METODO PARA PRODUCIR LECHE O PRODUCTOS LACTEOS CON ALTO CONTENIDO DE MELATONINA.

Método para producir leche con mayor contenido de melatonina o productos lácteos a partir de la misma,

en que el ritmo diario de uno o más mamíferos hembra se divide entre una fase diurna bajo un primer régimen de iluminación con una parte de luz azul y una fase nocturna bajo un segundo régimen de iluminación, y el o los animales se ordeñan, como mínimo, una vez durante la fase nocturna para obtener leche con mayor contenido de melatonina, caracterizado porque para el régimen de iluminación durante la fase nocturna se usa al menos una fuente lumínica que emite luz en el intervalo de longitud de onda de 500 nm o más y esencialmente ninguna luz en el intervalo de longitud de onda inferior a 500 nm

El método se refiere a un proceso para producir leche con alto contenido de melatonina y a productos lácteos que se pueden obtener de la misma.

El producto principal secretado por la epífisis o glándula pineal es la indolamina melatonina, descubierta en 1958 por Lerner, la cual se forma a partir del aminoácido triptófano a través de la serotonina. En los años siguientes se estudiaron los efectos de la melatonina. La administración oral de melatonina permitió lograr efectos positivos, por lo cual se han desarrollado muchas posibilidades de aplicación en la medicina humana y en el campo de los suplementos nutritivos. Para ello, sin embargo, hay que emplear melatonina de origen farmacéutico, porque hasta la fecha no se disponía de melatonina procedente de fuentes naturales en cantidad suficiente.

La melatonina es un derivado hidrófilo de aminoácido. En el cuerpo actúa como hormona y antioxidante. Desde entonces se han descubierto numerosas funciones neurobiológicas en el hombre, p.ej. como “agente antienvejecimiento”, captación de radicales, regulación del ritmo circadiano e inducción endógena del sueño, y también una influencia en la reproducción, en el sistema inmunitario, en la temperatura corporal y en la actividad cerebral. En el hombre y asimismo en los mamíferos la hormona melatonina es distribuida por la glándula pineal. Durante la síntesis el aminoácido triptófano se descarboxila

y se hidroxila. De la serotonina resultante se obtiene la melatonina (= N-acetil-5-metoxitriptamina) por N-acetilación y metilación.

El uso de leche enriquecida con melatonina, o de productos lácteos derivados de ella, contra el progresivo descenso del nivel de melatonina debido a la edad sería p.ej. una idea lógica desde el punto de vista científico. En el hombre joven (20-30 años) el nivel de melatonina en sangre es aproximadamente de 20 hasta 70 pg/ml. Por la noche sube aproximadamente a 125 pg/ml. Este margen de concentración sería el alcanzable tras el consumo de leche o leche en polvo. Sin embargo en la ingestión oral la melatonina es sometida a un mecanismo de primer paso relativamente elevado, es decir, aproximadamente el 30% es directamente metabolizado y eliminado por el hígado y por lo tanto no aparece como nivel efectivo en sangre. Así pues, habría que suministrar oralmente una cantidad aumentada en un 30% para llegar a la concentración deseada.

Hasta hoy la melatonina procedente de fuentes naturales solo está disponible con limitaciones. Hasta la fecha se han encontrado concentraciones mínimas en unas pocas clases de plantas, pero no hay ningún método de obtención sistemática ni ningún depósito natural para conservar alimentos ricos en melatonina. Hasta ahora no se han publicado estudios o investigaciones sobre la eficacia médica y la disponibilidad biológica de la melatonina producida naturalmente. Tampoco se ha estudiado bastante hasta la fecha en qué medida difieren la melatonina producida farmacéuticamente y la obtenida natural

mente, en cuanto a su acción y disponibilidad biológica.

Es sabido que en el plasma sanguíneo de hombres y mamíferos hay trazas de melatonina y que se reproduce continuamente. Sin embargo la melatonina ligada al plasma sanguíneo no es adecuada para usar en medicina humana ni como nutriente

o suplemento nutritivo.

En cambio, para obtener melatonina natural, hay un alimento apropiado que se produce con ayuda de la sangre en el cuerpo de diversos mamíferos y es universalmente conocido: la leche. En este caso la melatonina va ligada sobre todo a la lactoalbúmina.

Para el hombre es sabido que el cambio de radiación lumínica tiene una importancia relacionada con el control de la conducta horaria y estacional. Los ciclos de claridad/oscuridad regulan muchos comportamientos humanos, incluyendo la depresión invernal, los ritmos de sueño/vigilia, la temperatura corporal, las actividades cerebrales, la vigilia subjetiva y la capacidad de rendimiento. Estas influencias, conocidas en el hombre, también son ampliamente válidas para los animales mamíferos.

Todos los animales están adaptados a la alternancia rítmica de día y noche. Los llamados relojes internos regulan todas las funciones vitales importantes, como el metabolismo, la temperatura corporal, el sistema hormonal e inmunitario, y el comportamiento durante el cambio circadiano. Sin embargo el ritmo de 24 horas de este marcapasos interno no es regulado por informaciones temporales externas. El llamado sistema circadiano también funciona en ausencia de factores externos,

pero no corresponde exactamente a un día. La expresión circa

diano deriva de las palabras latinas “circa” (aproximadamente) y “dies” (día).

La sincronización del marcapasos interno con el ritmo externo día-noche tiene lugar mediante indicadores de tiempo, estímulos exteriores, que facilitan al cuerpo informaciones sobre la hora. El indicador de tiempo más importante para los mamíferos es la luz, pero otros factores como la temperatura, la actividad y la interacción social también pueden desplazar el ritmo circadiano. Hay muchos indicios de que en los mamíferos el sistema circadiano solo puede sincronizarse exclusivamente por la luz a través de la retina, de manera que las informaciones sobre las condiciones lumínicas solo se reciben básicamente mediante fotorreceptores retinianos.

Los métodos usuales de custodia para animales mamíferos lactantes prevén que los animales puedan moverse y buscar libremente tanto de día como de noche sus echaderos, comederos y ordeñaderos. De noche los recintos de custodia están iluminados con luces de emergencia casi siempre blancas, de manera que los animales puedan distinguir amigos y enemigos y encontrar los sitios buscados. Estos sistemas de iluminación convencionales disminuyen la producción de melatonina durante la noche.

En la patente WO 01/01784 se describe un método para obtener leche enriquecida con melatonina, donde el ritmo diario de los mamíferos se divide en un periodo claro y otro oscuro y los animales se ordeñan al final de la fase oscura. Durante el periodo oscuro la iluminación es preferiblemente inferior

a 40 lux. En la patente GB-A-2387099 también se describe un

método para obtener leche enriquecida con melatonina, donde el ritmo diario de los mamíferos se divide entre un periodo claro y otro oscuro y la intensidad de la luz no debe superar los 50 lux durante el periodo oscuro. También se describieron pruebas de oscurecimiento y empleo de luz negra en el periodo oscuro.

Los métodos conocidos hasta ahora tienen en común que en la “fase oscura” de la custodia de los animales se considera imprescindible una cantidad de luz lo más baja posible, pero ello acarrea problemas, pues, a causa de la poca o deficiente luz durante esta fase oscura, los animales no pueden orientarse en absoluto o solo con dificultad, lo cual es especialmente impracticable durante el ordeño y afecta al contenido de melatonina en la leche.

En concreto, cuando hay un gran número de animales estabulados la falta de orientación supone un serio problema. Por lo tanto los métodos anteriormente descritos solo sirven como mucho para pequeñas instalaciones agropecuarias. Para rebaños más grandes en régimen de libertad estos métodos del estado técnico apenas son practicables y por ello es casi imposible realizar una producción industrial de importancia mercantil.

D. Stutzer, en Deutsche Milchwirtschaft 55(22) 908-909, 2004, se refiere a leche con mayores cantidades de melatonina mediante ordeño nocturno, divulgando el papel fisiológico de la melatonina y el interés económico de esta leche. En New Nutrition Business 10 (6) 3-4, 2005 también se informa sobre leche con mayor contenido de melatonina.

La patente WO 84/00693 describe el efecto de la luz con

longitudes de onda de 600 hasta 700 nm o de 480 hasta 600 nm sobre los animales, explicando entre otras cosas la mejora de la lactancia de los mamíferos mediante luz roja.

La patente CN-A-1537438 se refiere a un producto alimenticio de leche en polvo para la prevención de la salud, que se elabora a partir de polvo de leche, melatonina, polvo de perlas y oligopectosa.

Así pues el objeto de la presente invención era disponer de un método para producir leche con mayor cantidad de melatonina, que permitiera una orientación suficiente de los animales y también del personal...

1. Método para producir leche con mayor contenido de melatonina o productos lácteos a partir de la misma, en que el ritmo diario de uno o más mamíferos hembra se divide entre una fase diurna bajo un primer régimen de iluminación con una parte de luz azul y una fase nocturna bajo un segundo régimen de iluminación, y el o los animales se ordeñan, como mínimo, una vez durante la fase nocturna para obtener leche con mayor contenido de melatonina, caracterizado porque para el régimen de iluminación durante la fase nocturna se usa al menos una fuente lumínica que emite luz en el intervalo de longitud de onda de 500 nm o más y esencialmente ninguna luz en el intervalo de longitud de onda inferior a 500 nm.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente lumínica durante la fase nocturna presenta al menos un máximo superior a 550 nm en la región de longitud de onda de la luz visible.

3. Método según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la fuente lumínica empleada para la fase nocturna es una lámpara luminiscente.

4. Método según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la fuente lumínica empleada para la fase nocturna es una lámpara LED o una lámpara de vapor de sodio.

5. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque la lámpara LED emite luz de color rojo, amarillo, naranja o ámbar o de una mezcla de dichos colores, prefiriéndose especialmente una lámpara LED roja.

6. Método según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracte

rizado porque el animal es una oveja, una cabra o una vaca.

7. Método según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se custodia un grupo de animales lactantes bajo este ritmo diario.

8. Método según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el animal se ordeña al menos dos veces durante un periodo de 24 horas, aunque la leche obtenida durante la fase diurna no se utiliza para la leche con alto contenido de melatonina.

9. Método según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque en la fase nocturna la fuente lumínica se usa al menos durante el ordeño.

10. Método según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque en la fase nocturna la fuente lumínica se usa al menos durante 2 horas y con preferencia durante prácticamente toda la fase nocturna.

11. Método según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque para el régimen lumínico de la fase diurna se utiliza una o más lámparas de espectro completo, luz solar u otras fuentes lumínicas de gran efecto circadiano.

12. Método según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la fase diurna dura más de 14 h.

13. Método según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque se extrae lactosa de la leche y/o se reduce su contenido en grasa.

14. Método según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la fuente lumínica utilizada en la fase nocturna tiene una intensidad de iluminación superior a 50 lux,

preferiblemente superior a 100 lux.

15. Método según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque la leche enriquecida en melatonina se elabora en forma de leche en polvo.

5 16. Método según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque aumenta el rendimiento lácteo de los animales lactantes.

17. Leche en polvo con una concentración de melatonina superior a 150 pg/g, en la cual la melatonina natural está unida a lactoalbúmina, que se puede obtener según el método de la reivindicación 15.

18. Uso de la leche en polvo según la reivindicación 17 como

o para un alimento o suplemento nutritivo.