ES2273676T3 - Concentrados solubles de colores naturales y nutraceicos antiomicrobianos a base de plantas. - Google Patents

Abstract

Un método para producir factores germici- das solubles en agua que comprende las etapas de: (a) la puesta en contacto de zumo de fruta o de un homogenado acuoso de material vegetal con polivinil- pirrolidona soluble en agua o con alcohol poliviní- lico soluble en agua; (b) la precipitación de los factores germicidas mediante la adición de zumo de fruta adicional o de homogenado de material vegetal adicional; y (c) la recogida del factor germicida precipitado, donde los factores precipitados pueden ser fácilmente redi- sueltos en agua.

Description

Concentrados solubles de colores naturales y nutracéuticos antimicrobianos a base de plantas.

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención

La presente invención está relacionada con el campo de los productos y alimentos naturales y más específicamente de colores y composiciones antimicrobianas solubles preparadas a partir de zumo de arándanos rojos y de zumos de frutas similares.

2. Descripción de la técnica relacionada

Se calcula que los alimentos saludables representan actualmente un mercado anual en los Estados Unidos de al menos diez billones de dólares (\textdollar10.000.000.000,00). Por "alimentos saludables" se quiere indicar vitaminas, minerales y productos herbáceos que se cree que de manera general que son eficaces para mejorar la salud humana sin el coste y los efectos colaterales de los productos farmacéuticos "artificiales" habituales. Como reconocimiento a la popularidad y a la importancia de estos productos se ha acuñado el término "nutracéuticos" o "alimentos funcionales" y la categoría de estos productos ha recibido un tratamiento regulatorio especial por el gobierno.

No puede negarse que las vitaminas y los minerales son esenciales para la salud humana normal. La cuestión de si dosis "excesivas" de algunas vitaminas, por ejemplo Vitamina C, proporcionan beneficios especiales es más controvertida. Son más controvertidos todavía los muchos productos herbáceos de popularidad reciente tales como la palma enana americana, Echinacea y Ginkgo biloba. Debe recordarse que muchos productos farmacéuticos importantes están basados en productos vegetales naturales. Por ejemplo, el tanaceto, un remedio popular antiguo para los dolores de cabeza, es utilizado actualmente en muchos países como un remedio legítimo para la migraña.

Un "remedio natural" incluso mucho más conocido es la utilización de zumos de fruta, especialmente el zumo de arándanos rojos, para el tratamiento y la prevención de infecciones del tracto urinario. Aunque el "remedio zumo de arándanos rojos" es prescrito muy frecuentemente, no se conoce la base precisa de su eficacia. Una hipótesis temprana fue que los ácidos de las frutas naturales, tales como el ácido benzoico, acidificaban la orina e inhibían de este modo la proliferación bacteriana. Aunque la acidificación puede ser parte del puzzle, no parece suficiente para explicar la ventaja que parece tener el zumo de arándanos rojos sobre otros zumos de frutas ácidas. Más recientemente ha habido varios informes sobre el hecho de que las frutas de arándano rojo y especies relacionadas del género Vaccinium contienen potentes factores que inhiben la adhesión bacteriana. Como las bacterias deben ser capaces de adherirse al endotelio urinario para producir una infección, el factor antiadhesión puede explicar el efecto del arándano rojo. Algunos estudios recientes han identificado el factor "antiadhesión" con los constituyentes polifenólicos de los zumos - más particularmente con antocianinas y sus precursores.

De hecho, al menos un grupo de investigación ha realizado grandes esfuerzos para purificar el factor antiadhesión a partir de arándanos rojos y frutos relacionados. La atención del lector es dirigida hacia una serie de patentes de EE.UU. para Walker y col. (E.B. Walker, R.A. Mikelsen, J.N. Mikelsen y B.L. Roth) (incluyendo las Patentes de EE.UU. Números 5.474.774, 5.525.341 y 5.646.178). Estas patentes describen los complejos procesos de extracción y fraccionamiento mediante los cuales se extraen los frutos de arándano rojo y producen una fracción enriquecida en el factor antiadhesión anteriormente mencionado. Estas patentes proporcionan una identificación tentativa del factor antiadhesión. Sin embargo, el proceso de Walker y col. es complejo y tedioso. Además, no está claro que todos los beneficios del arándano rojo y de los frutos relacionados sean debidos al factor antiadhesión.

Además, ha habido una considerable investigación reciente pregonando los beneficios de "antioxidantes" polifenólicos tales como los flavonoides o las antocianinas que son responsables del color y supuestamente de los beneficios que tiene sobre la salud el vino tinto. Los antioxidantes o flavonoides están presentes en un gran número de plantas pero parece que no existe un medio sencillo o aceptado para purificar estos componentes con el fin de que puedan ser añadidos fácilmente a los alimentos o a otros productos.

Por tanto, existe todavía la necesidad de un método sencillo para concentrar los materiales eficaces procedentes del arándano rojo y de otras fuentes vegetales (por ejemplo, flores, frutos, hojas, tallos y raíces) para uso nutracéutico y para otros usos. Además de sus propiedades curativas, los frutos y otros materiales vegetales están frecuentemente muy pigmentados. Como gran parte de nuestros alimentos es de origen vegetal, la gente se ha acostumbrado a tener alimentos con colores brillantes y atrayentes. Los alimentos "artificiales" muy procesados son generalmente incoloros o tienen colores apagados y poco atrayentes. Se gastan cada año muchos millones de dólares para poner "colores artificiales" y "aromas artificiales" en los productos alimentarios procesados. Aunque tales aditivos pueden hacer que los productos alimentarios procesados sean más atractivos, en realidad hacen que los productos sean incluso menos adecuados para el consumo humano. Los peores colorantes de alquitrán mineral carcinogénicos han sido retirados del mercado, pero una duda persistente rodea a muchos de los "colores certificados para alimentos" restantes. Por tanto, existe una necesidad significativa de métodos para capturar los colores y aromas naturales de las frutas y hortalizas.

Resumen de la invención

Puede prepararse un concentrado bioactivo soluble a partir del zumo (u homogenado acuoso) del arándano rojo y de otras frutas o verduras mediante el tratamiento del zumo con un material aglutinante apropiado. El material actualmente preferido es polivinilpirrolidona soluble. El material aglutinante soluble puede ser precipitado de la solución mediante varias manipulaciones tales como la disminución de la actividad del agua (por ejemplo, la adición de solventes o solutos hidrofílicos). El material precipitado es soluble en agua en ausencia de los solventes o solutos adicionales y presenta propiedades antioxidantes, antibacterianas y antivirales significativas. Puede ser fácilmente consumido como un nutracéutico, puede ser utilizado tópicamente o puede ser utilizado como colorante alimentario seguro. De manera significativa, el material aglutinante soluble utilizado en la purificación estabiliza significativamente los materiales coloreados. Mientras que el calor destruye o daña a menudo los pigmentos naturales de las plantas, las preparaciones de la presente invención son estables al autoclavado y a calentamientos significativos similares. Además, el material solubles es inyectable en humanos o animales de tal manera que puede ser utilizado directamente como un fármaco inyectable o como un conservante para productos farmacéuticos inyectables. El material es también útil como conservante en alimentos, cosméticos y fármacos o productos biológicos. El mismo método es adaptado para concentrar colores y aromas a partir de una variedad de frutas y hortalizas.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

La siguiente descripción se proporciona para permitir que cualquier persona experta en la técnica realice y utilice la invención y describe los mejores modos contemplados por el inventor para llevar a cabo esta invención. Sin embargo, diferentes modificaciones serán fácilmente obvias para los expertos en la técnica, ya que los principios generales de la presente invención han sido definidos en la presente específicamente con el fin de proporcionar un método para concentrar colores, fracciones biológicamente activas y aromas de frutas y hortalizas (incluyendo flores, hojas, tallos, raíces e "infusiones") y particularmente extractos antimicrobianos y antivirales procedentes de zumos de arándano rojo, arándano, baya de Aronia, uvas y otros zumos de fruta, método que tiene como resultado un producto sustancialmente soluble en agua.

El presente inventor tiene un largo registro de invenciones dentro del campo médico, particularmente en procesos para desinfectar la sangre y los productos sanguíneos. Era natural que cambiara sus energías inventivas hacia la industria alimentaria en la que existen problemas similares de patógenos peligrosos. Mientras perfeccionada los métodos de purificación de desinfectantes a partir de zumos de fruta, el presente inventor observó que los agentes que extraían el yodo extraían a menudo parte del color del zumo de frutas junto con el yodo. Esto dio lugar a la cuestión de si estos métodos de extracción podrían ser útiles para concentrar el color o el aroma de la fruta o cualquier otro componente del zumo. Siguieron a continuación experimentos con un número considerable de diferentes zumos y diferentes agentes aglutinantes. Los materiales concentrados resultantes son potencialmente útiles como aditivos colorantes o aromatizantes para productos alimentarios. Además, se ha descubierto que algunos de los concentrados tienen propiedades antibacterianas inesperadas.

En solicitudes de patente anteriores, US 09/263.046 y US 08/931.315, el presente inventor demostró que varios materiales aglutinantes insolubles, en particular polivinilpirrolidona (PVP) y colestiramina, son capaces de extraer una fracción polifenólica coloreada de zumos de frutas y de otros materiales vegetales. De forma significativa, el material extraído de los frutos de plantas del género Vaccinium y del género Vitis presenta potentes propiedades antioxidantes así como propiedades antimicrobianas y antivirales inesperadas. Según se describió anteriormente, los materiales tienen una multitud de usos. El zumo de fruta y los agentes aglutinantes utilizados son considerados seguros para consumo humano o para el contacto con la piel y las mucosas humanas. Los antimicrobianos son especialmente útiles en cualquier tratamiento en el que el crecimiento bacteriano esté controlado de manera ventajosa. Tales utilizaciones están en el tratamiento de heridas, donde el material de la presente invención puede ser insertado en vendajes para prevenir el crecimiento bacteriano. Puede ser también aplicado directamente a las heridas como parte de un proceso de limpieza. Estos nuevos antibacterianos son también útiles para tratar la enfermedad periodontal, en la que pueden ser utilizados en lugar de los antibióticos o desinfectantes tradicionales tales como el peróxido. Pueden ser también utilizados en compresas y tampones para prevenir el crecimiento peligroso de Staphylococcus, que puede tener como resultado el Síndrome del Choque Tóxico.

Como los componentes aglutinantes insolubles son todos de grado alimentario y seguros para el consumo humano, los factores insolubles del zumo son ideales como agentes coloreantes alimentarios, conservantes alimentarios o como productos nutracéuticos. Los componentes pueden ser también unidos a una matriz de unión adecuada tal como PVP mediante un proceso de extracción discontinuo o de una sola etapa. Es posible también aplicar una segunda matriz de unión al sobrenadante procedente de la primera unión con el fin de llevar a cabo una "segunda captura" de componentes adicionales. Los componentes coloreantes pueden ser liberados (eluidos) de la PVP o de otra matriz de unión por cambios del pH o de la fuerza iónica (por ejemplo, tampones y soluciones de sales). Sin embargo, los materiales eluidos o liberados son todavía difíciles de utilizar. Lo que se necesita una forma de concentrar estos materiales en una forma sólida que pueda ser disuelta posteriormente en una solución acuosa. Esto simplificaría la utilización del concentrado como colorante o como material desinfectante.

El presente inventor ha perfeccionado ahora un método para producir tal concentrado. Zumos u otros líquidos derivados de plantas son tratados con PVP soluble en agua [o con alcohol polivinílico soluble en agua (PVA)] que tiene afinidad por los componentes activos. Posteriormente, la PVP o el PVA soluble en agua es sometido a "desplazamiento salino" de la solución mediante la adición de extracto de planta adicional, de PVP adicional o de PVA adicional. Generalmente, la PVP soluble, que ha sido utilizada desde hace tiempo para producir plasma sanguíneo "artificial", permanece soluble incluso a concentraciones muy elevadas. La adición de más PVP a una simple solución acuosa tiene como resultado solamente una solución más viscosa. Sin embargo, cuando están presentes los factores polifenólicos de las plantas, el comportamiento de la PVP cambia. Se cree que los factores polifenólicos entrecruzan las moléculas de PVP formando estructuras más grandes, más hidrofóbicas. Si se añaden posteriormente factores polifenólicos adicionales, estas estructuras resultan insolubles. La adición de PVP soluble en presencia de factores polifenólicos puede tener también como resultado una precipitación. Cualquier acción que reduzca la actividad del agua o "deshidrate" la solución, producirá también la precipitación del complejo factor fenólico-PVP. Además, la eliminación real de la actividad del agua puede ser alterada mediante la adición de solventes o solutos hidrofílicos. Por ejemplo, varios alcoholes, glicoles (polietilén glicol, surfactantes Plurónicos, etc.), sales (por ejemplo, cloruro de sodio, cloruro de potasio, cloruro de calcio u otras sales solubles en agua tales como nitratos, sulfatos, etc.) y solutos hidrofílicos (por ejemplo aminoácidos, urea y azúcares) producirán la precipitación del complejo PVP-factor polifenólico. Se cree que la adición de cualquiera de estas sustancias hidrofílicas "retira" el agua del complejo PVP-polifenólico de tal manera que predominan las interacciones hidrofóbicas y el complejo precipita. Pueden utilizarse también otros medios de deshidratación, por ejemplo ultrafiltración y evaporación.

En un experimento, se añadieron 40 ml de zumo de arándano rojo concentrado a 5,0 g de PVP soluble (PM = 30.000) y la mezcla fue agitada hasta que se disolvió la PVP. En este punto, se añadieron alícuotas de 2 ml del concentrado de zumo de arándano rojo con agitación entre cada adición. Una vez que se hubieron añadido 20 ml de concentrado, se observó la formación de un precipitado. El material se dejó reposar durante una noche a temperatura ambiente. La solución fue centrifugada posteriormente para concentrar el precipitado. Se recogieron 2 ml aproximadamente de un precipitado de color rojo oscuro. El sobrenadante restante era visiblemente más claro de color que el concentrado de arándano rojo de partida. Una observación interesante es que el precipitado, o una solución producida disolviendo el material PVP-polifenólico en agua, es mucho más estable que el material de arándano rojo solo. Normalmente, el material coloreado se fotodecolorará fácilmente o perderá color por la oxidación. El complejo de PVP soluble es mucho más estable a la luz y resistente a la degradación oxidativa. Además, el complejo de PVP es estable a un autoclavado prolongado o a un tratamiento con calor similar.

Esta técnica parece producir el producto de PVP más fuertemente coloreado. El extracto puede ser también precipitado mediante la adición a la mezcla de alícuotas de una solución de PVP saturada o mediante la adición de alícuotas de una solución saturada de "sal". La solución de "sal" puede ser de la sal de mesa propiamente dicha (NaCl) o cloruro de potasio o de amonio. Otros solutos hidrofílicos tales como la urea precipitan también el complejo de PVP coloreado. En el caso preferido de la adición de extracto vegetal adicional (por ejemplo, zumo), la precipitación es debida probablemente a entrecruzamiento entre moléculas de PVP adyacentes que esencialmente convierten la PVP soluble en PVP insoluble (por ejemplo, entrecruzada). El punto importante es que el complejo de PVP precipitado continúa siendo soluble en agua y puede ser disuelto fácilmente en agua o en un tampón apropiado.

Con el fin de demostrar la eficacia, el precipitado y el sobrenadante que permanecía después de la precipitación fueron comparados con un ensayo de zonas de inhibición. En este experimento, el precipitado mostró una zona de inhibición dos veces y media mayor que la del sobrenadante. Además, como en el sobrenadante están presentes los ácidos de la fruta (pero no en el precipitado), es probable que mucha de la actividad del sobrenadante sea debida a la acidez.

Experimento 1

En este experimento se determinó la actividad antiviral de PVP soluble preparada a partir de zumo de arándano rojo y de Aronia (fruto de la planta Amelanchier). La actividad fue comparada con un control o con un peso igual del extracto de PVP entrecruzada de los mismos zumos. Para este experimento, se añadió a cada una de cuatro muestras de 50 ml de sangre completa uno de cuatro virus diferentes: VSV (virus de la estomatitis vesicular), EMC (virus de la miocarditis equina), BVD (diarrea vírica bovina) y PPV (parvovirus porcino). Cada muestra con el virus añadido fue dividida en cinco alícuotas. A cada alícuota se añadió una de las muestras siguientes (0,25 ml de PVP soluble al 10%-arándano rojo, 0,25 g de PVP entrecruzada-arándano rojo, 0,25 ml de PVP soluble al 10%-Aronia y 0,25 g de PVP entrecruzada-Aronia). Los tubos fueron mezclados y se dejaron incubar posteriormente durante 30 minutos a temperatura ambiente. En ese punto las muestras fueron sembradas sobre un VEPA (ensayo vírico de punto final) según se explicó previamente. Se emplearon los tipos celulares apropiados para cada tipo de virus. Los ensayos VEPA fueron leídos y están mostrados en las tablas siguientes.

Las muestras de PVP soluble al 10% fueron preparadas precipitando la PVP soluble según se detalló anteriormente. Posteriormente se preparó una solución acuosa al 10% del precipitado de PVP coloreado. En los experimentos se utilizaron pesos aproximadamente iguales (0,25 ml de solución acuosa frente a 0,25 g de PVP insoluble). Por supuesto, la correspondencia entre la PVP insoluble y la PVP soluble es más difícil de determinar. Parece probable que la muestra de PVP al 10% esté considerablemente "más diluida" que la muestra de PVP entrecruzada. Si existe una correspondencia aproximada entre el peso de la PVP y el peso del extracto vegetal activo unido, debería considerarse que la PVP soluble es solamente un 10% aproximadamente de la PVP (cierta proporción de ese peso es realmente extracto de la planta) mientras que el producto insoluble es esencialmente un 100% de PVP (menos de cualquiera que sea la proporción del material es extracto de la planta). Por tanto, es probable que el material insoluble esté concentrado diez veces más. Sin embargo, la disolución completa del material soluble puede incrementar su actividad medible.

TABLA 1

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Estos resultados confirmaban que el VSV es muy sensible a los extractos de arándano rojo y de Aronia. El control representa PVP sin extracto de la planta. Son necesarios experimentos adicionales de titulación para comparar la potencia de la PVP soluble respecto a la entrecruzada (XL).

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TABLA 2

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Estos resultados indican que el virus EMC es también muy susceptible a los extractos de arándano rojo y de Aronia.

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TABLA 3

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Estos resultados indican que los extractos de arándano rojo y de Aronia no tienen efecto sobre el BVD, al menos a las concentraciones utilizadas en la presente.

TABLA 4

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Estos resultados muestran que las concentraciones de extracto de arándano rojo y de Aronia utilizadas actualmente son ineficaces contra el PPV, aunque pueden ser eficaces a concentraciones más elevadas o con exposiciones más largas.

En estos experimentos debe tenerse en cuenta que aunque la concentración de agente eficaz administrada en el caso del material entrecruzado es esencial como máximo, es bastante posible aumentar significativamente la concentración de la PVP soluble (ya que sólo se ha utilizado actualmente una dilución al 10%). Estos resultados tienden a confirmar la hipótesis de que el material PVP soluble pura es alrededor de diez veces más potente que el producto entrecruzado.

Experimento 2

Además, con algunos materiales vegetales las versiones solubles parecen dar resultados enormemente superiores en comparación con el material entrecruzado insoluble. Éste parece ser especialmente cierto con el extracto de PVP soluble concentrado a partir de los frutos de Vitis (uva), ya sea V. vinifera (uva de vino) o de V. labrusca (uva Concord). Experimentos iniciales con extractos de PVP entrecruzada mostraron una actividad antimicrobiana relativamente pequeña. Esto es debido, al menos en parte, al hecho de que el zumo de uva Concord comercial fue la fuente de los extractos de ensayo. En la preparación de tal zumo se utiliza una etapa de calor para liberar el color de las pieles de la fruta. Aparentemente, este calentamiento disminuye las propiedades favorables. Cuando los extractos son preparados sin calentamiento, la PVP de uva soluble muestra una actividad antibacteriana significativa frente a ciertas bacterias bastante "difíciles". En menor grado esto es cierto también con extractos de PVP soluble preparados a partir del fruto de Rubus (arándano). Una vez más, la ausencia de tratamiento con calor antes de la formación del complejo de PVP puede ser importante.

Se prepararon PVP soluble-uva y PVP soluble-arándano según se describió anteriormente para el PVP-arándano rojo. Además, los materiales fueron ensayados a pH 5,0 o a pH 7,0. Para estos ensayos, alícuotas de los extractos de PVP de ensayo fueron ajustadas al pH deseado y esterilizadas posteriormente por filtración utilizando un filtro de 0,2 \mum. Se prepararon diluciones seriadas de dos veces utilizando caldo de tripticasa-soja estéril. Cada dilución fue inoculada con 1x10^{4} organismos de ensayo por ml, y las soluciones fueron incubadas durante una noche a 35ºC y posteriormente extendidas sobre placas de crecimiento de agar. Las lecturas de la Tabla 5 siguiente indican la dilución seriada más elevada en la que no creció ningún organismo (por ejemplo, la dilución a la cual el extracto de PVP destruía o inhibía completamente las bacterias.

TABLA 5

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Debe apreciarse que los extractos de PVP están destruyendo o inhibiendo irreversiblemente las bacterias en presencia de condiciones de crecimiento óptimas. En presencia de un medio menos rico, los extractos son incluso más eficaces. Además, si las bacterias son expuestas a los extractos durante periodos de tiempo mayores (varios días) diluciones mucho más elevadas (menores concentraciones del extracto de PVP) son capaces de inhibir completamente las bacterias. Esto sugiere que los extractos de PVP tienen de alguna manera un efecto acumulativo sobre las bacterias. Como existe cierta evidencia de que las bacterias tienen una función en la enfermedad arterial, esto puede explicar cómo una dieta rica en productos polifenólicos vegetales presenta un efecto preventivo sobre tal enfermedad.

Experimento 3

Este experimento fue llevado a cabo para analizar la hipótesis de que virus resistentes como el BVD serían susceptibles a concentraciones más elevadas del extracto activo y para realizar comparaciones de titulación entre el material PVP soluble y el material PVP entrecruzada. A un tubo conteniendo 120 ml de sangre humana fresca se añadió BVD y posteriormente se dividió en una pluralidad de alícuotas de 10 ml. Se añadió a cada tubo una muestra de PVP soluble al 10%-arándano rojo (preparada igual que anteriormente) o de PVP entrecruzada-arándano rojo. El tubo fue mezclado e incubado durante 30 minutos y colocado posteriormente sobre un VEPA igual que anteriormente. Igual que en los experimentos anteriores, se utilizaron pesos equivalentes de la PVP entrecruzada y soluble, según se muestra en la Tabla 6.

TABLA 6

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TABLA 7

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Estos resultados confirman la hipótesis de que concentraciones mayores del agente activo son capaces de destruir un virus resistente tal como BVD. Parecería que hay un efecto de la concentración bastante marcado entre las muestras b y c o entre las muestras g y h. Esto sugiere que hay cierto tipo de efecto de "llenado de sitios". Esto es, la cantidad de ingrediente activo en 500 \mul de extracto de PVP soluble no es adecuada para mostrar mucho efecto, pero el doble de esta concentración es totalmente eficaz. Presumiblemente, los primeros 500 \mul se unen al virus o son gastados de alguna manera ineficaz. Una vez que se han llenado esos primeros sitios, el ingrediente activo interacciona con, y destruye, el virus. Como resultado, la utilización de material más que suficiente para saturar los primeros sitios tiene como resultado un incremento significativo de la destrucción. Estos resultados sugieren también que el material entrecruzado es ligeramente más eficaz sobre una base de pesos "iguales". Por tanto, el material soluble no es exactamente diez veces más potente que el material insoluble (si fuera al menos diez veces más eficaz, el material entrecruzado no parecería ser ligeramente más eficaz). Lo que es muy significativo es que las concentraciones de PVP soluble (por ejemplo la muestra c) que eran eficaces para destruir el virus no producían un incremento aparente de la hemolisis. Agentes desinfectantes (por ejemplo el yodo) o detergentes potentes que son capaces de destruir virus resistentes como el BVD, dañan también generalmente las membranas celulares. Este daño se hace patente como una hemolisis incrementada. Esto sugiere que el PVP soluble-arándano rojo podría ser un agente antiviral seguro para uso directo en la corriente sanguínea o para inactivar el virus en sangre utilizada para transfusión, fraccionamiento o ensayos de laboratorio.

Experimento 4

Se llevaron a cabo experimentos adicionales para determinar si los extractos activos de arándano rojo eran realmente inocuos para las células a concentraciones que tienen como resultado una buena destrucción de virus. Varios experimentos anteriores han demostrado que dos parámetros de la sangre medidos de manera relativamente fácil son indicativos de daño a las células sanguíneas. Cuando las membranas de los glóbulos rojos están dañadas, se reduce su capacidad para retener potasio (K^{+}). Esto se refleja en un incremento del potasio medido en plasma. De manera similar, el enzima LDH (lactato deshidrogenasa) se escapa de las células dañadas, por lo que niveles más elevados de LDH reflejan un daño. Una vez más, tubos de 10 ml de sangre completa humana fresca fueron tratados cada uno con uno de los aditivos mostrados en la Tabla 8. Después de 30 minutos de incubación a temperatura ambiente, las muestras fueron observadas para detectar hemolisis (Tabla 9) y se realizaron posteriormente medidas de LDH y de potasio (Tabla 10).

TABLA 8

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TABLA 9

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TABLA 10

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Estos resultados indican una estrecha relación entre la hemolisis y los demás indicios de daño celular. Y lo que es más significativo, niveles de extracto (por ejemplo, 1000 \mul de extracto de PVP soluble) que son eficaces para destruir virus causan únicamente un ligero daño celular. Es probable que una incubación más larga con concentraciones ligeramente menores del extracto activo tuviera como resultado una destrucción total del virus sin un daño apreciable a las células. Debe tenerse en cuenta que la PVP soluble ha sido utilizada desde hace mucho tiempo en líquidos inyectables y se considera segura para inyección. El hecho de que el complejo PVP-productos polifenólicos produzca poco daño celular indica que puede ser utilizado como material inyectable. Puede ser añadido a otros fármacos inyectables para conservarlos y destruir cualquier bacteria o virus (una gran mejora sobre los conservantes tóxicos que contienen mercurio tales como el timerisol), o bien el material puede ser inyectado directamente como fármaco antibacteriano o antiviral.

Experimento 5

Debe mencionarse una excitante propiedad adicional del complejo PVP soluble-producto polifenólico. No sólo es inherentemente antimicrobiano, sino que presenta un efecto sinérgico con al menos algún otro agente antimicrobiano. El presente inventor acaba de comenzar a explorar este efecto pero debe darse un ejemplo. Últimamente se ha razonado que muchos casos de úlceras de estómago son en realidad el resultado de una infección bacteriana (Helicobacter pylori). Esta bacteria es algo difícil de destruir, pero una combinación de fármacos antibióticos tradicionales y bismuto (por ejemplo subsalicilato de bismuto como en el medicamento común PEPTO-BISMOL®) ha demostrado ser eficaz. El problema es que el largo periodo de tratamiento con antibióticos necesario tiene a menudo como resultado una grave alteración de la flora bacteriana intestinal del paciente.

Para este experimento, el complejo PVP al 10%-producto polifenólico fue diluido de manera seriada en diluciones de dos veces (por ejemplo, 1:1, 1:2, 1:4, 1:8, etc.). Se añadieron bacterias al material procedente de cada dilución y después de 30 minutos de incubación se sembró en agar nutritivo para comprobar el crecimiento bacteriano. El título del complejo del producto polifenólico se calculó como la dilución más extrema que impedía todavía el crecimiento de bacterias en las placas. El complejo analizado mostraba generalmente que este punto era una dilución de 1:512. Sin embargo, si se añaden 0,0005 g de subsalicilato de bismuto a cada dilución, el título mejora hasta 1:1024 o incluso mejor. Sin embargo, esta cantidad de bismuto tiene poco efecto, si es que lo tiene, sobre las bacterias por sí misma. Por tanto, el complejo de los productos polifenólicos muestra un efecto antibacteriano sinérgico con el bismuto. Es probable que esta combinación demuestre ser útil para combatir H. pylori. Experimentos adicionales demostraron que el efecto sinérgico funciona con la PVP soluble o con la versión insoluble del factor antimicrobiano.

El carácter de solubilidad en agua de la composición colorante antimicrobiana de la presente invención permite que la misma sea utilizada en una variedad de productos farmacéuticos dispensados sin receta. Los materiales son particularmente muy idóneos como antimicrobianos eficaces para colutorios o para ser utilizados en pastillas para la limpieza de la boca y otras funciones. Para tales fines los materiales pueden ser formulados como jarabes, elixires, "licores" o composiciones hidroalcohólicas similares. Las fórmulas pueden ser mejoradas y edulcoradas con glicirricinas o compuestos relacionados, que pueden presentar también propiedades antimicrobianas sinérgicas con los PVP-factores polifenólicos.

Debe apreciarse que el presente descubrimiento de la utilización de PVP soluble para precipitar y concentrar compuestos polifenólicos y otros compuestos biológicamente activos de origen vegetal, es también útil con el método previamente descrito de captura de tales materiales con PVP entrecruzada, colestiramina, almidón entrecruzado y otros materiales aglutinantes insolubles. Por ejemplo, el complejo arándano rojo-PVP entrecruzada puede ser suspendido y agitado en una solución concentrada de PVP soluble. A lo largo de un periodo de unas pocas horas la gran mayoría del material de arándano rojo unido se transfiere a la solución de PVP, particularmente si el líquido es calentado a 40-50ºC. Después de la transferencia, la centrifugación o la filtración extrae la PVP entrecruzada. La adición de más extracto de arándano rojo a la PVP soluble tiene como resultado la precipitación del complejo PVP soluble-arándano rojo según se describió anteriormente. Alternativamente, el desplazamiento salino de la PVP soluble con otros solutos puede producir la precitación. Aunque la PVP soluble es el agente acomplejante preferido para ser utilizado en la presente invención, es probable que puedan utilizarse también otros polímeros orgánicos solubles similares. Por ejemplo, se han obtenido también buenos resultados sustituyendo la PVP por alcohol polivinílico soluble.

Está claro que la presente invención de factores solubles extraídos de zumos de fruta o de otros productos vegetales tiene un amplio rango de aplicaciones. Su naturaleza soluble permite que sean utilizados para la conservación y desinfección de sangre, de productos sanguíneos, de productos farmacéuticos y de alimentos. Pueden ser también utilizables como fármacos inyectables ya que causan poco o ningún daño celular. Estos materiales pueden ser también utilizados en la mayoría de las aplicaciones en las que son útiles los materiales de extractos de plantas insolubles. Además, son especialmente útiles para colorear alimentos y otros productos debido a su naturaleza soluble.

Claims (10)

1. Un método para producir factores germicidas solubles en agua que comprende las etapas de:

(a)

la puesta en contacto de zumo de fruta o de un homogenado acuoso de material vegetal con polivinilpirrolidona soluble en agua o con alcohol polivinílico soluble en agua;

(b)

la precipitación de los factores germicidas mediante la adición de zumo de fruta adicional o de homogenado de material vegetal adicional; y

(c)

la recogida del factor germicida precipitado, donde los factores precipitados pueden ser fácilmente redisueltos en agua.

2. El método de la Reivindicación 1, en el que el zumo de fruta o el homogenado de material vegetal es seleccionado del grupo que consta de zumo de arándano rojo, zumo de arándano, zumo de mora, zumo de uva y zumo de la baya Aronia.

3. El método de la Reivindicación 1, en el que el zumo de fruta o el homogenado de material vegetal es producido a partir del fruto de una especie del género Vaccinium.

4. El método de la Reivindicación 1, en el que la precipitación del factor germicida es potenciada adicionalmente por deshidratación o por la adición de un soluto hidrofílico.

5. El método de la Reivindicación 4, en el que dicho soluto hidrofílico adicional es seleccionado del grupo que consta de polivinilpirrolidona soluble en agua, alcohol polivinílico soluble en agua, urea, cloruro de potasio, cloruro de sodio y cloruro de calcio.

6. El método de la Reivindicación 1, en el que la etapa (a) es sustituida por las etapas de tratamiento del zumo de fruta o del homogenado de material vegetal con polivinilpirrolidona insoluble o con colestiramina insoluble para convertir en insolubles los factores germicidas solubles en agua, y la puesta en contacto de los factores germicidas insolubles con una solución acuosa de polivinilpirrolidona soluble o de alcohol polivinílico soluble para redisolver los factores germicidas.

7. Utilización de los factores germicidas solubles en agua de la Reivindicación 1 para la producción de un tampón antimicrobiano producido mediante la colocación de los factores germicidas solubles en agua de la Reivindicación 1 en un tampón.

8. Utilización de los factores germicidas solubles en agua de la Reivindicación 1 combinados con una cantidad antimicrobianamente eficaz de una sal de bismuto, para la fabricación de un medicamento para el tratamiento de infecciones bacterianas del tracto digestivo.

9. Utilización de los factores germicidas solubles en agua de la Reivindicación 1 para proteger un producto alimentario de contaminación bacteriana mediante la adición de los factores germicidas solubles en agua de la Reivindicación 1 para prevenir el crecimiento bacteriano en el producto alimentario.

10. Un método para producir factores colorantes solubles en agua a partir de flores, frutos u hortalizas, que comprende las etapas de:

el tratamiento de las flores, frutos u hortalizas para producir un homogenado líquido acuoso;

la puesta en contacto del homogenado líquido acuoso con polivinilpirrolidona soluble en agua o con alcohol polivinílico soluble en agua;

la precipitación de los factores colorantes solubles en agua por la adición de más polivinilpirrolidona soluble en agua o de más alcohol polivinílico soluble en agua; y

la recogida de los factores colorantes precipitados, donde los factores precipitados pueden ser redisueltos fácilmente en agua.