CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
[001] The present application ข้อถือสิทธิ the right of priority of European patent 13 174
681.0 application filed with the European Patent Office on 2 July 2013, the entire contents of which are incorporated herein for all purposes.
FIELD OF THE การประดิษฐ์
[002] The การประดิษฐ์นี้ relates generally to a method of การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม. The การประดิษฐ์นี้ also provides freeze dried cells that are obtained by this method as well as compositions containing the freeze dried เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม and various uses of these cells, for example, as pharmaceutical, as nutraceutical, as food additive or as additive in cosmetics. The การประดิษฐ์ also provides a new composition that contains skim milk, glycerol and a carbohydrate and that can for example be used for the การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง of cells.
BACKGROUND OF THE DISCLOSURE
[003] Probiotics are live microorganisms which, according to the World Health Organization (WHO) when administered in adequate amounts, confer a health benefit on the host. Particularly, lactobacillus acidophilus bacteria promote intestinal health which is a major aspect of the host's general well-being. Probiotic products require some process steps that ensure their stability and viability. They can be negatively influenced by storage and
during their passage through the gastrointestinal tract upon consumption.
[004] Many probiotic products are freeze-dried to preserve them until they are used. This means they are first deep-frozen and afterwards dehydrated in a vacuum. The freeze-
drying process is crucial for maintaining the stability and viability of probiotic bacteria as food additive, food supplement or nutraceutical.
[005] Technically, การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง, also known as lyophilisation, lyophilization, or cryodesiccation, can be defined as cooling of liquid sample, resulting in the conversion of freeze-able solution into ice, crystallization of crystallisable solutes and the formation of an amorphous matrix ซึ่งประกอบรวมด้วย non-crystallizing solutes associated with unfrozen ของผสม,
1
followed by evaporation (sublimation) of water from amorphous matrix. The evaporation (sublimation) of the frozen water in the material is usually carried out by reducing the surrounding pressure to allow the frozen water in the material to sublimate directly from the solid phase to the gas phase. The great advantage of freeze drying is to stabilize the materials for storage.
[006] Furthermore, การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง has the advantage of no risk of thawing to the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม (Santivarangkna, C., Kulozik, U. and Foerst, P. (2007) Alternative drying processes for the industrial preservation of lactic acid starter cultures. Biotechnology Progress, 23 (2), 302-315). Significant mortality of bacterial cells has been reported after freeze drying due to the loss of membrane integrity and denaturation of macromolecules. See Franks, F. (1995) "Protein destabilization at low temperatures". Advances in Protein Chemistry, 46, 105-139; Thammavongs, et al (1996) "Physiological response of Enterococcus faecalis JH2-2 to cold shock: Growth at low temperatures and freezing/thawing challenge" Letter in Applied Microbiology, 23(6), 398-402; De Angelis, M. and Gobbetti, M. (2004) "Environmental stress responses in Lactobacillus: A review" Proteomics, 4(1), 106-
122.
[007] It has been shown that encapsulation of bacteria in cellulose sulphate is able to exert a protecting effect on bacteria during การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง. One study conducted with อัลจิเนต-
ไคโตซาน as encapsulation material mentioned that the capsules became swollen when they are incubated in simulated intestinal fluid (Paulraj Kanmani, R. Satish Kumar, N. Yuvaraj, K. A. Paari, V. Pattukumar, and Venkatesan Arul (2011) Cryopreservation and Microencapsulation of a Probiotic in อัลจิเนต-ไคโตซาน Capsules Improves Survival in Simulated Gastrointestinal Conditions. Biotechnology and Bioprecess Engineering, (16) 1106-1114. Kanmani et al. also describe in this study that sodium อัลจิเนต-ไคโตซาน coated microcapsules shrank by 10% when in contact with simulated gastric fluid.
[008] Thus, the detrimental action of the freeze drying process on cells such that bacterial cells might be offset by microencapsulation with sodium cellulose sulphate since such an encapsulation material may result in an improved stability of capsules and higher viability of encapsulated bacteria. However, there is still a need to overcome the detrimental action of the freeze drying process on cells such as bacterial cells.
2
SUMMARY OF THE การประดิษฐ์
[009] The การประดิษฐ์นี้ addresses this need by providing new methods for freeze-
drying เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม, เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม obtained by such methods and various uses of these เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม and compositions containing these เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม.
[0010] In a first aspect, the disclosure provides a method of การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม, the method ซึ่งประกอบรวมด้วย at least two consecutive incubation steps, โดยที่ the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม are incubated in each incubation step in an สารละลาย บ่ม containing ไครโอโพรเทกแทนต์ over a suitable period of time, โดยที่ the concentration of ไครโอโพรเทกแทนต์ in the สารละลาย บ่ม is increased with each subsequent incubation step.
[0011] In a second aspect, the disclosure provides a เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม ที่ผ่าน การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง that is obtained by a method of การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม as described here.
[0012] In a third aspect, the disclosure provides a composition ซึ่งประกอบรวมด้วย a suitable carrier and an เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม that is obtained by a method of การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม as described here. In exemplary embodiments the composition can, for example, be a food supplement for humans or animals, a soap formulation, a cosmetic composition or a pharmaceutical composition.
[0013] In a fourth aspect the disclosure provides a method of treating or preventing of diarrhoea, antibiotic caused diarrhoea, arthritis, obesity, irritable bowel syndrome, heartburn, chronic fatigue syndrome, gastrointestinal cancer and other forms of suffering from an unbalanced bacterial population in the intestine, the method ซึ่งประกอบรวมด้วย administering to a subject a freeze-dried encapsulated cell or a composition containing a เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม ที่ผ่าน การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง as disclosed herein.
[0014] In a fifth aspect, the disclosure provides the use of a เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม ที่ผ่าน การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง or a composition containing freeze-dried encapsulated as disclosed herein for treating or preventing of diarrhoea, antibiotic caused diarrhoea, arthritis, obesity, irritable bowel syndrome, heartburn, chronic fatigue syndrome, gastrointestinal cancer and other forms of suffering from an unbalanced bacterial population in the intestine.
[0015] In a sixth aspect, the disclosure provides for the use of a เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม ที่ผ่าน การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง or a composition containing a เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม ที่ผ่าน การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง as disclosed herein as a pharmaceutical, a food additive or an additive in cosmetics. In exemplary embodiments of the การประดิษฐ์, when used as food additive, the food can be a milk-based product such as yoghurt, cottage cheese, or butter milk. In other exemplary embodiments of the การประดิษฐ์, when used as food additive, a เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม ที่ผ่าน การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง or the composition containing a freeze-dried
3
เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม as disclosed herein as is stored in a separate compartment of a food package containing the food.
[0016] In a seventh aspect the disclosure provides a method of preparing เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม for การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง, the method ซึ่งประกอบรวมด้วย at least two consecutive incubation steps, โดยที่ the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม are incubated in each incubation step in an สารละลาย บ่ม containing ไครโอโพรเทกแทนต์ over a suitable period of time, โดยที่ the concentration of ไครโอโพรเทกแทนต์ in the สารละลาย บ่ม is increased with each subsequent incubation step. [0017] In an eight aspect, the disclosure provides for a เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม ที่ผ่าน การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง prokaryotic cell or a freeze-dried encapsulated yeast cell.
[0018] In an ninth aspect, the disclosure provides for a composition that is suitable for freezing of cells, the composition ซึ่งประกอบรวมด้วย skim milk, glycerol and a carbohydrate.
อ้างอิงข้ามเพื่อการใช้งานที่เกี่ยวข้อง[001] ที่ประยุกต์ใช้ในปัจจุบันข้อถือสิทธิขวาของลำดับความสำคัญของสิทธิบัตรยุโรป 13 174 681.0 แอพลิเคชันที่ยื่นต่อสำนักงานสิทธิบัตรยุโรปวันที่ 2 กรกฎาคม 2013 เนื้อหาทั้งหมดที่มีการรวบรวมไว้ในที่นี้เพื่อวัตถุประสงค์ทั้งหมด. ไร่ ของการประดิษฐ์[002] ในการประดิษฐ์นี้โดยทั่วไปจะเกี่ยวข้องกับวิธีการของการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งเซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม การประดิษฐ์นี้นอกจากนี้ยังมีการแช่แข็งเซลล์แห้งที่จะได้รับโดยวิธีการนี้เช่นเดียวกับองค์ประกอบที่มีการแช่แข็งแห้งเซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้มและการใช้งานต่างๆของเซลล์เหล่านี้เช่นเป็นยาเป็น nutraceutical, เป็นสารเติมแต่งอาหารหรือ เป็นสารเติมแต่งในเครื่องสำอาง การประดิษฐ์นอกจากนี้ยังมีองค์ประกอบใหม่ที่ประกอบด้วยนมพร่องมันเนย, กลีเซอรีนและคาร์โบไฮเดรตและสามารถยกตัวอย่างเช่นนำมาใช้สำหรับการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งของเซลล์. ภูมิหลังของการเปิดเผย[003] โปรไบโอติกเป็นจุลินทรีย์ที่มีชีวิตซึ่งตาม ที่องค์การอนามัยโลก (WHO) เมื่อยาในปริมาณที่เพียงพอ, มอบประโยชน์ต่อสุขภาพในพื้นที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแบคทีเรียแลคโตบาซิลลัส acidophilus ส่งเสริมสุขภาพลำไส้ซึ่งเป็นลักษณะสำคัญของการทั่วไปของโฮสต์เป็นอยู่ที่ดี ผลิตภัณฑ์โปรไบโอติกจำเป็นต้องมีขั้นตอนกระบวนการบางอย่างที่ให้ความมั่นคงและความมีชีวิตของพวกเขา พวกเขาสามารถได้รับผลกระทบจากการจัดเก็บและระหว่างทางของพวกเขาผ่านทางเดินอาหารเมื่อบริโภค. [004] ผลิตภัณฑ์โปรไบโอติกหลายคนกำลังแห้งเพื่อรักษาพวกเขาจนกว่าพวกเขาจะใช้ ซึ่งหมายความว่าพวกเขาเป็นครั้งแรกลึกแช่แข็งและแห้งหลังจากนั้นในสูญญากาศ freeze- กระบวนการอบแห้งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาความมั่นคงและความมีชีวิตของเชื้อแบคทีเรียโปรไบโอติกเป็นสารเติมแต่งอาหารหรือผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร nutraceutical. [005] เทคนิคการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งยังเป็นที่รู้จัก lyophilisation, lyophilization หรือ cryodesiccation สามารถ กำหนดให้เป็นระบายความร้อนของกลุ่มตัวอย่างที่มีสภาพคล่องที่มีผลในการแปลงของการแก้ปัญหาการแช่แข็งสามารถลงไปในน้ำแข็ง, การตกผลึกของสาร crystallisable และการก่อตัวของเมทริกซ์สัณฐานซึ่งประกอบรวมด้วยสารที่ไม่ตกผลึกที่เกี่ยวข้องกับของ unfrozen ผสม, 1 ตามมาด้วยการระเหย (ระเหิด ) น้ำจากเมทริกซ์อสัณฐาน ระเหย (ระเหิด) ของน้ำแช่แข็งในวัสดุจะดำเนินการมักจะออกโดยการลดความดันโดยรอบเพื่อให้น้ำแช่แข็งในวัสดุที่ระเหิดได้โดยตรงจากของแข็งเป็นระยะก๊าซ ประโยชน์ที่ดีของการอบแห้งแช่แข็งคือการรักษาเสถียรภาพของวัสดุที่ใช้สำหรับการจัดเก็บข้อมูล. [006] นอกจากนี้การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งมีความได้เปรียบของความเสี่ยงของการละลายกับเซลล์ที่ได้รับการไม่ห่อหุ้ม (ที่ Santivarangkna ซี, Kulozik , ยูและ Foerst พี (2007) กระบวนการอบแห้งทางเลือกสำหรับการเก็บรักษาอุตสาหกรรมของวัฒนธรรมที่เริ่มต้นกรดแลคติค. ความคืบหน้าเทคโนโลยีชีวภาพ, 23 (2), 302-315) การตายที่สำคัญของเซลล์แบคทีเรียได้รับรายงานหลังจากการอบแห้งแช่แข็งเนื่องจากการสูญเสียความสมบูรณ์ของเมมเบรนและสูญเสียสภาพธรรมชาติของโมเลกุล ดูแฟรงค์เอฟ (1995) "destabilization โปรตีนที่อุณหภูมิต่ำ" ความก้าวหน้าในโปรตีนเคมี, 46, 105-139; Thammavongs, et al (1996) "การตอบสนองทางสรีรวิทยาของ Enterococcus faecalis JH2-2 ตกใจเย็น: การเจริญเติบโตที่อุณหภูมิต่ำและแช่แข็ง / ละลายความท้าทาย" จดหมายประยุกต์วิทยา 23 (6), 398-402; De Angelis เมตรและ Gobbetti, M. (2004) "การตอบสนองความเครียดสิ่งแวดล้อมในแลคโตบาซิลลัส: ทบทวน" เซ็กเมนต์ 4 (1), 106- 122 [007] มันได้รับการแสดงการห่อหุ้มของเชื้อแบคทีเรียที่อยู่ในซัลเฟตเซลลูโลสสามารถ ออกแรงผลปกป้องแบคทีเรียในระหว่างการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง หนึ่งการศึกษาดำเนินการกับอัลจิเนต - ไคโตซานเป็นวัสดุห่อหุ้มบอกว่าแคปซูลกลายเป็นบวมเมื่อพวกเขาถูกบ่มของเหลวในลำไส้จำลอง (Paulraj Kanmani หม่อมราชวงศ์ Satish Kumar เอ็น Yuvaraj, KA Paari โวลต์ Pattukumar และ Venkatesan Arul (2011) และ Cryopreservation Microencapsulation ของโปรไบโอติกในอัลจิเนต - ไคโตซานแคปซูลปรับปรุงการอยู่รอดในสภาวะที่ระบบทางเดินอาหารจำลองเทคโนโลยีชีวภาพและวิศวกรรม Bioprecess, (16) 1106-1114 Kanmani et al, นอกจากนี้ยังอธิบายในการศึกษานี้ว่า... โซเดียมอัลจิเนต - ไคโตซานไมโครแคปซูลเคลือบหดตัวลง 10% เมื่อสัมผัสกับของเหลวในกระเพาะอาหารจำลอง. [008] ดังนั้นการกระทำที่เป็นอันตรายของกระบวนการอบแห้งแช่แข็งเซลล์ดังกล่าวว่าเซลล์แบคทีเรียอาจจะมีการชดเชยโดยไมโครแคปซูลที่มีเซลลูโลสโซเดียม ซัลเฟตตั้งแต่เช่นวัสดุห่อหุ้มอาจส่งผลในการปรับปรุงเสถียรภาพของแคปซูลและมีชีวิตที่สูงขึ้นของเชื้อแบคทีเรียที่ห่อหุ้ม. แต่ยังคงมีความจำเป็นที่จะเอาชนะการกระทำที่เป็นอันตรายของการแช่แข็งกระบวนการอบแห้งในเซลล์เช่นเซลล์แบคทีเรีย. 2 บทสรุปของการ ประดิษฐ์[009] ในการประดิษฐ์นี้อยู่ต้องนี้โดยการให้วิธีการใหม่สำหรับ freeze- อบแห้งเซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม, เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้มที่ได้รับโดยวิธีการดังกล่าวและการใช้งานต่างๆเหล่านี้เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม และองค์ประกอบที่มีเหล่านี้เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม. [0010] ในด้านแรกเปิดเผยให้วิธีการของการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งเซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้มวิธีการซึ่งประกอบรวมด้วยอย่างน้อยก็สอง ขั้นตอนการบ่มติดต่อกันโดยที่เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้มจะบ่มในแต่ละขั้นตอนการบ่มในสารละลายบ่มที่มีไครโอโพรเทกแทนต์ในช่วงระยะเวลาที่เหมาะสมของเวลาโดยที่ความเข้มข้นของไครโอโพ รเทกแทนต์ในสารละลายบ่มจะเพิ่มขึ้นด้วยขั้นตอนการบ่มที่ตามมาในแต่ละ. [0011] ในด้านที่สองการเปิดเผยให้เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้มที่ผ่านการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งที่ได้รับด้วย วิธีการของการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งเซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้มตามที่อธิบายไว้ที่นี่. [0012] ในด้านที่สามการเปิดเผยให้องค์ประกอบซึ่งประกอบรวมด้วยผู้ให้บริการที่เหมาะสมและเซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้มที่ จะได้รับโดยวิธีการของการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งเซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้มตามที่อธิบายไว้ที่นี่ ใน embodiments ที่เป็นแบบอย่างองค์ประกอบสามารถยกตัวอย่างเช่นเป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหารสำหรับมนุษย์หรือสัตว์สูตรสบู่องค์ประกอบเครื่องสำอางหรือองค์ประกอบยา. [0013] ในด้านที่สี่การเปิดเผยข้อมูลมีวิธีการรักษาหรือป้องกันโรคอุจจาระร่วงที่ ยาปฏิชีวนะที่เกิดโรคท้องร่วง, โรคไขข้อ, โรคอ้วน, โรคลำไส้แปรปรวน, อิจฉาริษยาอาการอ่อนเพลียเรื้อรังโรคมะเร็งทางเดินอาหารและรูปแบบอื่น ๆ ที่ทุกข์ทรมานจากประชากรแบคทีเรียที่ไม่สมดุลในลำไส้วิธีการซึ่งประกอบรวมด้วยการบริหารจัดการที่จะเป็นเรื่องที่แห้งห่อหุ้มเซลล์ หรือองค์ประกอบที่มีเซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้มที่ผ่านการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งตามที่ได้เปิดเผยในที่นี้. [0014] ในลักษณะที่ห้าเปิดเผยให้การใช้งานของเซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้มที่ผ่านการ ทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งหรือองค์ประกอบที่มีแห้งห่อหุ้มตามที่ได้เปิดเผยในที่นี้สำหรับการรักษาหรือป้องกันโรคอุจจาระร่วง, ยาปฏิชีวนะที่เกิดโรคท้องร่วง, โรคไขข้อ, โรคอ้วน, โรคลำไส้แปรปรวน, อิจฉาริษยาอาการอ่อนเพลียเรื้อรังโรคมะเร็งทางเดินอาหารและรูปแบบอื่น ๆ ที่ทุกข์ทรมานจาก ประชากรแบคทีเรียที่ไม่สมดุลในลำไส้. [0015] ในลักษณะที่หกการเปิดเผยข้อมูลให้สำหรับการใช้งานของเซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้มที่ผ่านการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งหรือองค์ประกอบที่มีเซลล์ที่ได้รับการ ห่อหุ้มที่ผ่านการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งที่ได้เปิดเผยไว้ในเอกสารฉบับนี้เป็นยาอาหารเสริมหรือสารเติมแต่งในเครื่องสำอาง ใน embodiments ที่เป็นแบบอย่างของการประดิษฐ์เมื่อนำมาใช้เป็นสารเติมแต่งอาหาร, อาหารที่สามารถเป็นผลิตภัณฑ์นมเช่นโยเกิร์ตชีสกระท่อมหรือนมเนย ใน embodiments ที่เป็นแบบอย่างอื่น ๆ ของการประดิษฐ์เมื่อนำมาใช้เป็นสารเติมแต่งอาหารซึ่งเป็นเซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้มที่ผ่านการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งหรือองค์ประกอบที่มีแห้ง3 เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้มตามที่ได้เปิดเผย ในที่นี้เป็นที่เก็บไว้ในช่องที่แยกต่างหากจากแพคเกจอาหารที่มีอาหาร. [0016] ในลักษณะที่เจ็ดเปิดเผยให้วิธีการเตรียมเซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้มสำหรับการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งวิธีการซึ่งประกอบ รวมด้วยอย่างน้อยสองขั้นตอนการบ่มติดต่อกันโดยที่เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้มจะบ่มในแต่ละขั้นตอนการบ่มในสารละลายบ่มที่มีไครโอโพรเทกแทนต์ในช่วงระยะเวลาที่เหมาะสมของเวลาโดยที่ความเข้มข้น ของไครโอโพรเทกแทนต์ในสารละลายบ่มจะเพิ่มขึ้นด้วยขั้นตอนการบ่มที่ตามมาในแต่ละ [0017] ในแปดด้านการเปิดเผยข้อมูลให้สำหรับเซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้มที่ผ่านการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งเซลล์โปรคาริโอหรือห่อหุ้มแห้งเซลล์ยีสต์. [0018] ในลักษณะเก้าเปิดเผย ให้สำหรับองค์ประกอบที่เหมาะสำหรับการแช่แข็งของเซลล์องค์ประกอบซึ่งประกอบรวมด้วยนมพร่องมันเนยกลีเซอรีนและคาร์โบไฮเดรตที่
การแปล กรุณารอสักครู่..
