Brevet FR2624351A1 — publié le 19890616

La présente invention concerne des compositions degrada- bles par voie enzymatique utilisables pour l'enrobage d'additifs alimentaires destinés aux ruminants. Il est connu, par exemple d'après les brevets français FR 78 23966 (2 401 620), FR 78 23968 (2 401 621) ou FR 81 18954 (2 514 261), d'enrober des substances biologiquement actives (médi- caments, vitamines, acides aminés) destinées aux ruminants par des compositions qui sont stables dans le rumen dont le pH est voisin de 6 et qui permettent la libération rapide de la substance biolo- giquement active dans la caillette dont le pH est voisin de 2. Il a maintenant été trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, qu'une substance biologiquement active peut être enrobée par une composition: - qui est stable dans le rumen, ce qui implique une bonne résistance a la flore microbienne et aux enzymes de ce milieu, - qui est relativement stable dans la caillette dont le pH est acide, et - qui est fortement dégradée au niveau de l'intestin grêle grâce aux enzymes rencontrées entre la caillette et l'iléon. Selon la présente invention, les compositions d'enrobage sont constituées: - soit de zéine associée à un polymère non hydrosoluble choisi parmi les éthers ou les esters de cellulose non hydrosolu- bles tels que l'éthylcellulose, l'acétate de cellulose, le propio- nate de cellulose ou l'acétobutyrate de cellulose, et les esters polyvinyliques tels que l'acétate de polyvinyle, et éventuellement à un agent plastifiant tel que la triacétine ou le propylèneglycol, la zéine représentant généralement de 50 à 90 % en poids de la composition et l'agent plastifiant pouvant représenter jusqu'& 10 % en poids de la composition, - soit de zéine associée à une substance hydrophobe dont le point de fusion est supérieur à 60 C choisie parmi les acides gras (acide stéarique, acide béhénique), les esters gras, les alcools gras et leurs mélanges, et éventuellement à un polymère non hydrosoluble choisi parmi les éthers ou les esters de cellulose non hydrosolubles tels que l'éthylcellulose, l'acétate de cellulose, le propionate de cellulose ou l'acétobutyrate de cellulose, et les esters polyvinyliques tels que l'acétate de polyvinyle, la zéine représentant généralement de 10 à 50 % en poids de la composition et le polymère non hydrosoluble pouvant représenter jusqu'à 10 % en poids de la composition. Généralement, les compositions du premier type sont uti- lisees pour l'enrobage de substances peu solubles dans l'eau telles que la méthionine et celles du second type pour des substances hydrosolubles telles que le chlorhydrate de lysine. Les compositions d'enrobage selon l'invention peuvent être obtenues en dispersant ou en dissolvant la zéine dans une solution ou une dispersion du polymère hydrosoluble et/ou de la substance hydrophobe, et éventuellement selon le cas l'agent plas- tifiant dans un solvant organique ou dans un mélange de solvants organiques convenables choisis en fonction de la nature spécifique des constituants. Généralement, la composition d'enrobage est obtenue après évaporation du ou des solvants. Les compositions d'enrobage selon la présente invention sont particulièrement utiles pour protéger des substances thérapeu- tiques ou nutritives diverses telles que des médicaments, des vita- mines ou des acides aminés destinés à être administrés par voie orale à des ruminants. Ces substances enrobées sont généralement mélangées à la nourriture des animaux. Les substances enrobées sont généralement des granulés sous forme de microcapsules constituées d'un noyau central entouré d'une pellicule continue de la composition d'enrobage. Cependant, les substances actives peuvent être dispersées dans la composition d'enrobage. En général, la composition d'enrobage représente 5 à 60 % en poids du granulé ou de la dispersion. La présente invention concerne également les substances biologiquement actives enrobées ou dispersées dans une composition d'enrobage décrite précédemment. Les granulés peuvent être obtenus par application des techniques connues. Selon la nature de la composition d'enrobage, on utilise soit des techniques d'extrusion ou de pulvérisation de solutions ou d'émulsions en lit fluidisé, soit des techniques d'encapsulation en milieu fondu ou semifondu, soit des techniques d'enrobage en milieu liquide telles que la coacervation. Les granulés obtenus selon la présente invention sont stables au stockage et lors des manipulations, ne se détériorent pas lors de la confection des aliments pour animaux et ne sont pas détruits lors de leur absorption par les animaux et en particulier par écrasement ou par broyage lors de la mastication. La taille des granulés sera fonction de l'utilisation qui en est faite et plus particulièrement elle sera déterminée en fonction de l'animal auquel ils sont destinés. Il est possible d'enrober des substances actives pour obtenir des granulés dont la taille est comprise entre 0,1 et 5 mm. D'un intérêt tout particulier sont les granulés qui contiennent comme substances actives la méthionine, la lysine ou des vitamines (vitamine A) dont le rôle est très important dans l'alimentation des animaux et plus spécialement des ruminants. L'exemple suivant, donné à titre non limitatif, illustre la présente invention. EXEMPLE Selon la technique d'encapsulation en spray-coating (décrite par exemple dans la demande de brevet européen EP 188 953) on prépare des granulés de méthionine enrobés par une composition d'enrobage constituée de zéine (69, 2 %), d'éthylcellulose N22 (Hercules) (23 %) et de triacétine (7,7 %). Le titre en méthionine dans les granulés enrobés est de 72 %. Par ailleurs, à titre de comparaison, on prépare des granulés de méthionine enrobés par les compositions suivantes: - Granules A: Ethylcellulose N100 (Herculès) (80 %) Copolymère styrène-vinyl-2 pyridine (30-70) (20 %) Le titre en méthionine dans les granulés enrobés est de 70 %. - Granulés B: Ethylcellulose N100 (Herculès) (58,3 %) Copolymère styrènevinyl-2 pyridine (30-70) (25 %) Propylèneglycol (16,7 %) Le titre en méthionine dans les granulés enrobés est de 73 %. Les différents granulés enrobés ainsi préparés sont soumis à des tests in vitro et in vivo. 1) Test in vitro Le relargage de la méthionine contenue dans les granulés obtenus est examiné, dans des conditions déterminées, en agitant une quantité connue de granulés dans un milieu tamponné maintenu à pH constant à une température de 400C. On compare les vitesses de relargage d'un échantillon soumis à différents pH. Les résultats obtenus sont rassemblés dans le tableau 1. Tableau 1 *, 'a% de méthionine libérie PtodLits Titre en i pH apT i pH:2 après méthionine ::Bn 6 heures 24 heures: 1/2 h: 1 h: 2 h: 5 h: 7 h Granulés selon:72: 9 19:: : : 12: I'exemple:: Granulés R 70 3 5,5: 2: : 22: Granulés.B: 73:: 1,3: 2,5 3,6: 6: 8,5 2) Test in vivo On détermine la résistance des granulés à un séjour dans le rumen, dans la caillette puis dans l'intestin grêle chez le mouton en mesurant la quantité d'azote totale disparue des sachets après chacune des trois étapes successives. 2.1 Digestion dans le rumen Des sachets de nylon (maille carrée de 46 microns) contenant chacun environ 3 g de granulés enrobés, pesés exactement, sont incubés pendant 12 heures dans le rumen de 2 moutons & raison de 2 sachets par produit et par mouton. Après incubation dans le rumen, les sachets sont lavés à l'eau froide puis lyophilisés pendant 48 heures. Les sachets sont pesés et la quantité de granulés ayant disparu est déterminée. Les résidus sont ensuite sortis des sachets et échan- tillonnés en double pour le dosage d'azote total. Les résidus restant sont rassemblés par type de produit et sont placés dans de nouveaux sachets de nylon destinés à l'incubation dans la caillette. 2.2 Digestion dans la caillette Trois sachets de nylon (maille carrée de 46 microns) dont la taille est sensiblement la moitié de celle des sachets utilisés pour la digestion dans le rumen contenant environ 0,5 g de résidu sont utilisés pour chaque durée d'incubation et pour chaque produit essayé. Ces sachets sont introduits, attachés à une ficelle, dans la caillette de 3 moutons munis d'une canule de la caillette (diamètre intérieur 28 mm) et soumis au même régime alimentaire à raison de 1 sachet par mouton et par produit. Apres incubation pendant 0,5 heure, 2 heures et 4 heures, les sachets sont lavés, lyophilisés et pesés. Les résidus sont, d'une part, échantillonnés pour le dosage de l'azote et, d'autre part, utilisés pour l'étude de la digestion dans l'intestin grêle. 2.3 Digestion dans l'intestin grêle Les résidus obtenus précédemment sont regroupés par temps d'incubation et par produit. Ils sont introduits dans des micro- sachets (disques de 20 mm de diamètre) de nylon (maille carrée de 46 microns) à raison de 200 mg de résidu par sachet et 3 sachets par temps d'incubation. Ces sachets sont introduits à l'entrée de l'intestin grêle (duodénum) de trois moutons soumis au même régime alimentaire et munis d'une canule simple au niveau duodénal (5 cm de pylore, 12 mm de diamètre intérieur) et d'une canule réentrante (18 mm de diamètre intérieur) à la fin de l'intestin grêle (iléon terminal). Les résidus de chaque type d'enrobant sont étudiés 2 par 2 au cours de 2 séries de mesure, chaque animal recevant 1 sachet de chacun des 6 traitements (2 enrobants x 3 durées d'incu- bation dans la caillette). Les 6 sachets par animal sont introduits à intervalle de 15 minutes. Trois heures après le début de l'introduction, la canule réentrante est ouverte et le contenu iléal s'écoule libre- ment à l'extérieur de l'animal. Les sachets sont expulsés après une durée de transit variant de 3,5 à 8 heures. Ils sont aussitôt recueillis et analysés comme précédemment. Les résultats obtenus sont rassemblés dans le tableau 2. Tableau 2 LIBERATION DES PRODUITS DRNS DIFFERENTS COMPARTIMENTS DU TUBE DIGESTIF DU MOUTON RUMEN CAILLETTE INTESTIN GRELE Méthionine: Temps Nombre Bilan N total Temps: Nombre: Bilan N total: Nombre Bilan N total h: d'essais: disparu: h: d'essais: X disparu: d'essais: disparu Ptoduit selon 12: 4: 6,64 + 0,49: 0,5: 3: 6,13 + 0,06 2: 95,70 1,53 l'exempleI::: 2 : 3:11,17 t 1,23 3: 96,57 + 3,72 ::::4: 3 :14,82+0,13 3: 95,72+4,58 6ranulés A 12: 4: 2,19 +0,68: 0,5: 3: O: 3: 7,06 + 2,69 a::::2: 3 : 2,64 !0,19: 3: 6,66 +2,26 ::::4: 3: 6,64+0,57: 2 : 2,51+0,47 Granulés B:12: 4:6,51 +0,51 0,5: 3: 1,37!0,17: 3: 0 ::::2: 3 :1,24 + 0,11: 3: 0,58 +1,00 ::::4: 3 : 2,07 + 0,07: 3: 0,69 + 0,62 REVENDICATIONS 1. Composition dégradable par voie enzymatique utilisable pour l'enrobage d'additifs alimentaires destinés aux ruminants caractérisée en ce qu'elle est constituée, soit de zéine associée à un polymère non hydrosoluble et éventuellement à un agent plasti- fiant, soit de zéine associée à une substance hydrophobe et éven- tuellement à un polymère non hydrosoluble. 2. Composition selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle est constituée de zéine associée à un polymère non hydrosoluble choisi parmi les éthers ou les esters de cellulose non hydrosoluble et les esters polyvinyliques et éventuellement à un agent plastifiant tel que la triacétine ou le propylèneglycol, la zéine représentant 50 à 90 % en poids de la composition et l'agent plastifiant pouvant représenter jusqu'à 10 % en poids de la compo- sition. 3. Composition selon la revendication 2 caractérisée en ce que le polymère non hydrosoluble est choisi parmi l'éthylcellu- lose, l'acétate de cellulose, le propionate de cellulose, l'acéto- butyrate de cellulose et l'acétate de polyvinyle. 4. Composition selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle est constituée de zeine associée à une substance hydro- phobe dont le point de fusion est supérieur à 60 C, et éventuel- lement à un polymère non hydrosoluble choisi parmi les éthers ou les esters de cellulose et les esters polyvinyliques, la zéine représentant de 10 à 50 % en poids de la composition et le polymère non hydrosoluble pouvant représenter jusqu'à 10 % en poids de la composition. 5. Composition selon la revendication 4 caractérisée en ce que la substance hydrophobe est choisie parmi les acides gras, les esters gras, les alcools gras et leurs mélanges. 6. Composition selon la revendication 4 caractérisée en ce que le polymère non hydrosoluble est choisi parmi l'éthylcellu- lose, l'acétate de cellulose, le propionate de cellulose, l'acéto- butyrate de cellulose et l'acétate de polyvinyle. 7. Granulés sous forme de microcapsules destinés à être administrés par voie orale à des animaux, caractérisés en ce qu'ils sont constitués d'un noyau contenant une substance biologiquement active protégée par une composition d'enrobage selon l'une des revendications 1 à 6. 8. Granulés selon la revendication 7 caractérisés en ce que la composition d'enrobage représente entre 5 et 60 % en poids du granulé enrobé. 9. Granulés selon l'une des revendications 7 ou 8 carac- térisés en ce que la substance biologiquement active est choisie parmi des médicaments, des vitamines et des acides aminés. 10. Granulés selon l'une des revendications 7 ou 8 caractérisés en ce que la substance biologiquement active est choisie parmi la méthionine et la lysine.