Brevet FR2711484A1 — publié le 19950505

Complément alimentaire apportant des substances biologiquement bénéfiques à des ruminants La présente invention a pour objet l'apport de substances biologiquement bénéfiques à des ruminants tels que les bovins, les moutons, les chèvres et les daims. Les substances biologiquement bénéfiques comprennent les substances ayant une action bénéfique du point de vue nutritionnel et/ou thérapeutique. En particulier, l'invention a pour objet une pilule ou gélule destinée à fournir lesdites substances et un procédé pour la fabrication de cette pilule ou gélule. Selon un premier aspect de la présente invention, on fournit une gélule ou pilule comprenant une multiplicité de filaments hachés, chaque filament comprenant une résine non toxique insoluble ou ayant une solubilité limitée dans l'estomac du ruminant, en mélange avec au moins une substance biologiquement bénéfique. De préférence, la résine non toxique est une résine non polymère. Les résines appropriées peuvent être la rosine ou ses dérivés non polymères. Le terme "rosine" est utilisé ici dans le sens généralement accepté, désignant la résine naturelle obtenue à partir de bois ou de souche de pin, et qui consiste essentiellement en un mélange d'acides abiétiques et de composés apparentés proches. Elle n'est pas polymérisée et est commercialisée sous sa forme naturelle, ou comme substance solide préparée après séchage. Pour atteindre l'objectif de la présente invention, on utilise de préférence la rosine sous forme pulvérulente. On peut également utiliser la rosine sous la forme d'un dérivé usuel tel qu'un ester. Un exemple de dérivé de rosine utilisable est un ester de glycérol tel qu'un ester de glycérol de la gomme rosine, et notamment celui commercialisé sous le nom de marque RECOL. La densité préférée des filaments est dans la gamme de 2,5 à 6,5 g/ml. Lorsqu'on n'obtient pas, par exemple par extrusion, des filaments ayant la densité requise, on peut incorporer une charge, telle que de l'oxyde de cuivre ou du fer, en poudre, pour ajuster le poids spécifique des filaments à une valeur comprise dans la gamme préférée, qui est en particulier de 3,5 à 5,5. Il faut noter que la charge peut être elle-même une substance bénéfique du point de vue nutritionnel. La substance biologiquement bénéfique incorporée peut être une substance bénéfique du point de vue nutritionnel telle qu'un ou plusieurs oligo-éléments, ou une substance bénéfique du point de vue médical tel qu'un produit vermifuge, ou les deux à la fois. D'autres substances bénéfiques éventuelles pouvant être incorporées sont les nutriments autres que les oligo-éléments, tels que le magnésium, le calcium et/ou le phosphore, ainsi que les vitamines, les amino-acides et/ou les acides gras. Des exemples particulièrement importants de substances bénéfiques qui peuvent être incorporées dans les filaments sont notamment les oxydes de cuivre, de cobalt et de zinc, l'iodate de calcium, le sélénium, le zinc, le manganèse et le fer élémentaires, ainsi que les sels de potassium, d'iode et de zinc. On peut incorporer l'une quelconque, ou plusieurs, des combinaisons de ces produits, qui sont mentionnés de façon non limitative. Dans la pratique, la gélule ou la pilule, ayant une enveloppe ou un enrobage soluble tel que de la gélatine par exemple, séjourne d'abord dans le sac ruméno-réticulaire. La gélatine est éliminée par dissolution et les composants actifs sont libérés progressivement des filaments de résine. Les filaments restent présents dans le système digestif du ruminant en quantités décroissantes pendant une période de plusieurs mois. Pendant cette période, la ou les substances biologiquement bénéfiques sont libérées progressivement. En particulier, les filaments séjournant temporairement dans le rumène, le réticulum et le feuillet (3ème poche de l'estomac des ruminants), à un pH presque neutre, agissent comme un réservoir de nutriments ou d'autres substances incluses qui, si elles sont plus solubles à un pH plus faible, peuvent être libérées plus rapidement dans le milieu acide de la caillette (4ème compartiment de l'estomac des ruminants). La vitesse de libération du ou des composants bénéfiques à partir des filaments peut être accrue, si nécessaire, par incorporation dans les filaments d'une substance non toxique soluble dans le sac ruménoréticulaire. De nombreuses substances solubles sont appropriées, la glycérine par exemple. L'utilisation d'une seconde substance soluble de ce type peut ne pas être nécessaire, et lorsque celle-ci est incorporée, elle ne l'est souvent qu'en faible quantité, représentant généralement moins de 10 % de la teneur en résine, mais une proportion supérieure peut parfois être utile. Selon un second aspect de la présente invention, celle-ci fournit un procédé de fabrication d'une gélule ou d'une pilule destinée à des ruminants, consistant à étirer ou extruder une résine non toxique, de préférence une rosine non toxique et non polymère, comprenant, en mélange, au moins une substance biologiquement bénéfique, à hacher en filaments la résine extrudée, et à incorporer les filaments dans une enveloppe soluble telle qu'une enveloppe de gélatine ou un enrobage soluble tel qu'un sucre, une gélose ou une gomme. La résine non toxique peut être extrudée de différentes manières et il faut noter que le terme "extrudé" doit être interprété au sens large, incluant des procédés tels que le filage en fusion. Dans un procédé de production préféré, on produit un mélange de la résine en poudre et du ou des composants bénéfiques, éventuellement conjointement avec une charge et/ou un composant de régulation du taux de libération si désiré, on chauffe ce mélange au point de ramollissement, par exemple environ 100 C, et l'on effectue l'extrusion. Après refroidissement à l'air, on hache les filaments extrudés. Il faut noter que, de préférence, les filaments ou fibres hachés obtenus n'ont pas la nature polymère de la plupart des fibres de résines synthétiques, en ce sens que les filaments ou fibres hachés obtenus selon la présente invention peuvent être facilement broyés pour retrouver une forme pulvérulente. Il faut noter que l'invention est basée sur l'utilisation d'une résine non toxique qui est transformée en filaments relativement fins et courts pour permettre son incorporation dans la gélule ou pilule. La libération du ou des composants actifs à partir de la résine de base est favorisée par la forme relativement fine de ces filaments. Le diamètre préféré des filaments est compris dans la gamme de 0,1 à 5 mm, de préférence de 0,5 à 3 mm et en particulier, de 0,75 à 1,5 mm, tandis que la longueur moyenne préférée des filaments est dans la gamme de 0,5 mm à 1,5 cm, de préférence 2mm à 1 cm et en particulier, 4 à 6mm. Des exemples de gélules selon l'invention, leur fabrication et les résultats des tests sont décrits ci-après. Exemple 1 Tout d'abord, pour effectuer un test de rétention de filaments, on prépare des filaments ayant un diamètre de l'ordre de 1 mm et une longueur moyenne de l'ordre de 5 mm, par extrusion de mélanges chauffés de rosine et de composés minéraux en poudre. Les filaments sont de deux types, A et B. Le type A comprend 5 % en poids de poudre de rosine et 85 % en poids d'oxyde de cuivre en poudre. On chauffe le mélange à C, extrude, et après refroidissement à l'air, on découpe les filaments à une longueur moyenne de 5 mm. La densité est de 4,58 g par ml. Dans le test, on utilise un échantillon de 4 g de filaments. Le type B comprend 15 % en poids de rosine, 5,8 % en poids d'iodure de potassium, 11,2 % en poids d'oxyde de cobalt et 68 % de fer. Tous les constituants sont sous forme de poudre fine. Les étapes de chauffage, d'extrusion des filaments et de découpage sont identiques à celles utilisées pour le type A. Dans le test, on utilise un échantillon de 4 g de filaments, dont la densité est de 3,8 g/ml. Chaque échantillon est administré à une brebis adulte, par voie orale, dans une gélule de gélatine. Les animaux sont gardés dans des cages destinées à l'étude du métabolisme pendant 13 jours, avec des sacs ajustés pour recueillir les selles, et sont nourris avec du foin. Les cages et les animaux sont examinés trois fois par jour pour détecter des filaments régurgités. Les sacs de matières fécales sont vidés quotidiennement et leur contenu est examiné après dilution à l'eau et filtrage pour détecter les filaments excrétés. La collecte du contenu des sacs de matières fécales est renouvelée à partir du 33ème jusqu'au 46ème jour et du 52ème au 59ème jour. Des échantillons de filaments de type B, recueillis pendant la période initiale de 13 jours, sont rassemblés et des analyses de cobalt sont réalisées. Les résultats indiquent qu'aucun filament n'a été régurgité par les moutons. Les filaments détectés dans les selles sont représentés dans le tableau 1 ci-après Tableau 1 Excrétion fécale de filaments Jour Type A Type B 8 - 7 9 4 - 2 11 - 2 12 - 3 13 - 6 42 - 1 - 1 54 1 57 1 Ces résultats indiquent que les filaments du type A sont retenus de façon plus efficace que les filaments du type B, bien que la rétention des filaments du type B soit encore tout à fait satisfaisante. Les analyses des filaments du type B excrétés jusqu'au 13ème jour indiquent un taux moyen de libération journalier de 0,12 % de la teneur initiale en cobalt. Exemple 2 Ce test est un test in vitro permettant d'étudier les taux de libération des différents constituants des filaments. On prépare des filaments selon le même procédé que l'exemple 1, par extrusion d'une poudre mélangée et fondue de rosine, d'oxyde de cuivre et d'iodure de potassium. La composition en poids est la suivante: Rosine 15% Cuivre 71,2 % (en tant qu'oxyde) Iode 0,96 % (en tant qu'iodure de potassium) Des échantillons pesés de filaments (1,56 à 2,01 g) sont disposés dans 4 flacons. Dans chaque flacon, on introduit 100 ml d'eau déminéralisée et l'on ajuste le pH à l'aide d'acide chlorhydrique à 2,0, 2,6, 6,0 et 7,0. On agite les flacons en continue, sur un agitateur orbital à 110 t/min, à une température de 37 C. A des intervalles de 6 à 8 jours, on prélève tout le contenu liquide de chaque flacon pour l'analyser et le remplacer par de l'eau, dont le pH a été ajusté. La teneur en chaque élément du liquide prélevé constitue une mesure de la quantité de chaque élément libérée à partir de l'échantillon de filaments pendant chaque période d'observation. Les taux de libération journaliers sont calculés pour chaque élément, en se basant sur la teneur initiale de l'échantillon. Les résultats sont rassemblés dans le tableau 2. Tableau 2 Taux de libération journaliers in vitro du cuivre et de l'iode à pH 4 (% de la quantité totale initiale libérée par jour) Période Iode Cuivre (iours) pH 2,0 2,6 6,0 7, 0 pH 2,0 2,6 6,0 7,0 1-7 0,00 0,00 5,10 5,40 4,3 0,76 0,04 0,01 7-13 0,57 2,13 2,38 2,17 0,53 0,43 0,27 0,17 13-21 0,30 0,20 0,79 0,60 0,20 0,18 0,13 0,02 21-28 0,43 2,51 0,34 0,40 0,20 0,12 0,05 0,02 28- 36 0,00 0,30 0,38 0,28 0,12 0,06 0,02 0,00 36- 42 0,37 0,33 0,00 0,00 0,12 0,05 0,01 0,00 42-51 0,38 0,11 0,00 0,00 0,11 0,04 0,01 0,00 51- 56 0,28 0,32 0,00 0,00 0,12 0,06 0,01 0,00 56- 68 0,00 0,00 0,00 0,00 0,12 0,05 0,02 0,00 Ces résultats indiquent une libération utile du cuivre et de l'iode à des pH de 2,0 et de 2,6, se poursuivant pendant 56 jours. Aux pH 6,0 et 7,0, l'iode est libérée de façon satisfaisante pendant 36 jours, mais la libération du cuivre est relativement faible. Les filaments résidant temporairement dans le rumène, le réticulum et le feuillet, à un pH presque neutre, agissent comme un réservoir de nutriments ou d'autres substances incluses qui, si elle sont plus solubles à pH faible, peuvent ensuite être libérées plus rapidement dans le milieu acide de la caillette. Exemple 3 Dans ce test in vitro, on prépare des filaments, comprenant de la rosine et des substances bénéfiques, comme dans les exemples 1 et 2. La composition en poids est la suivante: Rosine 15 % Iode 4,2 % (en tant que KI) Sélénium 0,8 % (élémentaire) Cuivre 62,4 % (en tant qu'oxyde). Un échantillon de filaments de 2,01 g est soumis à agitation, comme dans l'exemple2, à 110 t/min à 37 C, dans 100ml d'eau et d'acide chlorhydrique à pH 2,3. Le remplacement et l'analyse du liquide à des intervalles de 7 à 11 jours permet de calculer le pourcentage des taux de libération journaliers pour chaque élément. Les résultats sont rassemblés dans le tableau 3. Tableau 3 Taux de libération journaliers in vitro de l'iode. du sélénium et du cuivre (à pH2.3) (% de la quantité totale initiale libérée par jour) Période Iode Sélénium Cuivre 1-11 jours 1,23 0,02 0,21 11-20 jours 1,11 0,17 -28 jours 0,07 0,28 0, 32 28-35 jours 0,3 0,31 0,35 Les résultats indiquent une libération utile de l'iode, du sélénium et du cuivre jusqu'à au moins 35 jours, dans les conditions du test. Des tests in vitro similaires ont été réalisés avec différentes combinaisons des éléments cuivre, cobalt, sélénium, iode, zinc, manganèse et fer. Les éléments ou leurs sels ou oxydes sont mélangés, sous forme de poudre ou de granulés fins, à la rosine en poudre, ils sont fondus et extrudés pour former des filaments, comme dans les exemples décrits. Les formes chimiques des éléments testés sont les suivantes Cuivre oxyde, iodure Cobalt oxyde Sélénium sélénate de sodium, sélénium élémentaire Iode iodure de potassium, iodure de cuivre, iodure de zinc, iodate de potassium, iodate de calcium Zinc zinc élémentaire, iodure de zinc Manganèse manganèse élémentaire Fer fer élémentaire Toutes les formes conduisent à une libération prolongée de l'élément testé. Les formes particulièrement préférées sont l'oxyde de cuivre, l'oxyde de cobalt, l'iodate de calcium et l'iodure de zinc, à égalité, ainsi que le sélénium, le zinc, le manganèse et le fer élémentaires. La combinaison d'iodure de potassium et de zinc élémentaire est accompagnée de variations visibles lentes dans les échantillons conservés et d'une libération rapide in vitro et in vivo de tous les éléments contenus. D'autres tests réalisés de la même manière indiquent que des substances bénéfiques autres que des oligo-éléments peuvent être inclus dans les filaments. D'autres substances bénéfiques possibles sont les éléments essentiels tels que le magnésium, le calcium et/ou le phosphore et d'autres nutriments tels que des vitamines, des amino-acides et/ou des acides gras et/ou des substances médicinales telles qu'un vermifuge ou une substance favorisant la croissance. Revendications 1. Complément alimentaire biologiquement bénéfique destiné à des ruminants, comprenant une gélule ou pilule contenant une multiplicité de filaments hachés, les filaments comprenant chacun une résine non toxique insoluble dans les estomacs des ruminants, ou ayant une solubilité limitée dans ceux-ci, en mélange avec au moins une substance biologiquement bénéfique. 2. Complément alimentaire selon la revendication 1, dans lequel la résine non toxique est une résine non polymère. 3. Complément alimentaire selon la revendication 2, dans lequel la résine non toxique est une rosine non toxique et non polymère, ou un dérivé de rosine tel qu'un ester, notamment un ester de glycérol. 4. Complément alimentaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la substance biologiquement bénéfique est un oligo-élément bénéfique du point de vue nutritionnel. 5. Complément alimentaire selon la revendication 4, dans lequel l'oligoélément est un composé ou une combinaison de composés des éléments cuivre, cobalt, sélénium, iode, zinc, manganèse et fer. 6. Complément alimentaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la substance biologiquement bénéfique est une substance à effet thérapeutique. 7. Complément alimentaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les filaments de rosine comprennent également une charge. 8. Complément alimentaire selon la revendication 5, dans lequel la charge est de l'oxyde de cuivre ou de la poudre de fer ou du zinc. 9. Complément alimentaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel les filaments sont obtenus par étirage ou extrusion et hachage subséquent. 10. Complément alimentaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le diamètre des filaments est compris dans la gamme de 0,1 à 5 mm et leur longueur moyenne est comprise dans la gamme de 0,5 mm à 1,5 cm. 11. Complément alimentaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel les filaments présentent une densité comprise dans la gamme de 2,5 à 6,5 g/ml. 12. Procédé de fabrication d'une gélule ou pilule destinée à l'alimentation de ruminants, qui comprend les étapes consistant à étirer ou extruder une résine non toxique en mélange avec au moins une substance biologiquement bénéfique, à hacher la résine extrudée en filaments et à incorporer les filaments dans une enveloppe ou un enrobage soluble. 13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel les filaments sont obtenus par les étapes consistant à chauffer au point de ramollissement un mélange de rosine en poudre et d'au moins une substance biologiquement bénéfique, à extruder le mélange ramolli et à hacher les filaments extrudés.