Brevet FR2861261A1 — publié le 20050429

La présente invention concerne de manière générale l'administration de la vitamine E à des animaux d'élevage monogastriques, tels que les porcs et les volailles, mais aussi les poissons et les crevettes. La vitamine E, ou d-a-tocophérol, existe dans la nature principalement dans les huiles végétales; elle est obtenue au terme de différentes voies synthétiques sous la forme racémique d,l-a-tocophérol. La vitamine E est, à l'état natif, un liquide huileux, lipophile, miscible en toutes proportions dans toute phase hydrophobe ou lipidique. Elle est extrêmement instable, et aisément oxydable, et, à l'état oxydé, elle perd l'essentiel de son activité biologique. Sa biodisponibilité chez l'animal atteint 50%, mais elle est majoritairement absorbée dans une forme oxydée, inactive. Aussi, la vitamine E est administrée par la voie orale, sous forme de dérivé, généralement d'esters, par exemple acétate, ou de sels. Selon T. Julianto et al., International Journal of Pharmaceutics 200 (2000) pp 53-57, les auteurs ont préparé une solution de vitamine E dans de l'huile de palme, émulsifiée dans un mélange de Tween 80 et Span 80, puis après dilution dans l'eau, ils ont examiné la biodisponibilité de la vitamine E dans une telle solution, chez l'homme, et l'ont comparée à celle d'un apport en vitamine E sous la forme de gélules. On apprend que la biodisponibilité de la vitamine E est trois fois supérieure quand la vitamine E est apportée dans la solution décrite ci-dessus. Compte tenu de l'instabilité de la vitamine E, une telle solution ne peut néanmoins pas trouver d'applications dans un complément alimentaire. On connaît divers compléments alimentaires pour animaux, notamment commercialisés par la Demanderesse, dans lesquels la vitamine E est délivrée sous la forme d'acétate de vitamine E, ou acétate de d,l-atocophéryle (Tac), sur différents supports, ou différentes formes physiques, par exemple émulsion d'huile dans l'eau. Depuis la publication de H.E. Gallo-Torres, Lipids (1970) Vol. 5, N 4, pp 379-384, on sait que le Tac n'est pas assimilé directement, chez l'homme ou l'animal, mais qu'il est en fait hydrolysé en vitamine E, dans le tractus gastro-intestinal, sous l'action d'enzymes pancréatiques dites cholestérol-ester-hydrolases (en abrégé CEH), la vitamine E étant finalement absorbée au niveau de la paroi intestinale. Le Tac a cependant une biodisponibilité limitée, par exemple au mieux de 40%, quel que soit l'animal considéré. La présente invention a donc pour objet d'améliorer la biodisponibilité de dérivés de la vitamine E, et en particulier du Tac. On a découvert, de manière totalement surprenante, que la présence d'un émulsifiant, permettait d'augmenter dans des proportions significatives la biodisponibilité d'un dérivé de la vitamine E, ledit dérivé étant hydrolysable en la forme assimilable de la vitamine E. Cet émulsifiant est alimentaire et est choisi parmi les esters de sorbitol et d'acides gras et parmi lesdits esters éthoxylés. De préférence, il s'agit d'esters d'acide gras à longue chaîne, par exemple ceux ayant une chaîne hydrocarbonée, saturée ou insaturée, d'au moins 11 atomes de carbone. Comme cela ressortira des exemples, on a observé qu'un émulsifiant selon l'invention agit à la fois sur l'hydrolyse du dérivé de la vitamine E en sa forme assimilable et sur l'absorption de cette dernière. Ainsi, un premier objet de l'invention est ainsi un procédé zootechnique, qui permet d'administrer à des animaux monogastriques, une formulation d'un dérivé de vitamine E, dans laquelle à la fois, la vitamine E est protégée jusqu'à ce qu'elle atteigne son lieu d'absorption, et elle est biodisponible en forte proportion. Le procédé selon l'invention est un procédé non thérapeutique, consistant à administrer par voie orale à un animal, un dérivé stable de la vitamine E, seul ou en mélange à un additif et/ou un aliment, ledit dérivé étant hydrolysable en la forme assimilable de la vitamine E, en présence d'au moins un émulsifiant alimentaire choisi parmi les esters de sorbitol et d'acides gras et parmi lesdits esters éthoxylés. Par acide gras selon l'invention, on entend de préférence un acide monocarboxylique comportant une chaîne hydrocarbonée à n atomes de carbone, n étant un entier variant de 0 à 30, ladite chaîne étant saturée ou insaturée. Selon une variante plus avantageuse, les acides gras selon l'invention ont une chaîne hydrocarbonée, saturée ou insaturée, d'au moins 1 1 atomes de carbone. Selon le procédé de l'invention, le dérivé de la vitamine E et 35 l'émulsifiant peuvent être administrés à l'animal, concomitamment ou séquentiellement, par exemple l'émulsifiant étant fourni à l'animal avant le 2861261 3 dérivé de la vitamine E. Ainsi, le dérivé de vitamine E et/ou le ou les émulsifiants peuvent être mélangés à l'aliment. L'invention concerne aussi une formulation alimentaire pour la nutrition animale permettant notamment la mise en oeuvre du procédé ci- dessus, qui comprend un dérivé stable de la vitamine E, ledit dérivé étant hydrolysable en la forme assimilable de la vitamine E, et au moins un émulsifiant alimentaire choisi parmi les esters de sorbitol et d'acides gras, et parmi lesdits esters éthoxylés. Selon une variante de l'invention, il est préférable d'utiliser deux émulsifiants alimentaires répondant à la définition ci-dessus. Une formulation de l'invention satisfait préférentiellement au moins une des caractéristiques décrites ci-après. Le rapport pondéral de l'émulsifiant, ou des émulsifiants, au dérivé de vitamine peut varier de 10/1 à 1/200, avantageusement il est 15 compris entre 1 /5 et 1/100. Le dérivé de vitamine E est de préférence un ester de vitamine E, en particulier l'acétate de vitamine E. Un émulsifiant préféré est un ester de sorbitol choisi parmi le monolaurate, le monopalmitate, le monostéarate, le monooléate et le tristéarate ou un ester de sorbitol éthoxylé choisi parmi le monolaurate éthoxylé, le monopalmitate éthoxylé, le monostéarate éthoxylé, le monooléate éthoxylé et le tristéarate éthoxylé. Comme les exemples ci-après le mettront en évidence, une formulation avantageuse selon l'invention comprend de l'acétate de vitamine E et au moins un émulsifiant choisi parmi le monolaurate de sorbitol et le monooléate de sorbitol. Un autre objet de l'invention est l'utilisation d'un émulsifiant alimentaire choisi parmi les esters de sorbitol et d'acides gras et parmi lesdits esters éthoxylés, pour préparer une formulation alimentaire pour la nutrition animale à base d'un dérivé de vitamine E, lesdits acides gras répondant avantageusement à la définition précitée. Encore un autre objet de l'invention est l'utilisation d'un émulsifiant alimentaire décrit ci-dessus, pour augmenter la biodisponibilité de la vitamine E chez un animal d'élevage monogastrique, ledit dérivé étant hydrolysable en la forme assimilable de la vitamine E. 4 2861261 Les exemples ci-après illustrent l'influence d'un émulsifiant de l'invention sur la biodisponibilité d'un dérivé de la vitamine E à l'appui des dessins dans lesquels: La Figure 1 est un graphe représentant la quantité en équivalent de vitamine E fixée par une culture cellulaire, en nmoles/cm2, en fonction de la quantité de Tac incubé, en nmoles/cm2, ledit Tac étant incubé sans SPAN 80 (colonnes grisées) et avec 0,05% SPAN 80 (colonnes grisées et hachurées). Les Figures 2 et 3 sont un graphe représentant la quantité en équivalent de vitamine E fixée correspondant au Rac en colonnes noires, au Tac en colonnes grisées et hachurées et au d,I-a-tocophérol en colonnes grisées, en fonction de l'absence ou la présence et la nature de l'émulsifiant incubé avec le Tac. Selon la Figure 2, le rapport émulsifiant / équivalent vitamine E est de 6, selon la Figure 3, ce rapport est de 1. Exemple 1: Influence des émulsifiants sur la biodisponibilité de l'acétate de vitamine E (Tac) dans un système cellulaire in vitro Par des essais in vitro sur un modèle cellulaire approprié, on mesure la quantité de Tac fixée par la cellule, par incubation d'une culture cellulaire correspondante, d'une part en présence de Tac seul, et d'autre part en présence de Tac avec un ou plusieurs émulsifiants alimentaires selon l'invention. Le modèle cellulaire retenu est une lignée parentale nommée CaCo-2, disponible ou accessible sous la référence HTB-37 auprès de la American Type Culture Collection (ATCC). 1.1) Selon un premier essai, une culture cellulaire de la lignée identifiée précédemment est incubée pendant 3 heures, en présence de micelles consistant en une suspension de Tac dans de l'eau. La quantité de micelles introduites dans la culture cellulaire est mesurée en nmoles/cm2 de Tac et varie de 4 à 60 nmoles/cm2. Pour chaque concentration de Tac ainsi introduite dans la culture cellulaire, on mesure la quantité d'équivalent en vitamine E, fixée par la culture cellulaire, exprimée en nmoles/cm2, d'une part sans émulsifiant introduit dans ladite culture, et d'autre part avec une quantité de 0,05% de l'émulsifiant SPAN 80 (monooleate sorbitan), ce pourcentage 2861261 étant obtenu en divisant la masse de l'émulsifiant introduit dans la culture par rapport au volume de micelles introduites dans la même culture. Selon le graphe montré en Figure 1, rapportant la quantité d'équivalent en vitamine E fixé, exprimée en nmoles/cm2, par rapport à la quantité de Tac incubé, exprimée en nmoles/cm2, les colonnes grisées se rapportant aux micelles introduites sans SPAN 80, et les colonnes grisées hachurées se rapportant aux micelles introduites avec 0,05% SPAN 80, on constate que la fixation en Tac est six fois supérieure en utilisant l'émulsifiant SPAN 80. 1.2) Selon un deuxième essai, toujours avec la même lignée cellulaire, avec les conditions expérimentales décrites pour le premier essai, mais en utilisant trois boîtes de six puits (représentant pour chaque puits une surface de 9,6 cm2), on multiplie le nombre d'expériences effectuées, avec des émulsifiants respectivement différents, chaque expérience étant effectuée en trois fois. Les puits contiennent un milieu physiologique proche du milieu intestinal, identifié sous la référence M20, contenant du taurocholate de sodium, correspondant à une émulsion huile dans l'eau, sous forme de micelles et dans lequel est placé le Tac. La concentration en équivalent en vitamine E introduite dans chaque puits, sous forme de Tac, est de 156 PM. Lorsqu'un émulsifiant est introduit, en plus du M20, sa concentration est de 0,05%, exprimée en masse d'émulsifiant(s) par volume de M20, ce qui correspond environ à un rapport pondéral de l'émulsifiant par rapport à l'équivalent en vitamine E du M20 d'environ 6. Six expériences sont effectuées, chacune étant répétée trois fois, avec un protocole comprenant trois heures d'incubation, comme suit: 1) M20 seul, à raison de 2 mM de M20 par puits; il s'agit donc de taurocholate de sodium et du Tac seul, à titre de contrôle; 2) M20 + émulsifiant SPAN 20 (monolaurate de sorbitan) 3) M20 + émulsifiant SPAN 40 (monopalmitate de sorbitan) 4) M20 + émulsifiant TWEEN 20 (monolaurate de sorbitan polyoxyéthyléné) 5) M20 + un mélange de 156 pM de Tac et 156 NM de 35 d,l-a-tocophérol, 6) Une référence interne, dite Rac, pour vérifier l'analyse. 6 2861261 Conformément au graphe selon la Figure 2, comme dans le premier essai, on exprime en nmoles fixées par puits: - la quantité de Rac, montrée en colonne noire, la quantité de Tac, montrée dans les colonnes grises et hachurées, et la quantité de vitamine E, obtenue par hydrolyse et fixée, montrée dans les colonnes grises. Comme mis en évidence par les essais 2) et 3) en particulier, la quantité de vitamine E absorbée par la culture cellulaire se trouve augmentée d'environ 50%, par rapport à celle absorbée à partir de la seule M20. 1.3) Selon un troisième essai, on procède exactement selon les conditions spécifiées pour le premier essai, sauf que - la quantité d'émulsifiant est ramenée à un pourcentage de 0,01, exprimée en masse d'émulsifiant par rapport au volume de M20, ce qui représente un rapport pondéral d'émulsifiant ajouté par rapport à l'équivalent en vitamine E, d'environ 1: - pour certains essais l'émulsifiant ajouté au M20 a été changé. Au total, six essais ont été effectués comme suit: 1) M20 seul, à raison de 2 mM de M20 par puits; il s'agit donc de taurocholate de sodium et de Tac seul, à titre de contrôle; 2) M20 + émulsifiant SPAN 20 (monolaurate de sorbitan) 3) M20 + émulsifiant SPAN 40 (monopalmitate de sorbitan) 4) M20 + émulsifiant SPAN 20 et émulsifiant SPAN 40 5) M20 + émulsifiant SPAN 80 (monooléate de sorbitan) 6) La référence interne, dite Rac, pour vérifier l'analyse. Comme montre par le graphe selon la Figure 3, avec exactement la même légende et la même échelle que celles utilisées pour la Figure 2, l'amélioration de l'absorption en vitamine E se trouve confirmée par l'adjonction de un ou plusieurs émulsifiants de l'invention. Exemple 2: Influence des émulsifiants sur l'excrétion de la vitamine E chez des coqs caecactomisés Deux séries d'essais ont été réalisées sur des coqs caecactomisés. Une première série comprenait 32 coqs, la seconde 7 2861261 comprenait 51 coqs. Ils ont été nourris en gavage humide avec un aliment incorporant du Tac (acétate de vitamine E) ou du Tac associé à un ou deux émulsifiants alimentaires selon l'invention, en différentes proportions. Le Tac ou le Tac associé ont été formulés en gélules de gélatine, qui ont été obtenues par dépôt à l'aide d'une pipette d'une quantité prédéterminée de Tac ou Tac associé dans une demi- coque d'une gélule, puis fermeture de la gélule avec l'autre demi-coque. 48 heures après la prise de nourriture, en un bol, les matières fécales sont collectées et l'excrétion de la vitamine dans ces matières est déterminée. A cet effet, on extrait la vitamine E par un solvant de la vitamine E, l'hexane par exemple, puis on détermine la quantité extraite par chromatographie HPLC. La proportion de vitamine E digérée est déduite de la proportion excrétée. 2.1) Première série _Traitement 1 2 3 4 No Coqs 8 9 9 6 _Tac 40 mg 40 mg 40 mg 40 mg Emulsifiant - Span 20 Span 80 Span 80 Dose émulsifiant - 40 mg 20 mg 4 mg Digestibilité moyenne 24,8a 32,5b 29, 2ab 32b (%) Erreur Standard 1,77 2,20 2,23 2,94 Delta (%) 31,0 17,9 29,0 On observe que selon le procédé de l'invention, la digestibilité 20 de la vitamine E peut augmenter jusqu'à 31 % par rapport au témoin. 2.2) Seconde série Traitement 1 2 3 4 5 6 No Coqs 9 9 9 9 9 6 Tac 40 mg 40 mg 40 mg 40 mg 40 mg 40 mg Emulsifiant - Span 20 + Span 20 + Span 20 Span 20 Span 20 Span 80 Span 80 Dose émulsifiant - 20 mg 10 mg 20 mg 10 mg 20 mg Digestibilité 26,r 35,5b 32,8b 30,5ab 29a 36,6' moyenne (%) Erreur Standard 1,80 2,63 1,60 2,73 1,50 1,55 Delta (%) 36,6 25,71 17, 1 11,3 40,5 2861261 8 Comme dans la première série, on observe une digestibilité de la vitamine E accrue lorsque la vitamine E est administrée selon l'invention. Cette augmentation peut atteindre 40,5% de la digestibilité obtenue avec le Tac seul. Example 3: Influence des émulsifiants sur l'hydrolyse de dérivés de la vitamine E 3.1) Les conditions dans lesquelles sont effectuées les tests sont les suivantes: Modèle cellulaire: cellules CaCo 2 Surface des puits: 6,5 cm2 Quantité de Tac: 67 nmol/cm2 Solution utilisée: Micelle M40 selon Mathias et al. (Mathias, P.M., Harries, J.T., Muller, D.P.R. (1981): Optimization and validation of assays to estimate pancreatic ester activity using wellcharacterized micellar solutions of cholesteryl oleate and tocopheryl acetate. Journal of Lipid Research 22, 177-184), associé avec 1,34 nmol/cm2 de cholestérol ester hydrolase (EC 3.1.1.13) Traitements: A: Sans émulsifiant B: Avec émulsifiant (mélange Span 20 + Span 60; ratio 1/1), ratio Tac / émulsifiant 100/1 C: Avec émulsifiant (mélange Span 40 + Span 80; ratio 1/1), ratio Tac / émulsifiant 100/1 Durée incubation: 1h à 37 C Analyses: Analyse de Tac dans le milieu pour calculer le taux d'hydrolyse Les résultats sont présentés dans le tableau ci-après: Traitement A B C Sans Span 20 + Span Span 40 + Span Emulsifiant 60 80 Hydrolyse Tac (%) 10, 7 20,9 21,1 9 2861261 II ressort de ce tableau que la présence des émulsifiants a doublé l'hydrolyse du Tac. Les émulsifiants selon l'invention ont amélioré les conditions d'hydrolyse pour la cholestérol ester hydrolase. 3.2) Les conditions dans lesquelles sont effectuées les tests sont les suivantes: Modèle cellulaire: cellules CaCo 2 Surface des puits: 4,2 cm2 Quantité de Tac: 67 nmol/cm2 Solution utilisée: Micelle M 40 selon Mathias et al. Traitements: A: Sans émulsifiant B: Avec émulsifiant (mélange Span 40 + Span 80; ratio 1/1), ratio Tac / émulsifiant 100/1 Durée incubation: 2h à 37 C Analyses: Analyse de Tac dans le milieu au-dessus des cellules pour calculer le taux d'hydrolyse Les résultats sont présentés dans le tableau ci-après: Traitement A B Sans Emulsifiant Span 20 + Span 60 Hydrolyse Tac (%) 9,7 14 La présence des émulsifiants a amélioré l'hydrolyse du Tac de 44%. Comme dans 3.1), les émulsifiants ont amélioré les conditions d'hydrolyse pour la cholestérol ester hydrolase. 2861261 10 REVENDICATIONS 1) Procédé zootechnique, non thérapeutique, consistant à administrer par voie orale à des animaux d'élevage monogastriques, un dérivé stable de la vitamine E, seul ou en mélange à un additif et/ou un aliment, ledit dérivé étant hydrolysable en la forme assimilable de la vitamine E, caractérisé en ce qu'on administre ledit dérivé de vitamine E aux animaux, en présence d'au moins un émulsifiant alimentaire choisi parmi les esters de sorbitol et d'acides gras et parmi lesdits esters éthoxylés. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dérivé 10 de la vitamine E et ledit émulsifiant au moins sont administrés aux animaux, concomitamment. 3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit émulsifiant est administré aux animaux avant que le dérivé de la vitamine E ne soit administré aux animaux. 4) Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le dérivé de la vitamine E et/ou ledit émulsifiant au moins sont mélangés à l'aliment. 5) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit émulsifiant au moins est choisi par les esters de sorbitol et d'acides gras ayant une chaîne hydrocarbonée, saturée ou insaturée, d'au moins 11 atomes de carbone et parmi lesdits esters éthoxylés. 6) Formulation alimentaire pour la nutrition animale comprenant un dérivé stable de la vitamine E, ledit dérivé étant hydrolysable en la forme assimilable de la vitamine E, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins un émulsifiant alimentaire choisi parmi les esters de sorbitol et d'acides gras et parmi lesdits esters éthoxylés. 7) Formulation selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend deux émulsifiants alimentaires choisi parmi les esters de sorbitol et d'acides gras et parmi lesdits esters éthoxylés. 8) Formulation selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que le rapport pondéral de l'émulsifiant, ou des émulsifiants, au dérivé de vitamine varie de 10/1 à 1/200. 9) Formulation selon la revendication 8, caractérisé en ce que le rapport pondéral de l'émulsifiant, ou des émulsifiants, au dérivé de vitamine E, est compris entre 1/5 et 1/100. 11 2861261 10) Formulation selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisée en ce que ledit émulsifiant au moins est choisi par les esters de sorbitol et d'acides gras ayant une chaîne hydrocarbonée, saturée ou insaturée, d'au moins 11 atomes de carbone et parmi lesdits esters éthoxylés. 1 1) Formulation selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisée en ce que le dérivé de vitamine E est un ester de vitamine E. 12) Formulation selon la revendication Il, caractérisée en ce le dérivé de vitamine E est l'acétate de vitamine E. 13) Formulation selon l'une quelconque des revendications 6 à 1 2, caractérisée en ce que ledit émulsifiant au moins est un ester de sorbitol choisi parmi le monolaurate, le monopalmitate, le monostéarate, le monooléate et le tristéarate ou un ester de sorbitol éthoxylé choisi parmi le monolaurate éthoxylé, le monopalmitate éthoxylé, le monostéarate éthoxylé, le monooléate éthoxylé et le tristéarate éthoxylé. 14) Formulation selon l'une quelconque des revendications 6 à 13, caractérisée en ce qu'elle comprend de l'acétate de vitamine E et au moins un émulsifiant choisi parmi le monolaurate de sorbitol et le monooléate de sorbitol. 1 5) Utilisation d'un émulsifiant alimentaire choisi parmi les esters de sorbitol et d'acides gras et parmi lesdits esters éthoxylés, pour préparer une formulation alimentaire pour la nutrition animale, à base d'un dérivé de vitamine E. 16) Utilisation d'un émulsifiant alimentaire choisi parmi les esters de sorbitol et d'acides gras et parmi lesdits esters éthoxylés, en association avec un dérivé stable de la vitamine E, pour augmenter la biodisponibilité de la vitamine E chez un animal d'élevage monogastrique, ledit dérivé étant hydrolysable en la forme assimilable de la vitamine E.