PREPARADO DE BACTERIAS PROBIÓTICAS PARA SU ADMINISTRACIÓN ORAL A PECES CULTIVADOS BASADO EN LA ENCAPSULACIÓN EN HIDROGELES DE ALGINATO.

La invención consiste en un preparado para la administración oral del probiótico Shewanella PDP11 a peces.

El preparado se caracteriza por contener células bacterianas viables de la cepa CECT 7627 encapsuladas en un hidrogel basado en alginato cálcico en forma de partículas esféricas de morfología uniforme y tamaño modificable para adaptarse a peces de distinto tamaño. Las cápsulas contienen aditivos organolépticos y/o nutricionales que actúan como atrayentes para los animales. El preparado mantiene viables a las bacterias durante periodos prolongados, es estable en medios acuáticos, y soporta el paso por el tubo digestivo de los peces, sobre los que ejerce efectos biológicos favorables. Su administración por vía oral es independiente del alimento habitual, evitando así la inactivación del microorganismo durante la fabricación del pienso.

PREPARADO DE BACTERIAS PROBIÓTICAS PARA SU ADMINISTRACIÓN ORAL A PECES CULTIVADOS BASADO EN LA ENCAPSULACIÓN EN HIDROCELES DE ALGINATO.

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA INVENCIÓN

Preparado de bacterias probióticas para su administración oral a peces cultivados basado

en la encapsulación en hidrogeles de alginato.

1O Sector de la técnica

La presente invención se enmarca de manera general en el campo de la agricultura,

concretamente en la producción animal y específicamente en el sector de la acuicultura.

Estado de la técnica

Un probiótico se define como un complemento de determinados microorganismos vivos que, administrados en número suficiente, ejercen efectos beneficiosos sobre el hospedador, modificando en ellos la comunidad microbiana relacionada con él mismo o

con el ambiente, asegurando así un uso mejorado del alimento, aumentando su valor nutricional, y/o favoreciendo la respuesta del hospedador frente a las infecciones, o mejorando la calidad del ambiente (Verschuere et al. 2000, Microbiology and Molecular Biology Reviews 64, 655-671; Schrezenmeir y de Vrese 2001, American journa/ of Clínica/ Nutrition 73: 361 S-3645) .

Circunscribiendo el uso de los probióticos a la producción acuícola, las características fundamentales de los mismos que interesan son: i) por una parte, la mejora de la respuesta de los peces frente a microorganismos potencialmente patógenos, y ii) por otra, favorecer la salud intestinal y el consiguiente mejor aprovechamiento de los nutrientes

ingeridos.

Las enfermedades infecciosas en acuicultura son uno de los principales problemas que afectan a este sector, siendo habitual abordarlas mediante la prevención (basada tanto en buenas prácticas de manejo en piscifactoría, como en el uso de vacunas) o mediante su 35 control una vez que el patógeno está presente en las instalaciones (basado fundamentalmente en el uso de antibióticos) . En el caso de las vacunas, y al contrario que en las especies terrestres, éstas no pueden ser utilizadas como un procedimiento rutinario en acuicultura, debido a que los animales en los estadios más tempranos de su desarrollo no son completamente inmunocompetentes y/o no responden adecuadamente en todos 40 los casos a este tipo de estrategia. Además, la administración de las vacunas se hace generalmente por inyección, y esto dificulta su aplicación masiva en animales de pequeño tamaño o en lotes muy numerosos de peces. Por otra parte, la utilización de antibióticos no está exenta de inconvenientes, y así, el uso masivo de estas sustancias ha producido un notable incremento en la aparición de bacterias resistentes a los mismos, 45 provocando que los tratamientos con sustancias químicas antimicrobianas tengan cada vez menor éxito (Thyssen y Ollevier 2001, Aquaculture 200: 259-269; Sarter et al. 2007, Food Control 18: 1391-1396) . Y no menos importante, su uso inadecuado e

irresponsable representa un potencial peligro para la salud pública. Por todo ello, lejos de estar en auge, la utilización de antibióticos en producción acuícola está cada vez más restringida por la legislación zootécnica comunitaria.

Por todo lo anterior, la acuicultura moderna demanda estrategias alternativas que mantengan un ambiente microbiológico saludable en las explotaciones acuícolas con el objeto de incrementar la producción y los beneficios obtenidos en las mismas y, al mismo tiempo, desarrollar modelos de producción más acordes con las buenas prácticas de producción.

En este sentido, la utilización de probióticos es una estrategia alternativa muy interesante para la prevención de enfermedades (Balcázar et al. 2006, Veterinar y Microbiology 114: 173-186; Merrifield et al. 201 O, Aquaculture 302: 1-18) . No obstante, si se compara en la literatura científica y en las bases de datos de patentes el desarrollo de esta rama de la investigación en animales de producción terrestres (básicamente en avicultura y cría de cerdo) , puede constatarse el manifiesto retraso en el desarrollo de formulados probióticos destinados a peces. De hecho, las primeras investigaciones realizadas sobre la utilización de probióticos en acuicultura se fundamentaron, precisamente, en los excelentes resultados obtenidos con anterioridad en los animales de producción terrestres. Sin duda, las dificultades de administración en el medio acuático a los peces, criados además en cultivos enormemente masificados, sin posibilidad práctica de control individual de la administración por vía oral, tienen buena parte de la responsabilidad de este retraso.

A pesar de estos limitantes, es palpable el notable incremento de contribuciones científicas en este campo en los últimos 25 años, fruto del enorme esfuerzo de investigación que se está realizando para evaluar el potencial de los probióticos en acuicultura (Verschuere et al. 2000, Microbiology and Molecular Biology Reviews 64, 655-671 ) . Así, a mediados de los años 90 el número de publicaciones sobre probióticos en acuicultura era de 2 o 3 al año, mientras que en la actualidad este valor ha ascendido ya a 25 publicaciones anuales.

En este sentido, para poseer interés como probióticos, los microorganismos deben de contar con algunas características biológicas concretas, tales como: i) ser capaces de sobrevivir durante su paso por el tracto digestivo del hospedador; ii) poseer capacidad de adhesión y colonización del tracto digestivo; iii) inhibir el crecimiento de bacterias patógenas; iv) ser inocuos para el animal que los ingiere; y iv) potenciar el estado inmune del hospedador. Pero, adicionalmente, si se pretende utilizar a estos microorganismos en condiciones reales de piscifactoría, junto a los anteriores, también han de cumplir con otros requisitos adicionales de tipo tecnológico antes de su aplicación práctica a escala industrial, como: i) permitir su producción a gran escala; ii) ser estables y viables durante tiempos prolongados de almacenamiento para poder comercializarse, iii) demostrar persistencia y viabilidad en el medio acuático; iv) permitir cierto grado de control de la dosis ingerida, mediante su vehiculación en medios inertes hasta los peces, entre otras.

1. Preparado de bacterias probióticas para peces de acuicultura u ornamentales,

preferentemente peces marinos, compuesto por células viables de la cepa Shewane//a PDP11, depositada en la Colección Española de Cultivos tipo con referencia CECT 7627.

2. Preparado de bacterias probióticas de la cepa Shewane//a PDP11 depositada en la

1O Colección Española de Cultivos tipo, con referencia CECT 7627, obtenido por un procedimiento que comprende la preparación de una solución gelificante que contiene las bacterias probióticas a encapsular, y la extrusión, pulverización o goteo de dicha solución gelificante sobre una solución gelificadora para formar cápsulas.

3. Preparado de bacterias probióticas de la cepa Shewane//a PDP11 según la reivindicación anterior caracterizado porque la solución gelificante comprende la mezcla de bacterias probióticas viables con un volumen adecuado de alginato.

4. Preparado de bacterias probióticas de la cepa Shewane//a PDP11 según la reivindicación anterior, caracterizado porque el alginato comprendido en la solución gelificante es alginato sódico.

5. Preparado de bacterias probióticas de la cepa Shewane//a PDP11 según la

reivindicación anterior, caracterizado porque el alginato comprendido en la solución gelificante es alginato sódico en el rango 0, 5-4% peso/volumen.

6. Preparado según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque además de bacterias probióticas Shewane/la PDP11 y alginato, la solución

gelificante comprende uno o varios ingredientes atrayentes autorizados para alimentación animal.

7. Preparado de bacterias probióticas de la cepa Shewane//a PDP11 según la

reivindicación anterior, caracterizado porque el o los ingredientes atrayentes están 35 en la solución gelificante en una proporción 1 :4 peso/volumen.

8. Preparado de bacterias probióticas de la cepa Shewane//a PDP11 según cualquiera de las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado porque el o los ingredientes atrayentes se seleccionan entre los siguientes:

a Ingredientes de naturaleza proteica y de origen marino con un contenido final de entre 40 y 80% de proteína cruda, b Piensos cuya formulación comprende los ingredientes referidos en (a) y con un contenido final de entre 40 y 60% de proteína cruda y de entre 1 O y 18% de lípidos totales,

45 e Piensos comerciales aptos para su uso en acuicultura con un contenido final de entre 40 y 60% de proteína cruda y de entre 1 O y 18% de lípidos totales; y/o

d Colorantes alimentarios aptos para alimentación de peces.

9. Preparado de bacterias probióticas de la cepa Shewane//a PDP11 según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, obtenido por un procedimiento que comprende la

reacción de alginato con una solución gelificadora que contiene sales de calcio mediante un proceso de polimerización iónica que determina la formación de un hidrogel que contiene las células de Shewanella PDP11 y, en su caso, los ingredientes atrayentes.

1 O 1O. Preparado de bacterias probióticas de la cepa Shewane//a PDP11 según la reivindicación anterior caracterizado porque la solución gelificante, además de alginato, incluye quitosano o gelatina o una mezcla de ambos en proporciones variables.

11. Preparado de bacterias probióticas de la cepa Shewane//a PDP11 según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 1 O caracterizado porque la solución gelificadora comprende una solución de cloruro cálcico.

12. Preparado de bacterias probióticas de la cepa Shewane//a PDP11 según la

reivindicación anterior caracterizado porque la solución gelificadora comprende cloruro cálcico al 0, 5-3% peso/volumen.

13. Preparado de bacterias probióticas de la cepa Shewane//a PDP11 según cualquiera, de las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado porque la solución gelificadora,

además de cloruro cálcico, comprende quitosano en una concentración en el rango 0, 1-1% peso/volumen.

14. Preparado de bacterias probióticas de la cepa Shewane//a PDP11 según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 13, caracterizado porque está formado por cápsulas

esféricas de 0, 5 a 7 mm de diámetro solidificadas, aisladas, de contenido homogéneo y estables en soluciones acuosas.

15. Preparado de bacterias probióticas de la cepa Shewane//a PDP11 según la reivindicación anterior, caracterizado porque mantiene viables al 1 00% de las

células Shewane/la PDP11 conservadas a 4ºC durante periodos de almacenamiento de al menos 30 días, y al 80% de las mismas cuando se almacenan a temperatura ambiente (22ºC) durante el mismo periodo de tiempo.

16. Preparado de bacterias probióticas de la cepa Shewane//a PDP11 según cualquiera

de las reivindicaciones 2 a 15, caracterizado porque permite la administración oral a peces de acuicultura y ornamentales de dosis de, al menos, 100 millones de células viables del probiótico Shewanella PDP11 por cápsula, sin necesidad de incluir a las bacterias en el alimento. Este valor de referencia cumple con lo establecido en el Reglamento (CE) nº 2148/2004 de la Comisión de 16 de

45 diciembre de 2004.