipo alterno, modelo EKOD comercializado
por Korsh. Las fuerzas de compresión ejercidas son 17500 N en el
pistón superior y 16400 N en el pistón inferior.
Se determinan las concentraciones de células
viables en cada mezcla antes de la compresión y después en los
comprimidos. Los resultados expresados en porcentaje de
supervivencia después de la compresión, se indican en la siguiente
tabla 3:
La supervivencia después de compresión de las
bacterias o levaduras contenidas en las partículas recubiertas
mejora mucho en relación con los correspondientes polvos no
recubiertos.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante es sólo para la conveniencia del lector. No forma parte
del documento de patente europea. Aunque se ha puesto el máximo
cuidado al compilar las referencias, no pueden excluirse posibles
errores u omisiones y la OEP niega cualquier responsabilidad al
respecto.
- \bullet WO 9949846 A [0004]
- \bullet WO 9212224 A [0008]
- \bullet FR 9606215 [0005]
- \bullet US 4888171 A [0009]
\bullet DE 3738599 [0007]
Claims (10)
1. Procedimiento de recubrimiento de
microorganismos vivos deshidratados con una capa hidrófoba
homogénea que comprende una sustancia elegida entre ácidos grasos,
ceras o una mezcla de los mismos, caracterizado porque dicha
sustancia hidrófoba se inyecta a una temperatura superior a su
temperatura de fusión, estando comprendida dicha temperatura de
inyección entre 30 y 120ºC, en una cámara que contiene dichos
microorganismos agitados por rotación de la base de dicha cámara y
barrida por un flujo de aire a una temperatura comprendida entre 10
y 50ºC, de modo que la temperatura de la cámara no supere en más de
5ºC la temperatura de viabilidad de dichos microorganismos.
2. Procedimiento de recubrimiento de
microorganismos vivos deshidratados según la reivindicación 1,
caracterizado porque la temperatura de inyección de dicha
sustancia hidrófoba está comprendida entre 60 y 120ºC.
3. Procedimiento de recubrimiento de
microorganismos vivos deshidratados según la reivindicación
precedente, caracterizado porque dicha sustancia hidrófoba
de recubrimiento tiene un punto de fusión comprendido entre 20 y
100ºC.
4. Procedimiento de recubrimiento según la
reivindicación precedente, caracterizado porque dicha
sustancia hidrófoba de recubrimiento tiene un punto de fusión
comprendido entre 30 y 80ºC.
5. Procedimiento de recubrimiento según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
dichos microorganismos vivos deshidratados se eligen entre
lactobacilos, bifidobacterias, estreptococos, enterococos,
pediococos, levaduras o una mezcla de los mismos.
6. Procedimiento de recubrimiento según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
proporción de dicha sustancia de recubrimiento inyectada está
comprendida entre 10 y 99% en peso de partículas finales.
7. Procedimiento de recubrimiento según la
reivindicación precedente, caracterizado porque la
proporción de dicha sustancia de recubrimiento inyectada está
comprendida entre 30 y 80% en peso de partículas finales.
8. Procedimiento de recubrimiento de
microorganismos vivos deshidratados según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
velocidad de rotación de la base de dicha cámara está comprendida
entre 50 y 500 rpm.
9. Procedimiento de recubrimiento de
microorganismos vivos deshidratados según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
diámetro medio de las partículas obtenidas está comprendido entre
100 y
5000 \mum.
5000 \mum.
10. Aplicación de un procedimiento según una de
las reivindicaciones 1 a 9, para preparar partículas destinadas a
producir composiciones farmacéuticas, dietéticas o
alimentarias.
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