DE19644343A1 - Geschmacksneutrale Mikrokapseln, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft geschmacksneutrale Mikrokapseln, Ver­ fahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung als Lebens- oder Futtermittelzusätze sowie als Arzneimittel.

Im Organismus laufen Reduktion und Oxidation gleichermaßen ab. Die patho-physiologische Bedeutung chronischer Redox- Dysbalancen wird zunehmend in der Medizin erkannt, da sich hieraus neue differentialdiagnostische und therapeutische Konsequenzen ergeben. Im Stoffwechsel und in der Zellatmung entstehen hochreaktive, kurzlebige Sauerstoffradikale. Tref­ fen diese auf neutrale Moleküle, z. B. polyungesättigte Fett­ säuren, werden in einer Kettenreaktion neue Fettsäureradikale gebildet. Je höher der Anteil in der Nahrung ist, desto an­ fälliger werden sie gegen Peroxidationsprozesse, falls nicht ausreichend Antioxidationssysteme diese Fettsäuren schützen. So sind z. B. pro Gramm Linolensäure in der Nahrung als Schutz 0,6 mg Vitamin E erforderlich.

Freie Radikale sind lebensnotwendig. Sie wirken immunregulie­ rend. Sie werden u. a. von Makrophagen und bestimmten Lympho­ zytenpopulationen synthetisiert, um Krankheitserreger und/oder kranke Zellen zu beseitigen. Zu geringe Radikalbil­ dung bedeutet folglich verminderte Abwehrleistung in deren Folge häufig chronische Entzündungen und Autoimmunkrankheiten entstehen können.

Zu starke Radikalbildung bzw. zu geringe Radikalinaktivierung über längere Zeiträume wirkt ebenso destruktiv wie zu geringe Radikalbildung. Schwachstellen für oxidative Angriffe sind mehrfach ungesättigte Membran-Phospholipidfettsäuren, Kohlen­ hydrate und DNA.

Spurenelemente wie Zink, Mangan, Selen und Kupfer sind bei­ spielsweise für die Funktion des Radikalfängersystems Super­ oxiddismutase essentiell, während die Vitamine E, C und β- Karotin selbst als Radikalfänger fungieren.

Falsche Ernährung, wie z. B. der Verzehr einer zu phytinrei­ chen Nahrung, führt über Metallbindung zu reduzierter Spuren­ elementeaufnahme und Schädigung des Immunsystems. Die verän­ derten Ernährungsgewohnheiten während der letzten Jahrzehnte führten dazu, daß eine Vielzahl antioxidativ wirkender Pflanzeninhaltsstoffe nicht mehr aufgenommen werden. Falsch verstandenes Gesundheitsbewußtsein, die biologische Aktivität der Nahrung wird häufig auf den rein kalorischen Wert redu­ ziert, führt in unseren Tagen zu extremen Ernährungsweisen, die Defizite an Antioxidantien erzeugen. Fehlernährung ist also die Hauptursache für oxidativen Streß. Darüber hinaus führt das Leben in der industrialisierten Gesellschaft zu ei­ ner ansteigenden Belastung mit Xenobiotika, die inhalativ, perkutan oder intestinal aufgenommen werden (Haushaltschemikalien, Kosmetika, Dämmstoffe, Konservierungs­ chemikalien, Autoabgase, Industriebelastung u. a.). Mehrheit­ lich wirken sie prooxidativ, damit immunsuppressiv und begün­ stigen vor allem chronische Erkrankungen.

Auf Grund des steigenden Gesundheitsbewußtseins hat die An­ reicherung von Getränken mit Calcium eine größere Akzeptanz gefunden. Eine Calciumunterversorgung bzw. mangelnde Biover­ fügbarkeit unterstützten Knochenwachstumsstörungen bei Ju­ gendlichen bzw. die Ausbildung von Osteoporose. Es gibt eine direkte Korrelation in bestimmten Altersgruppen zwischen Calciumaufnahme und Knochenmasse. Milch ist physiologischer­ weise die entscheidende Calciumquelle für Heranwachsende. Mit fortschreitendem Alter wird der Milchkonsum reduziert, so daß eine Unterversorgung mit Calcium häufig zu einem frühen Zeit­ punkt auftritt.

Beim Erwachsenen führt das zur fortschreitenden Deminerali­ sierung der Knochen. Neben dem Angebot an Calcium ist für Re­ sorption und Bioverfügbarkeit die ausreichende Versorgung mit Vitamin D von entscheidender Bedeutung. Nicht zuletzt wird die Calciumresorption auch hormonell reguliert. Mangelndes Calciumangebot, eine Unterversorgung von Vitamin D und die normale hormonale Regulation führen dazu, daß insbesondere Frauen über dem 40. Lebensjahr Osteoporose-gefährdet sind.

Des weiteren ist Calcium ein essentieller Blutgerinnungsfaktor und unentbehrlich für die Erregungsleitung in Nerven und Mus­ keln. Der Calciumbedarf ist abhängig von Alter, Geschlecht und Leistung.

So ist z. B. die Anreicherung von Getränken mit Calciumsalzen ist Gegenstand mehrerer Patente (EP-A 0 244 903, EP-A 0 350 523, EP-A 0 227 174). Sie beinhalten die Zufügung von Calci­ umverbindungen in verschiedenen Formen in fruchtsafthaltige Getränke.

Weiterhin sind z. B. Pflanzenöle oder Fischöle wie z. B. Leber­ tran ebenfalls wertvolle Substanzen, die sich unter anderem durch einen hohen Gehalt von Vitamin A und D auszeichnen. So ist unter anderem bekannt, daß die Aufnahme von Milcherzeug­ nissen (Milch enthält 0,12% Calcium), die mit Lebertran ver­ setzt sind, erheblich die Resorption des Calciums aus der Milch steigert. Der intensive, meist unangenehm empfundene Eigengeschmack führt allerdings zu weit verbreiteter Ableh­ nung.

Auch die Zugabe von anderen Pflanzenölen oder Fischölen, die besonders reich an Omega-3-Fettsäuren sind, zu Lebensmitteln in Verbindung mit weiteren natürlichen "Radikalfängern", könnte ein entscheidender Beitrag zur gesunden Ernährung sein.

Die Erfindung hat deshalb das Ziel, aus ernährungsphysiologi­ scher Sicht wünschenswerte Kombinationen mit Substanzen be­ reitzustellen, die bisher aus physikalischen und/oder chemi­ schen Wechselwirkungen bzw. mit aktuellen Verkehrsauffassun­ gen nicht zu vereinbarenden oder aus sensorischen Gründen nicht möglich waren, und durch die Defizite in der Ernährung abgebaut bzw. verringert werden können.

Es lag der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ernährungs­ physiologisch wichtige Substanzen, wie z. B. Mineralstoffe, Spurenelemente, Pflanzen-, Fischöle und/oder andere, deren Eigengeschmack an sich in der Regel als unangenehm empfunden wird, ggf. auch immunologische und pharmakologische Wirkstof­ fe, so zu formulieren, daß sie für die Verwendung in weiteren Mitteln geeignet sind, ohne das Endprodukt negativ sensorisch zu beeinflussen, im wäßrigen Milieu stabil sind und nach Auf­ nahme erst im Dünndarm freigesetzt werden.

Die Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß durch geschmacks­ neutrale Mikrokapseln gelöst, die solche Substanzen ein­ schließen, die in der Regel als mit einem unangenehmen Eigen­ geschmack behaftet empfunden werden ggf. in Kombination mit­ einander und/oder mit weiteren Substanzen. Substanzen im Sin­ ne der Erfindung sind auch immunologische oder pharmakologi­ sche Wirkstoffe. Es konnten überraschend Mikrokapseln bereit­ gestellt werden, die aus im Verdauungstrakt an sich unverdau­ lichen Oligo- und/oder Polysacchariden bestehen in Kombinati­ on mit verdaulichen Bestandteilen in der Kapselwand, wobei die verdaulichen Bestandteile einen Verhältnisanteil bis zu 80% ausmachen. Es werden als unverdauliche Verbindungen Al­ ginsäure, Polymere der Alginsäure, Alginate, Pectine und/oder Xanthane eingesetzt.

Bevorzugt handelt es sich um Alginsäure oder Alginate, die mit einem physiologisch tolerierbaren Metallsalz, z. B. einem Calciumsalz, kombiniert zum Einsatz kommen. Für die Verkapse­ lung eignen sich besonders Alginsäure (E 400) und deren Salze (E 401-E 404). Da Alginate nur ungenügend im Verdau­ ungstrakt aufgeschlossen werden, wird durch den erfindungsge­ mäßen Einbau von verdaulichen Bestandteilen in die Kapselwand die Freisetzung der verkapselten Inhaltsstoffe im Verdau­ ungstrakt erreicht. Dabei war überraschend, daß diese zusätz­ lichen Bestandteile die Größenverteilung und Stabilität der Mikrokapseln nicht negativ beeinflussen und verändern.

Alginate finden bereits Anwendung in der Lebensmittelherstel­ lung (WO 91/19424). Alginsäure und deren Salze sind in der Lebensmittelindustrie zugelassene Stoffe. Sie können allen Lebensmitteln einschließlich Entwöhnungsnahrung für Säuglinge und Kleinkinder in dem für den technologischen Prozeß notwen­ digen Maße zugesetzt werden.

Die aus der WO-A-91/19424 bekannten Fettsubstitute unter Ver­ wendung von emulgierten Ölen und und Alginaten vermitteln ein Mundgefühl wie es durch Fett hervorgerufen wird und werden für die Herstellung kalorienreduzierter Nahrung eingesetzt. Sie lösen sich nicht auf und werden vollständig wieder ausge­ schieden.

Durch die erfindungsgemäße Einfügung von verdaulichen Be­ standteilen in die Kapselwand ist es jedoch möglich, daß über die Verdauungsenzyme Löcher in den Kapseln entstehen und die Inhaltsstoffe dadurch freigesetzt werden können.

Es ist somit möglich, auch solche Stoffe zu kombinieren, die herkömmlich wegen negativer sensorischer Beeinflussung bzw. nicht ausreichender Mischbarkeit nicht zur Ernährung einge­ setzt werden konnten.

Im Gegensatz zu magensaftresistenten Verkapselungen, die her­ kömmlich für die Verabreichung von Arzneimitteln eingesetzt werden, lösen sich die erfindungsgemäßen Mikrokapseln im wäß­ rigen Milieu mit einem PH-Wert über dem des Magensaftes nicht allein auf. Sie werden erst durch Verdauungsenzyme, wie z. B. pankreatische Amylasen, die im Dünndarm wirksam werden, auf­ gelöst.

Als verdauliche Bestandteile sind in den Mikrokapseln vor­ zugsweise Mono-, Oligo- und/oder Polysaccharide, (poly)Hydroxy-carbonsäuren, Fettsäuren sowie deren Salze und Derivate sowie Aminosäuren, deren Salze und deren Derivate, enthalten, wie z. B. Gluconsäure, Gluconate, Milchsäure, Lac­ tate, Stärke oder Stärkederivate, vorzugsweise Stärke, modi­ fizierte Stärke oder Lactat.

Bevorzugte Inhaltsstoffe gemäß der Erfindung sind Pflanzen- und/oder Fischöle, wie z. B. Leinöl, Lebertran, Borretschöl, und/oder Mineralstoffe, Spurenelemente, wie z. B. Verbindungen von Selen, Zink, Kupfer, Mangan, Eisen und proteinreiche Stoffe, wie z. B. Spirulina in Kombination mit Calcium­ haltigen Verbindungen. Besonders bevorzugt wird Lebertran, ggf. mit Leinöl, auch in Kombination mit Spurenelementen und/oder weiteren Substanzen, eingeschlossen. Darüber hinaus eignen sich die erfindungsgemäßen Mikrokapseln für die Verab­ reichung von Impfstoffen und Arzneimitteln, die erst im Dünn­ darm beginnend ihre Wirksamkeit entfalten sollen.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Her­ stellung der erfindungsgemäßen Mikrokapseln sowie ihre Ver­ wendung als Lebensmittel- oder Futtermittelzusätze sowie als Trägersystem für Impfstoffe oder Arzneimittel.

Die Mikrokapseln werden hergestellt, indem man die unverdau­ lichen Oligo- und/oder Polysaccharide zusammen mit verdauli­ chen Bestandteilen löst und mittels an sich bekannter Ultra­ schall-Synthese nacheinander oder gleichzeitig die einzu­ schließenden Substanzen und gegebenenfalls eine Ca-haltige Lösung zudosiert. Die gebildeten Mikrokapseln werden durch Filtration abgetrennt und anschließend mit Cross-Flow- Filtration weiter gereinigt und resuspendiert. Sie weisen überraschend eine typische Größenverteilung zwischen 0,5 µm und 20 µm auf.

Die so hergestellten Mikrokapseln werden gemäß der Erfindung weiter als Zusatzstoffe in Lebensmitteln oder Futtermitteln bzw. als Trägermittel für Impfstoffe und Arzneimittel einge­ setzt.

Die erfindungsgemäßen Mikrokapseln werden in den gewünschten Mengenverhältnissen während oder nach ihrer Herstellung in ein Trägerlebens- oder Futtermittel zugegeben. Vorzugsweise erfolgt die Herstellung von Lebensmitteln unter Zusatz von Alginat-verkapselten Ölen bzw. wäßrigen Lösungen und/oder Dispersionen. Entsprechend der Thermoempfindlichkeit der Le­ bensmittelbestandteile kann eine Haltbarmachung durch chemi­ sche Konservierungsstoffe, Filtration und aseptische Abfül­ lung, Pasteurisierung oder Autoklavierung erfolgen. Die Frei­ setzung der verkapselten Lebensmittel bzw. Zusatzstoffe im Verdauungssystem wird davon nicht beeinflußt. Durch Erhöhung der Viskosität und/oder des spezifischen Gewichtes von Flüs­ sigkeiten wie Obst- und Gemüsesäften oder Limonaden und ähn­ lichen Getränken kann ein mögliches Flotieren bzw. Sedimen­ tieren verhindert werden. Die Mengenverhältnisse werden übli­ cherweise so gewählt, daß Aussehen und sensorische Eigen­ schaften durch die Zugabe verkapselter Lebensmittel und Zu­ satzstoffe nicht oder nur unwesentlich verändert werden.

Somit können ernährungsphysiologische Parameter positiv ver­ ändert, reguliert und andererseits auch Mangelerscheinungen ausgeglichen werden. Durch Calcium-Zusatz findet zum einen eine antioxydative Streßvorbeugung statt, zum anderen kann insbesondere auch der Osteoporose vorgebeugt werden.

Durch Zugabe von verkapseltem Lebertran zu z. B. Milchproduk­ ten wird die Calcium-Resorption zusätzlich wesentlich gestei­ gert.

Des weiteren können durch z. B. verkapselte Spurenelemente auch Mineralstoffwechselstörungen behoben werden.

Anschließend wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen nä­ her erläutert.

Beispiel 1 Herstellung von verkapselten Fetten und Ölen Beispiel 1.1 Herstellung von Alginat-verkapselten Fetten und Ölen

1 g Natriumalginat wird in 300 ml Wasser gelöst. Dazu wird unter Einwirkung von Ultraschall (Tauchsonde: 24 kHz/120 W/Pulsbetrieb 7 : 1 pro Sekunde) 30 ml eines Pflanzen- oder Fischöls, z. B. Lebertran dosiert. Nach 10 min wird eine Lö­ sung von 0,4 g Calciumchlorid-Dihydrat in 10 ml Wasser unter den selben Bedingungen tropfenweise hinzugefügt. Die gebilde­ ten Mikroverkapselungen werden durch Filtration abgetrennt, durch Cross-Flow-Filtration weiter gereinigt und nach Resus- Pension in 100 ml Wasser gelagert. Die gebildeten Mikrover­ kapselungen weisen typischerweise Größenverteilungen zwischen 0,5 µm und 20 µm auf.

Das Natriumalginat wird anteilig bis zu 80% durch Alginsäure oder andere lösliche Alginate, Gluconsäure oder Gluconate, Fettsäuren, sowie deren Salze und Derivate, Milchsäure oder Lactate, Stärke oder Stärkederivate ersetzt, ohne daß dadurch die Größenverteilung der Mikroverkapselung wesentlich verän­ dert wird. Diese Modifikationen in der Verkapselung erhöhte die Bioverfügbarkeit des verkapselten Öls, da insbesondere pankreatische Enzyme die eingebauten Stoffe effizient lysie­ ren.

Beispiel 1.2 Herstellung von Alginat-verkapseltem Lebertran

0,3 g Natriumalginat und 0,7 g Weizenstärke werden in 300 ml Wasser gelöst. Dazu wird unter Einwirkung von Ultraschall (Tauchsonde: 24 kHz/120 W/Pulsbetrieb 7 : 1 pro Sekunde) 30 ml Lebertran dosiert. Nach 10 min wird eine Lösung von 0,2 g Calciumchlorid-Dihydrat in 10 ml Wasser unter den selben Bedingungen tropfenweise hinzugefügt. Die gebildeten Mikro­ verkapselungen werden durch Filtration abgetrennt, durch Cross-Flow-Filtration weiter gereinigt und nach Resuspension in 100 ml Wasser gelagert. Die gebildeten Mikroverkapselungen weisen typischerweise Größenverteilungen zwischen 0,5 µm und 20 µm auf.

Beispiel 1.3

4 g Alginat werden in 660 ml Wasser bei 50°C unter Rühren gelöst. 4 g Stärke werden in 660 ml unter Rühren kurz aufge­ kocht. Beide Lösungen werden unter Rühren zusammengegeben. Mittels Ultra-Turrax (16.000 Umin^-1) werden 250 ml Lebertran für 10 min dispergiert. In diese Dispersion werden tropfen­ weise ca. 50 ml CaCl₂ × 2H₂O (1,4 g/100 ml) zugesetzt, bis die Masse hochviskös wird. Die Reinigung erfolgt durch Cross- Flow-Filtration. Der Kapseldurchmesser beträgt etwa 1 µm.

Beispiel 2 Herstellung eines fruchtsafthaltigen Getränkes unter Zusatz von verkapselten Lebertran, Calcium und Selenhefe

100 g Natriumlactat (E 325), in Form einer 50%igen wäßrigen Lösung, wird zusammen mit 10 g Selenhefe (entspricht 10 mg Selen) in 1 l Lebertran unter kräftigem Rühren dispergiert. Diese Dispersion wird erfindungsgemäß unter Verwendung von 30 g Alginat und der äquivalenten Menge Calciumchlorid-Dihydrat verkapselt. Die wenige µm großen Kapseln werden mittels Cross-Flow-Filtration von anhaftenden Ölresten befreit und in Wasser gelagert.

25 g des verkapselten Lebertran-Calciumlactat-Selenhefe­ gemisches werden jedem Liter nach bekannten Verfahren herge­ stelltem fruchtsafthaltigen Getränk zugegeben.

Zur Erhöhung der Viskosität kann Fruchtsäften, fruchtsafthal­ tigen Getränken, Nektar, Limonaden, Brausen und anderen Ge­ tränken z. B. 0,5% Pektin oder andere geeignete Stoffe zuge­ setzt werden. Nach Homogenisierung und Kurzzeiterhitzung kön­ nen die Getränke in bekannter Weise abgefüllt werden.

Die erfindungsgemäß so hergestellten Getränke zeigen keine sensorische Abweichung im Vergleich zu solchen ohne Zusatz von verkapselten Lebertran-Calciumlactat-Selenhefe-Gemisch.

Die Aufnahme von 0,25 l eines solchen Getränkes decken etwa 100% des Calcium-, Vitamin D- und Selenbedarfes eines Er­ wachsenen.

Beispiel 3 Herstellung eines Milchproduktes (Joghurt) unter Zusatz von verkapselten Lebertran, Calcium, Spirulina und Selenhefe

80 g Natriumlactat (E 325), in Form einer 50%igen wäßrigen Lösung, wird zusammen mit 200 g Spirulina und 10 g Selenhefe (entspricht 10 mg Selen) in 1 l Lebertran unter kräftigem Rühren dispergiert. Diese Dispersion wird erfindungsgemäß un­ ter Verwendung von 30 g Alginat und der äquivalenten Menge Calciumchlorid-Dihydrat verkapselt. Die wenige µm großen Kap­ seln werden mittels Cross-Flow-Filtration von anhaftenden Öl­ resten befreit und in Wasser gelagert.

25 g des verkapselten Lebertran-Calciumlactat-Spirulina- Selenhefegemisches werden jedem Liter Milchmischung zugegeben und nach bekannten Verfahren unter Zusatz von geeigneten Bak­ terienkulturen zu Joghurt verarbeitet.

Die erfindungsgemäß so hergestellten Milchprodukte zeigen keine sensorische Abweichung im Vergleich zu solchen ohne Zu­ satz von verkapselten Lebertran-Calciumlactat-Selenhefe- Gemisch.

Die Aufnahme von 0,25 l eines solchen Milchproduktes decken­ den Calcium- und Vitamin D-Bedarfes eines Erwachsenen.

Beispiel 4 Herstellung einer Brühwurst (Bockwurst) unter Zusatz von ver­ kapselten Lebertran, Leinöl, Calcium und Selenhefe

100 g Natriumlactat (E 325), in Form einer 50%igen wäßrigen Lösung, wird zusammen mit 10 g Selenhefe (entspricht 10 mg Selen) in 0,5 l Lebertran und 0,5 l Leinöl (enthält etwa 30% Omega-3-Fettsäuren) unter kräftigem Rühren dispergiert. Diese Dispersion wird erfindungsgemäß unter Verwendung von 30 g Al­ ginat und der äquivalenten Menge Calciumchlorid-Dihydrat ver­ kapselt. Die wenige µm großen Kapseln werden mittels Cross- Flow-Filtration von anhaftenden Ölresten befreit und in Was­ ser gelagert.

50 g des verkapselten Lebertran-Leinöl-Calciumlactat- Selenhefegemisches werden jedem Kilogramm Fleischbrät mit dem Schüttwasser zugesetzt. Nach dem Feinkuttern wird die Wurstmasse in Kunst- oder Naturdarm abgefüllt und heiß geräu­ chert.

Die erfindungsgemäß so hergestellten Brühwürste zeigen keine sensorische Abweichung im Vergleich zu solchen ohne Zusatz von verkapselten Lebertran-Leinöl-Calciumlactat-Selenhefe- Gemisch.

Der Verzehr einer Bockwurst (100 g) deckt etwa 50% des Calcium-, Selen- und Vitamin D-Bedarfs. Eine erfindungsgemäß so hergestellte Bockwurst enthält etwa 500 mg an Omega-3- Fettsäuren, denen zusammen mit Selen eine wichtige Funktion bei der Inaktivierung freier Radikale zukommt.

Beispiel 5 Herstellung eines Feinkosterzeugnisses unter Zusatz von ver­ kapselten Lebertran, Spirulina, Calcium und Selenhefe

80 g Natriumlactat (E 325), in Form einer 50%igen wäßrigen Lösung, wird zusammen mit 10 g Selenhefe (entspricht 10 mg Selen) und 200 g Spirulina in 1 l Lebertran und unter kräfti­ gem Rühren dispergiert. Diese Dispersion wird erfindungsgemäß unter Verwendung von 30 g Alginat und der äquivalenten Menge Calciumchlorid-Dihydrat verkapselt. Die wenige µm großen Kap­ seln werden mittels Cross-Flow-Filtration von anhaftenden Öl­ resten befreit und in Wasser gelagert.

100 g des verkapselten Lebertran-Spirulina-Calciumlactat- Selenhefegemisches werden mit 900 g Mayonnaise homogenisiert.

Diese Basismayonnaise dient als Grundlage für die Herstellung von Feinkosterzeugnissen unter Zusatz von Fleischbrät, Fleisch, Fisch, Muscheln, Krebse, Gemüse, Obst, gekochten Ei­ ern und anderen Zutaten in unterschiedlichen Gewichtsantei­ len.

Die erfindungsgemäß so hergestellten Feinkosterzeugnisse zei­ gen keine sensorische Abweichung im Vergleich zu solchen ohne Zusatz von verkapselten Lebertran-Spirulina-Calciumlactat- Selenhefe-Gemisch.

Beispiel 6 Herstellung eines oral applizierbaren Impfstoffes gegen die Transmissible Gastroenteritis (TGE) der Schweine

Der Erreger der TGE ist ein säurelabiles Coronavirus. Die Er­ krankung führt beim Ferkel innerhalb der ersten 10 Lebenstage zu 100% Morbidität. Die Mortalität beträgt etwa 90%. Die Ferkel können relativ gut geschützt werden über kolostrale Antikörper aus der Muttermilch. Entscheidend für den Schutz sind sIgA. Deren Synthese wird maßgeblich über das Darm asso­ ziierte Lymphatische System gesteuert. Der Impfstoff muß also oral verabreicht werden. Zur Verhinderung der Virusinaktivie­ rung im Magen wurde erfindungsgemäß verkapselt.

Etwa 10^8,5 Kulturinfektiöse Dosen (KID)₅₀ eines apathogenen TGE-Virusstammes werden durch Lyophilisation getrocknet. Das Lyophilisat wird unmittelbar vor der Verkapselung in 250 ml Lebertran dispergiert. 4 g Alginat werden in 660 ml Wasser bei 50°C unter Rühren gelöst, 4 g Stärke werden in 660 ml unter Rühren kurz aufgekocht. Beide Lösungen werden unter Rühren zusammengegeben. Mittels Ultra-Turrax (16.000 Umin^-1) wird die 250 ml Lebertran-Virussuspension für 10 min disper­ giert. In diese Dispersion werden tropfenweise ca. 50 ml CaCl₂ × 2H₂O (1,4 g/100 ml) zugesetzt, bis die Masse hochvis­ kös ist. Die Reinigung erfolgt durch Cross-Flow-Filtration. Der Kapseldurchmesser beträgt etwa 1 µm. Nach Auflösung der Kapseln kann der Virusgehalt in der Kapsel titriert werden.

8 tragenden Sauen wurden an 7 aufeinanderfolgenden Tagen 4-5 Wochen ante partum (a.p.) täglich 10^6,5KID₅₀ in der erfin­ dungsgemäß verkapselten Form zusammen mit flüssigem Futter oral verabreicht (etwa 5 g Mikrokapseln). Eine 2. Immunisie­ rungsphase wurde an 3 aufeinanderfolgenden Tagen 14 Tage a.p. wie oben beschrieben durchgeführt. Alle Tiere vertrugen die Immunisierung reaktionslos.

Die 54 Ferkel aus den 8 Würfen wurden innerhalb der ersten 12 Lebensstunden mit 10⁵KID₅₀ eines virulenten TGE-Virus- Felsstammes oral infiziert. Als Kontrolle dienten gleicherma­ ßen infizierte 40 Ferkel aus 5 Würfen nichtimmunisierter Mut­ tersauen.

Folgende Ergebnisse wurden erzielt:

Im Ergebnis der Immunisierung übertragen die Sauen einen spe­ zifischen passiven Schutz mit dem Kolostrum auf ihre Nachkom­ men.

Beispiel 7 Freisetzung von Barbital nach Kapselverdauung mit Amylase

In 250 ml Lebertran werden mittels Ultra-Turrax 8 g Barbital dispergiert. 4 g Alginat werden in 660 ml Wasser bei 50°C unter Rühren gelöst. 4 g Stärke werden in 660 ml unter Rühren kurz aufgekocht. Beide Lösungen werden unter Rühren zusammen­ gegeben. Mittels Ultra-Turrax (16.000 Umin^-1) wird die 250 ml Lebertran-Barbital-Suspension für 10 min dispergiert. In die­ se Dispersion werden tropfenweise ca. 50 ml CaCl₂ × 2H₂O (1,4 g/100 ml) zugesetzt, bis die Masse hochviskös ist. Die Reini­ gung erfolgt durch Cross-Flow-Filtration. Der Kapseldurchmes­ ser beträgt etwa 1 µm. Es wird eine 10% Suspension in isoto­ nischen Puffer hergestellt. Als Kontrolle für den Freiset­ zungsversuch dienten Mikrokapseln mit gleichem Inhalt, die aber ohne Zusatz von Stärke, sondern nur mit Alginat herge­ stellt wurden. Je 1 ml der Suspension wurde mit 500 Einheiten Amylase bei 37°C für 4 h inkubiert. Parallel erfolgte mit je 1 ml die Inkubation ohne Amylase. Der Nachweis freigesetzten Barbitals erfolgte gemäß DAB mittels Dünnschichtchromatogra­ phie. Da sich die Kapseln im Fließmittel nicht auflösen, kann für den Nachweis des freigesetzten Barbitals die Suspension ohne vorherige Abtrennung der Kapseln verwendet werden.

Aus den verdauten erfindungsgemäßen Alginat-Stärkekapseln wurde etwa 1 mg Barbital pro ml Mikrokapsel freigesetzt. Das entspricht etwa 30-50% der verkapselten Barbitalmenge. Aus den herkömmlichen Alginatkapseln wurden keine Barbitalmengen freigesetzt, die mit dieser Nachweismethode feststellbar sind.

Claims (16)

1. Geschmacksneutrale Mikrokapseln aus im Verdauungstrakt an sich unverdaulichen Oligo- und/oder Polysacchariden, in denen eine oder mehrere Substanzen, eingeschlossen sind und die zusätzlich verdauliche Bestandteile in der Kapselwand enthalten.

2. Mikrokapseln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unverdaulichen Oligo- und/oder Polysaccharide Alginsäure, Polymere der Alginsäure, Alginate, Pectine und/oder Xanthane sind zusammen mit einem physiologisch tolerierbaren Metallsalz, wie z. B. einem Calciumsalz.

3. Mikrokapseln nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als verdauliche Bestandteile mit einem Verhältnisanteil bis zu 80% Mono-, Oligo- und/oder Po­ lysaccharide, (poly)Hydroxycarbonsäuren, Fettsäuren so­ wie deren Salze und Derivate sowie Aminosäuren, deren Salze und deren Derivate, enthalten sind.

4. Mikrokapseln nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verdaulichen Bestandteile Gluconsäure, Glucona­ te, Milchsäure, Lactate, Stärke und/oder Stärkederivate sind.

5. Mikrokapseln nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verdaulichen Bestandteile Stärke, modifizierte Stärke oder Lactat sind.

6. Mikrokapseln nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Lebensmittel oder Lebensmitteler­ satzstoffe eingeschlossen sind, die üblicherweise wegen negativer sensorischer Beeinflussung des Endproduktes oder mit den aktuellen Verkehrsauffassungen nicht zu vereinbaren sind oder wegen physikalischer und/oder che­ mischer Wechselwirkungen nicht eingesetzt werden.

7. Mikrokapseln nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Substanzen Pflanzen-, Fischöle und/oder Spurenelemente eingeschlossen sind.

8. Mikrokapseln nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl apolare wie polare Flüssig­ keiten allein oder als Lösungs- oder Dispersionsvermitt­ ler enthalten sind.

9. Mikrokapseln nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als apolare Lösungs- oder Dispersionsvermittler Le­ bertran oder Öle mit einem hohen Gehalt an ungesättigten Fettsäuren eingesetzt werden.

10. Mikrokapseln nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das unverdauliche Polysaccharid Al­ ginsäure oder ein Alginat ist, das eine oder mehrere Substanzen einschließt, die einen als unangenehm empfun­ denen Eigengeschmack aufweisen, in Kombination mit einer Calcium-haltigen Verbindung und daß in der Kapselwand als verdaulicher Bestandteil, Stärke, modifizierte Stär­ ke oder Lactat enthalten ist.

11. Mikrokapseln nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Substanzen mit immunologischer oder pharmakologischer Wirkung eingeschlossen sind.

12. Verfahren zur Herstellung von geschmacksneutralen Mikro­ kapseln der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Ultraschall-Synthese hergestellt, durch Cross-Flow-Filtration gereinigt und anschließend resus­ pendiert werden, wodurch eine enge Größenverteilung der Mikroverkapselung erzielt wird.

13. Verwendung von Mikrokapseln der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß sie zur Veränderung ernäh­ rungs-physiologischer Parameter zu jeder Substanz, vor­ zugsweise zu einem Lebensmittel während oder nach Her­ stellung zugesetzt werden, ohne die sensorischen Eigen­ schaften des Endproduktes nachhaltig zu beeinflussen.

14. Verwendung der Mikrokapseln nach Anspruch 13 zur Vorbeu­ gung von Mineralstoffwechselstörungen oder gegen oxida­ tiven Streß.

15. Verwendung von Mikrokapseln nach den Ansprüchen 1 bis 11 als Impfstoffe oder Arzneimittel zur Freisetzung im Darm unter Umgehung des Aufschlusses im Magen.

16. Verwendung von Mikrokapseln der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß sie zur Veränderung ernäh­ rungsphysiologischer Parameter zu Futtermitteln während oder nach Herstellung zugesetzt werden, ohne die senso­ rischen Eigenschaften des Endproduktes nachhaltig zu be­ einflussen.