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La présente invention concerne, d'un part, un procédé perfectionné d'alimentation des ruminants et, d'autre part, un supplément alimentaire de conception nouvelle utilisable d'après ce procédé.
On entend ici par "ruminants" les bovins, les moutons, les chameaux, les chèvres, les bisons et les animaux analogues. Mais pour la commodité de l'exposé, l'invention est décrite ci-après dans son application particuliè- re aux bovins.
On sait que l'élevage des bovins en vue de la production de viande pose un certain nombre de problèmes. Un des plus importants: .de ces problè- mes est à cet égard l'utilisation économique optimum des aliments ingérés par les animaux en question. La période normale nécessaire pour élever un bovin depuis sa naissance du veau jusqu'à ce qu'il soit devenu d'une taille propre à l'abattage pour la boucherie est d'environ deux ans et neuf mois.
Pendant une partie de cette période, les bovins sont alimentés par des ma- tières relativement coûteuses et contenant de l'azote qu'offre la nature comme la farine de graines de lino Mais, outre le prix élevé de ces matières, leur emploi est désavantageux du fait qu'il implique une détérioration de la qualité de la terre, ce qui est un sujet de préoccupation non seulement aux Etats Unis d'Amérique, mais dans divers pays du monde.
Divers suppléments ou adjuvants alimentaires on%,été proposé en vue de résoudre le problème en question; ils ont rencontré des degrés de succès divers. En fait, les meilleurs résultats enregistrés ont permis d' alimenter les bovins pendant deux ans et trois mois, la phase d'alimentation finale consistant à les nourrir pendant 80 jours à l'aide de grains en vue de les préparer à l'abattage pour la boucherie.
Autant qu'on le sache, aucun des suppléments alimentaires antérieu- rement proposés n'a été déterminé, en fonction du potentiel 0-R et du con- trôle de la respiration microflorale. Or les recherches qui ont conduit à la présente invention ont permis de constater que les régimes alimentaires fondés sur ces considérations se traduisent par une production maximum de viande par les bovins dans des périodes minima et avec des frais d'élevage économique. Les recherches en question ont permis notamment de découvir que l'alcool monohydrique (éthanol) possède la propriété surprenante, lorsqu'il est incorporé à un supplément alimentaire, de maintenir un faible potentiel 0-R dans le rumen, c'est-à-dire vulgairement dans la panse du ruminant.
Ces recherches ont également permis de découvrir que le rumen de l'animal doit avoir un potentiel 0-R allant de -0,4 à -0,2 voltso
Les découvertes auxquelles les recherches susrappelées ont conduit ont été essayées à propos de divers suppléments ou adjuvants alimentaires qui,dans tous les cas, ont permis d'obtenir des résultats satisfaisants.
Un but de l'invention est donc de créer un procédé et de fournir une composition utilisable comme supplément alimentaire, afin'de réaliser une production de viande économique maximum à l'aide des animaux de la famille des ruminants dans des périodes minima.
Un autre but de l'invention est d'augmenter l'utilisation par les ruminants des substances telles que les matières azotées synthétiques, la cellulose et les autres aliments naturels et peu coûteux que consomment les ruminants.
Tels étant les buts de l'invention (dont d'autres buts apparaîtront incidemment dans la suite de ce texte) le procédé qu'elle prévoit consiste notamment à incorporer de 1'éthanol à un supplément alimentaire destiné aux ruminants en le mélangeant à d'autres substances également avantageuses au point de vue de la nutrition des ruminants et de sa microflore symbioti-
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que, l'ensemble du mélange possédant certaines caractéristiques physiques qui sont en même temps avantageuses pour l'éléveur
Ce supplément alimentaire peut être administré directement aux ru- minant$ ou bien peut être mélangé à des mélasses et (ou) à des minéraux et (ou) à des vitamines, de façon à donner lieu à un supplément plus complexe.
N'importe quel alcool de grains (éthanol synthétique) additionné ou non de dénaturants convenables peut trouver son emploi ici. Un dénaturant qui convient est celui qui est identifié aux Etats Unis d'Amérique par la formule SDA 35A qui est utilisée par le service de l'imposition des alcools et des tabacs rattachés à l'Administration des finances des Etats Unis d'Amérique.
Des essais effectués ayant consisté à incorporer de 1'éthanol à des suppléments alimentaires contenant des sources synthétiques d'azote comme l'urée. l'ammoniaque, le propionate d'ammonium et le phosphate d'am- monium, l'acide phosphorique, les mélasses, les vitamines A, D, E et des traces de divers minéraux utilisés seuls ou en mélange, le tout étant convenablement agité, ont permis d'obtenir des résultats intéressants.
Grâce à l'invention, la période d'élevage susindiquée a pu être réduite de façon économique à 15 mois, sans que pour autant la terre ait été appauvrie en éléments azotés, ce qui présente un intérêt certain du point. de vue de la collectivité.,
L'alcool éthylique est, certes, un produit qu'on trouve commune- - ment dans le commerce. Il est également connu d'utiliser des eaux résiduai- res de distilleries (sous-produits de la fabrication de l'alcool par les processus de fermentation) pour l'alimentation des animaux au moins dans une certaine mesure. Mais malgré des recherches approfondies, la littérature technique ne consent aucune suggestion quant à la possibilité d'incorporer l'éthanol commun aux suppléments alimentaires destinés aux ruminants; elle n'indique pas non plus les avantages inattendus qui en sont la conséquence.
En outre, en ce qui concerne l'emploi des eaux résiduaires de distilleries pour l'alimentation des animaux, le but essentiel des procédés donnant lieu à de pareilles eaux résiduaires est d'éviter précisément que de l'alcool éthylique n'y demeure sous forme de résidu. De plus, on n'a jamais suggéré d'emlployerles eaux résiduaires en question en combinaison avec les protéines de qualité inférieure comme la farine d'huile d'arachides et la farine d' huile de graines de coton et les substances azotées synthétiques telles que l'urée et les autres matières indiquées ci-après comme entrant dans la con- stitution de l'alimentation des bovinso La littérature technique concernant les eaux résiduaires de distilleries ne contient rien non plus qui constitue une allusion à la possibilité d'obtenir les résultats avantageux sus-indi- qués.
Les recherches qui ont conduit à l'invention ont permis d'ailleurs de faire cette constatation supplémentaire que l'incorporation d'alcool éthyli- que aux aliments destinés aux ruminants ne les porte pas à manger trop. On a même fait cette constatation surprenante que même quand les animaux ont un libre choix au point de vue de leurs aliments, c'est-a-dire quand des quantités pratiquement illimitées de suppléments alimentaires contenant de l'éthanol leur sont offertes, les bovins n'absorbent en réalité que les quantités de ces suppléments alimentaires qui peuvent être utilisées par la microflore de leur rumen pour leur assurer les conditions de croissance op- tima. Il semble donc que les ruminants possèdent une aptitude à tirer parti de façon tout à fait spéciale de l'éthanol qui se trouve dans les supplé- ments alimentaires qui en contiennent.
On aura une idée de la complexité du problème de l'établissement des suppléments alimentaires destinés aux ruminants en considérant certaines
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des exigences imposées par les substances d'addition appelées à être incor- porées à leurs alimentso Ces exigences sont les suivantes:
1 o La substance d'addition ne doit pas avoir pour le palais du ruminant un attrait qui le porte à en consommer trop à son détriment.
2 . La substance d'addition doit aider le fonctionnement du système digestif symbiotique du ruminant afin d'augmenter son appétit quand il se trouve en présence de matières peu coûteuses comme les rafles des épis de mais par exempleo
3. La substance d'addition doit être, de préférence, à l'état liquide, de façon à participer aux avantages connus des aliments liquides.
4 Elle ne doit pas donner lieu dans le corps du ruminant à des résidus qui auraient des effets toxiques sur l'homme qui consommera plus tard la viande de boucherie provenant de l'abattage des ruminants en ques- tiono On sait que certaines hormones animales présentent à cet égard un in- convéniento
5 o Elle ne doit pas occasionner une diminution de la valeur des carcasses des animaux mais doit au contraire les améliorer. A cet égard certains composés de thiol et certaines hormones animales sont nocifs.
6 . Elle ne doit pas nuire au goût du supplément allimentaire trai- té mais, au contraire, lui laisser le même attrait pour le palais du ruminant.
7 . Elle ne doit pas être toxique pour le ruminant et ne doit pas nuire à sa microflore stomacale, au moins selon les quantités ingérées.
8 . Elle doit être dotée de compatibilité avec les autres ingrédients qui se trouvent dans le supplément alimentaire et ne doit pas occasionner de détérioration pendant les périodes d'emmagasinage.
9 . Elle doit être réalisable économiquement au moins selon les quan- tités employéeso
Les recherches dont il a déjà été parlé ont permis de constater que quand on alimente les ruminants avec des rafles d'épis de mais, ils absor- bent un quinzième de kilo d'éthanol pour 100 kilos de poids de leur corps tous les deux jours lorsqu'on les met à l'engraissemtn. On a constaté également que c'est cette quantité qui favorise le mieux les conditions de travail du rumen de l'animal.
L'état d'oxydation de la protéine et des matières alimentaires cel- lulosiques que l'éleveur à l'intention de compléter à l'aide du mélange con- tenant de l'éthanol influe sur le pourcentage d'éthanol dans la substance sèche de la ration alimentaire qui produit les résultats optima. Les animaix auxquels on offre des aliments selon un degré d'oxydation faible ou réduit consomment délibérément moins d'éthanol que ceux auxquels on offre des ali- ments à degré d'oxydation élevéo Les protéines influent de même sur les exi- gences en éthanol.
Pour le bien-être des ruminants, un changement graduel de leur ration depuis une ration exempte d'éthanol jusqu'à une ration contenant de l' éthanol est important. Normalement, chaque animal est peu enclin à changer rapidement son régime alimentaire et se livre de lui-même à l'ajustement qui lui convient à condition, bien entendu, qu'on lui laisse une liberté suffisan- te de choix quant à son alimentation pour lui permettre de le faire.
Etant données les diverses conditions d'application possibles de l'invention, il n'est pas possible d'indiquer avec l'exactitude et la certi- tude désirées les proportions selon lesquelles les divers éléments constitu-
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tifs de l'alimentation des animaux à engraisser peuvent être employés. On s'en rendra facilement compte si l'on considère que l'éthanol peut être in- corporé à un ou plusieurs éléments pour produire un supplément alimentaire partiel (exemple n 3) ou un supplément alimentaire total (Exemple N 1 B).
En outre, les animaux peuvent être alimentés, avec libre choix, par un sup- plément alimentaire (exemple N 7) en même temps que par d'autres parties de leur ration ou bien peuvent être alimentés de même par deux suppléments (exemple ?1) accompagnant d'autres parties de leur ration. Si désiré, le supplément alimentaire peut être incorporé aux aliments de base de façon que les animaux puissent se nourrir de cette façon (exemple n 6 ). Comme l' idendité et la nature de protéines entrant dans une alimentation mixte et la solubilité et la fermentabilité des hydrates de carbone entrant de même dans une alimentation mixte varient, on conçoit que les compositions que prévoit l'invention ont avantage à varier également.
Malgré les nombreux facteurs mentionnés et d'autres encore, l'uti- lisation pratique du présent concept inventif se prête à une réalisation fa- cile. Ceci est particulièrement vrai quand l'alimentation des bovins est effectuée en leur laissant une certaine liberté de choix. Si l'on suppose par exemple qu'on veut alimenter des bovins à l'aide de deux suppléments (tels que les suppléments A et B dans l'exemple N 1) en même temps qu'avec du grain, du fourrage ensiloté ou des aliments ordinaires, les deux supplé- ments et les substances d'alimentation mixtes sont présentés aux animaux selon un libre choix. Les animaux choisissent . au bout d'un court laps de temps entre A et B un certain rapport qui correspond le mieux à leurs be- soins.
Si les bovins ne consomment que le supplément B (contenant l'alcool) on peut se poser la question de savoir s'ils disposent d'un rapport suffi- sant entre l'éthanol et la substance azotée pour que leurs besoins soient satisfaits. On le vérifie d'ailleurs aisément en augmentant la quantité d'éthanol jusqu'à ce que les deux suppléments alimentaires soient consommés par les bovins.
Une fois que l'équilibre convenable entre les deux suppléments ali- mentaires a été établi, on peut calculer arithmétiquement de manière simple les proportions des divers ingrédients de la ration des bovins qui sont ef- fectivement ingérés. Si désiré, on peut alors combiner les deux suppléments alimentaires en un seul en utilisant les renséignements obtenus. Les bovins peuvent alors être alimentés selon un libre choix à l'aide d'un seul supplé- ment et des matières entrant en même temps dans leur alimentation. Ou bien ce supplément alimentaire et ces matières peuvent être mélangés selon les quantités calculées et donnés aux bovins sous forme de mélange.
En règle générale, on a constaté;par l'application des méthodes sus- mentionnées, que des quantités d'éthanol allant de 1 à 12 parties en poids environ peuvent être enmployées avec 10 parties d'urée et qu'on obtient ainsi des résultats satisfaisants. On peut également obtenir des résultats excellents en utilisant de 4 à 6 parties environ d'éthanol pour 10 parties d'urée. Les mélasses peuvent elles-mêmes être employées selon des quantités allant de 70 à 175 parties en poids environ pour 10 parties d'urée, ce qui donne des résultats satisfaisantso Mais il est préférable, si l'on veut ob- tenir les meilleurs résultats, d'employer de 80 à 160 parties. L'acide phos- phorique peut lui-même être employé avec avantage selon des quantités allant de 0,5 à 5 parties en poids pour 10 parties d'urée.
Divers minéraux, de l'eau, des vitamines, et d'autres substances d'addition pouvant jouer un rôle spécial peuvent être employées selon les quantités désirées.
On a mentionné ci-avant l'urée, les mélasses et l'acide phosphorique mais il doit être entendu qu'on peut employer à leur place d'autres matières selon des quantités équivalentes. C'est ainsi par exemple que l'urée peut
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être remplacée par d'autres substances appelées ici "sources d'azote synthé- tique". Ces substances comprennent le phosphate d'ammonium, le carbonate d'ammonium et le propionate d'ammonium. En règle générale, n'importe quel composé azoté capable, après avoir subi une hydrolyse ou une dissociation enzymatique dans le rumen de l'animal, de dégager de l'ammoniaque peut être utilisé ici.
Les mélasses se présentant selon les diverses formes du commerce sont également utilisables suivant l'invention. Des exemples spécifiques de ces mélasses comprennent les mélasses provenant en définitive du traite- ment des betteraves, les mélasses de "Steffen". les mélasses provenant de canne à sucre, les mélasses des fruits de la famille des agrumes, les mé- lasses se prêtant à des essais poussés, les mélasses de mais et les mélasses de bois.
Au lieu d'acide phosphorique, on peut également utiliser ses équi- valents au point de vue nutrition comme le phosphate d'ammonium, le phos- phate de sodium, et le phosphate de calciumo
Comme exemples de minéraux capables d'être employés en petites quan- tités comme le prévoit l'invention, on peut mentionner l'iodure de potassium l'iodure de sodium, le sulfate de zinc, le carbonate de zinc ou n'importe quel sel de zinc dont l'anion n'offre pas d'incompatibilité avec les con- ditions de travail physiologique du rumen de l'animal comme par exemple l' acétate de zinco On peut utiliser, en plus des composés de zinc qui viennent d'être mentionnés, les composés correspondants de cuivre, de cobalt, de manganèse,
de magnésium ou de fero
Toutes les vitamines qui ont été essayées au cours des recherches dont il a été parlé conviennent pour la mise en oeuvre de l'invention. Parmi ces vitamines on peut citer, à titre d'exemples, les vitamines A, B (série) C,D et E.
Les exemples suivants, dans lesquels les parties sont indiquées en poids, sont donnés afin de mieux mettre en évidence l'invention mais sans la limiter.
Exemple N l.
On a nourri 6 têtes de bovins à l'aide de rafles broyées de mais, de pierre à chaux broyée et de deux suppléments alimentaires liquides, cha- que élément étant présenté séparément en vue de permettre à l'animal un libre choix. Le supplément alimentaire A était formé de: 80 parties de mélasse provenant de canne à sucre 10 " d'urée,
3 " d'acide phosphorique (à 75%) 6,5 " d'eau
On a ajouté à chaque lot de 45 kg du mélange susdit les minéraux suivants ainsi que de la vitamine A : - Sulfate ferreux contenant ...20% Fe - - - 20075 gr.
Sulfate de zinc idem.......... 36% Zn - - - 9.275 " Sulfate de manganèse idem....... 26% Mn - - - 90612 " Sulfate de cuivre idem ........ 25% Ou - - - 1.667 " Sulfate de cobalt idem ........ 31% Co - - - 0.045 " Iodure de potassium idem........ 76% 1 - - - 00685 "
EMI5.1
Vitamine A oo,oooooooo,ooooooo ,ooaoooloo0000 Io Ua
Le supplément B était constitué par le supplément A mélangé à de l'éthanol comme suit : Achaque lot de 100 parties en poids de supplément A, on avait ajouté 8 parties en poids d'éthanol à 95%.
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Les bovins ont été mis à l'engraissement en n'utilisant que le supplément alimentaire A, après quoi le supplément B fut introduit dans leur nourriture. Les bovins ont augmenté alors graduellement leur absor- ption du supplément alimentaire A depuis zéro jusqutà un rapport fixe des deux supplémentso Ce rapport était de 900 grammes de supplément A pour 20250 grammes de supplément Bo Les bovins se sont tenus à ce rapport pendant plusieurs semaines (40 jours); ils paraissaient en bonne santé et avaient grossi de façon satisfaisante.
Exemple N 2.
On a nourri 6 têtes de bovins à l'aide de la ration quotidienne suivante : Fourrage de luzerne : 10350 gr.
Rafles broyées de mais: libre choix.
Supplément A (comme dans l'exemple N 1) libre choix
Les bovins ont consommé environ 50 litres d'eau par jour par tête au début de cette expérience. Le supplément B (exemple N 1) a été alors in- troduit séparément avec possibilité de libre choix en plus des autres sub- stances.
Les bovins ont augmenté graduellement leur absorption de supplément B d'une valeur voisine de zéro jusqu'à un rapport fixe entre le supplément A et le supplément B. Ce rapport était égal à une partie du supplément B pour deux parties du supplément A.
L'eau consommée est tombée à 27 litres par tête de bétail et par jour. Parvenue à ce niveau, elle est restée la même pendant plusieurs se- maines (40 jours).
Les bovins étaient en bonne santé et avaient grossi de façon satis- faisante.
Exemple N 3.
On mélange environ 68 kilogs d'eau ammoniacale contenant 165 d' azote à environ 12 kilogs d'éthanol à 95%. On envoie ce supplément à un lot d'alimentation où on l'incorpore à de la pulpe de betterave de mélasse humide (contenant 75% d'eau) et on l'utilise pour l'alimentation de dix taureaux. On mélange environ 800 grammes du supplément liquide clair à 20 kilogs environ de la pulpe ensilée de betteraves humides, ce qui consti- tue une ration journalière pour un taureau. L'alimentation avec possibili- té de libre choix comprend ici du sel de table commun et de la farine d'os broyés, La pulpe de betterave humide ainsi supplémentée est plus agréable pour le palais des animaux ainsi alimentés que la même pulpe ne comportant pas de supplément.
Les bêtes ainsi engraissées croissent dans des conditions excellentes lorsqu'on les alimente à l'aide de pulpe de betterave séchée ad- ditionnelle pour laquelle elles semblent avoir une prédilection toute particu- lière.
Exemple N 4.
On prépare un supplément formé de 45 kgs d'eau ammoniacale à 16% d'azote et environ 12 kilos d'éthanol à 95%. On envoie ce supplément à un lot de matière alimentaire destiné à être consommé par du bétail élevé dans la partie occidentale des Etats Unis et on l'incorpore à une pulpe de bette- rave mélassée humide selon un rapport d'environ 800 grammes de supplément pour 20 kilogs environ de matière ensilée humide. On donne cette matière comme aliment à un certain nombre de taureaux également engraissés à l'aide de farine d'os et on leur offre du sel très faiblement minéralisé avec possi- bilité de libre choix. On constate que chaque taureau consomme approximative-
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ment 20 kgs du mélange par jour.
La matière ensilée formée de pulpe humide enrichie par le supplé- ment qui lui est ajouté est plus agréable au goût pour les animaux que la même matière ne comportant pas ce supplémente Les bêtes ainsi engraissées croissent dans des conditions excellentes lorsqu'on les alimente avec de la pulpe de betterave séchée additionnelle pour laquelle elles ont manifeste- ment un goût très prononcé.
Exemple N 5.
On a alimenté à l'origine six têtes de bétail à l'aide de la ration suivante pendant 5 jours : -
Foin de pré séché (libre choix)
Farine d'os (libre choix)
Sel de table commun (libre choix)
Supplément C formé de 90% de mélasse et de 10% d'urée (libre choix)
On a offert ensuite à ces bêtes le supplément suivant (libre choix) en sus de la ration susdite:- Supplément D:100 parties en poids du supplément C et 5 parties en poids d'éthanol à 95%.
On a constaté que les bêtes changeaient graduellement de ration pendant une période de dèux jours jusqu'à ce qu'elles ne mangent que le supplément D et attendent que la mangeoire renfermant le supplément D soit remplie à des intervalles de temps réguliers plutôt que de manger le supplé- ment C. Les bêtes consomment 810 grammes de supplément par tête et par jour et augemententde poids à raison de 630 grammes par tête et par jour pendant 6 semaines lorsqu'elles sont alimentées à l'aide du supplément Do
Exemple N 6.
On a envoyé un supplément formé de deux parties d'urée, d'une par- tie d'éthanol à 95% et de 4 parties d'eau à un éleveur qui l'a mélangé à de la mélasse dans la proportion de 10 parties de supplément pour 20 parties de mélasse. Cet éleveur a utilisé ce mélange pour nourrir 10 taureaux à la cadence de 900 grammes du mélange mélasse-urée-éthanol par tête de bétail et par jour plus 9 kilogs de rafles de mais broyéeso On a soumis les bêts à un régime d'alimentation "intégral" (en leur permettant d'accéder librement à des quantités illimitées du mélange en question) pendant trois jours seu- lemento On a constaté qu'elles croissaient de façon excellente et qu'elles semblaient plutôt frugales et satisfaites pendant toute cette période d'en- graissemento
Exemple N 7.
On a envoyé par temps froid (-6 C environ) un supplément formé de dix parties d'urée, six parties d'éthanol à 95%, quatre parties d'acide phosphorique à 75%, et dix parties d'eau à un fabricant de provendes pour le bétail qui a mélangé ce liquide clair à de la mélasse titrant 80 Brix dans les proportions de 3 parties de liquide clair pour 7 parties de mélasse.
On a nourri à l'aide du supplément résultant (avec libre choix), huit têtes de bétail dont chacun pesait environ 270 kilogsa Le foin leur a été donné avec libre choix.
Les bêtes ont consommé environ 1300 grammes par tête et par jour de supplément, et leur croissance à manifesté des gains comparables à ceux qu'on constate avec des rations de bonne qualité formées principalement de grains. On a constaté que l'augmentation quotidienne moyenne de poids était d'environ 800 grammes par tête et par jour pendant 60 jours.
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Comme indiqué ci-avant, les calculs ou formules compris dans la portée de l'invention sont fondés sur des considérations mettant en jeu le potentiel O-R qui influe sur la respiration microflorable de l'animal sou- mis à l'engraissement. Si l'on est fondé à admettre que ces considérations sont valables, il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée aux concepts théoriques en question. Toutefois et comme déjà indiqué, la com- préhension de l'invention sera facilitée par l'exposé de ces considérations théoriques qui paraissent être applicables ici.
La sience de la nutrition repose sur une compréhension de la compo- sition chimique de tous les aliments absorbés par l'organisme et du soin qu'on met à satisfaire à tous ses besoinso Une certaine partie des aliments doit être oxydée pour fournir l'énergie impliquée par les activités néces- saires de l'animale Les éleveurs ont intérêt à ce que le reste des aliments soit bien retenu par les bêtes qu'ils élèvent c'est-à-dire utilisés de la manière la plus efficace pour donner naissance à un nouveau protoplasme.
La nutrition des ruminants est, en outre, fonction de la microflore qui habite leur rumen ou panse. En effet, ces microorganismes digèrent et assimilent ou, au contraire, éliminent tous les éléments constitutifs des matières alimentaires qui pénètrent dans le rumen. A un stade ultérieur ces microorganismes sont à leur tour digérés par l'hôte dans son abomasum ou caillette. Il est donc nécessaire de cultiver, au point de vue de la nu- trition, une végétation microflorale qui, une fois hydrolysée et assimilée, fournisse toutes les substances nutritives qui sont nécessaires pour le métabolisme optimum de l'animal qui les reçoit.
De plus, les microorganismes du rumen donnent lieu,.par synthèse quand les conditions sont favorables, à des protéines, à des graisses, et à certaines vitamines à partir des éléments et des composés qui leur sont fournis dans la ration de leur hôte. La sience de la nutrition des ruminants postule donc une bonne compréhension des conditions chimiques convenables qui règnent dans le rumen de l'animal puisque bien que la microflore soit chimiquement capable d'opérer la synthèse de certaines molécules, leur niveau de production, leur efficacité et (ou) leur vitesse de synthèse sont nettement influencés par certains constituants du bol alimentaire.
Les observations des symbiotes du rumen montrent qu'elles sont facultatives, c'est-à-dire qu'elles sont aptes aussi bien à la respiration aérobie qu'à la respiration anaérobieo
Cependant les microorganismes ne peuvent assurer suffisamment la synthèse de certains des acides du groupe amino nécessaire à partir de l'urée et des hydrates de carbone lorsqu'ils vivent en présence d'air mais qu'ils manquent d'hydrogène non oxydé.
Pour obtenir l'hydrogène non oxydé qui est nécessaire, il convient que le milieu soit rendu davantage anaérobie par l'hôte en augmentant l'in- gestion d'eau. L'éthanol est alors produit par la fermentation du glucose.
La transformation du glucose en alcools par fermentation produit également d'ailleurs de grandes quantités de certains sous-produits indésira- bles qui ne sont guère utilisés par le ruminant ou plus exactement par la microflore de son système digestif et qui constituent par conséquent des éléments perdus représentant une quantité non négligeableo
Ces pertes sont réduises si l'éthanol riche en hydrogène est pré- sent dans la nourriture originelle ingérée, ce qui réduit au minimum cette respiration anaérobie qui est autrement nécessaire à la production de l'é- thanol exigée par la synthèse aérobie.
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Les divers besoins en eau du ruminant peuvent être observés en ajoutant ou, au contraire, en retirant l'éthanolo Cette conservation de l'eau a une importance toute particulière en période de sécheresse.
Les protéines de plantes naturelles sont formées d'un certain nom- bre de genres d'acides du type amino en proportions variables. Certains amino-acides sont plus riches en hydrogène non oxydé que d'autres. Il s'en- suit que, de même, certaines protéines sont plus riches que d'autres en hydrogène non oxydéo Ainsi donc une protéine peut se trouver à un état d'oxydation relativement fort ou relativement faible.
L'urée est une source comparativement pauvre d'hydrogène non oxydéo L'hydrogène est rendu disponi- ble à partir de l'éthanol par la coenzyme 1 (cozymase) en présence de certaines protéines donnant lieu à de l'acétaldéhyde qui est davantage oxydé ou qui est utilisé dans la synthèse des protéines d'après l'équation suivante: protéine C2H5 OH coenzyme I # CE CHO (coenzyme I 2H) (éthanol) (acétaldéhyde)
Les détails de réalisation du procédé ne sont pas limités à ce qui vient d'être exposé; ils peuvent subir divers changements, sans s'écar- ter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques.
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour améliorer des conditions d'engraissement des ru- minants consistants essentiellement à incorporer à leur nourriture une quan- tité d'éthanol apte à accroître leur aptitude à l'assimilation de l'azote.
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The present invention relates, on the one hand, to an improved method of feeding ruminants and, on the other hand, to a feed supplement of a novel design which can be used according to this method.
By "ruminants" is meant here cattle, sheep, camels, goats, bison and the like. However, for the convenience of the disclosure, the invention is hereinafter described in its particular application to cattle.
It is known that the breeding of cattle for the production of meat poses a number of problems. One of the most important of these problems is in this respect the optimum economical use of the feed ingested by the animals in question. The normal period of time required to rear a cattle from birth of the calf until it is of a size suitable for slaughter for butcher is approximately two years and nine months.
During part of this period, the cattle are fed on relatively expensive and nitrogen-containing materials that nature offers, such as lino seed meal. But apart from the high price of these materials, their use is disadvantageous. because it implies a deterioration in the quality of the earth, which is a matter of concern not only in the United States of America, but in various countries of the world.
Various food supplements or adjuvants have been proposed to solve the problem in question; they have met with varying degrees of success. In fact, the best results recorded allowed the cattle to be fed for two years and three months, the final feeding phase consisting of feeding them for 80 days with grain in order to prepare them for slaughter for. butchery.
As far as is known, none of the previously proposed dietary supplements have been determined, based on the 0-R potential and the control of microfloral respiration. However, the research which led to the present invention has made it possible to observe that diets based on these considerations result in a maximum production of meat by the cattle in minimum periods and with economical breeding costs. The research in question made it possible in particular to discover that monohydric alcohol (ethanol) has the surprising property, when it is incorporated into a food supplement, of maintaining a low 0-R potential in the rumen, that is to say say vulgarly in the rumen of the ruminant.
This research also discovered that the rumen of the animal must have a 0-R potential ranging from -0.4 to -0.2 voltso
The discoveries to which the above-mentioned research has led have been tested in connection with various food supplements or adjuvants which, in all cases, have made it possible to obtain satisfactory results.
An object of the invention is therefore to create a process and to provide a composition which can be used as a food supplement, in order to achieve maximum economic meat production using animals of the ruminant family in minimum periods.
Another object of the invention is to increase the use by ruminants of substances such as synthetic nitrogenous materials, cellulose and other natural and inexpensive foods which ruminants consume.
Such being the aims of the invention (other aims of which will appear incidentally in the remainder of this text), the process which it provides consists in particular in incorporating ethanol into a feed supplement intended for ruminants by mixing it with other substances also advantageous from the point of view of the nutrition of ruminants and of its symbiotic microflora.
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that, the whole mixture having certain physical characteristics which are at the same time advantageous for the elevator
This dietary supplement can be administered directly to the ruminant $ or it can be mixed with molasses and / or with minerals and (or) with vitamins, so as to give a more complex supplement.
Any grain alcohol (synthetic ethanol) with or without suitable denaturants can be used here. A suitable denaturant is that which is identified in the United States of America by the formula SDA 35A which is used by the Alcohol and Tobacco Taxation Department attached to the United States of America Finance Administration.
Tests carried out having consisted in incorporating ethanol into food supplements containing synthetic sources of nitrogen such as urea. ammonia, ammonium propionate and ammonium phosphate, phosphoric acid, molasses, vitamins A, D, E and traces of various minerals used alone or as a mixture, the whole being properly stirred , have made it possible to obtain interesting results.
Thanks to the invention, the aforementioned rearing period could be economically reduced to 15 months, without the earth having been depleted in nitrogenous elements, which is of definite interest in this point. community perspective.,
Ethyl alcohol is, of course, a product that is commonly found in commerce. It is also known to use waste water from distilleries (by-products of the manufacture of alcohol by fermentation processes) for animal feed at least to some extent. But despite extensive research, the technical literature does not make any suggestion as to the possibility of incorporating common ethanol into feed supplements intended for ruminants; nor does it indicate the unexpected benefits that result from it.
In addition, as regards the use of waste water from distilleries for animal feed, the essential aim of the processes giving rise to such waste water is precisely to prevent ethyl alcohol from remaining in it. form of residue. In addition, it has never been suggested to use the waste water in question in combination with inferior proteins such as peanut oil meal and cottonseed oil meal and synthetic nitrogenous substances such as. urea and the other substances indicated hereafter as entering in the constitution of the feeding of the cattle o The technical literature concerning the waste water of distilleries does not contain anything either which constitutes an allusion to the possibility of obtaining the results advantageous above.
The research which led to the invention has moreover made it possible to make this additional observation that the incorporation of ethyl alcohol into feed intended for ruminants does not cause them to eat too much. The surprising observation has even been made that even when animals have free choice in their feed, that is, when practically limitless amounts of food supplements containing ethanol are offered to them, cattle in reality only absorb the amounts of these dietary supplements that can be utilized by their rumen microflora to provide them with optimal growth conditions. It therefore appears that ruminants have a special ability to take advantage of ethanol found in feed supplements containing it.
We will get an idea of the complexity of the problem of establishing feed supplements for ruminants by considering certain
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the requirements imposed by the additives to be incorporated into their food o These requirements are as follows:
1 o The additive must not have an attraction for the palate of the ruminant which leads it to consume too much to its detriment.
2. The addition substance must help the functioning of the symbiotic digestive system of the ruminant in order to increase its appetite when it is in the presence of inexpensive materials such as corn cobs for example.
3. The additive should preferably be in the liquid state, so as to participate in the known advantages of liquid foods.
4 It must not give rise in the body of the ruminant to residues which would have toxic effects on man, who will later consume the butcher's meat resulting from the slaughter of the ruminants in question o Certain animal hormones are known to present in this regard an inconvenience
5 o It must not cause a decrease in the value of animal carcasses but must on the contrary improve them. In this regard some thiol compounds and some animal hormones are harmful.
6. It must not harm the taste of the processed food supplement but, on the contrary, leave it the same attraction for the palate of the ruminant.
7. It must not be toxic to the ruminant and must not harm its stomach microflora, at least according to the quantities ingested.
8. It must be compatible with the other ingredients in the dietary supplement and must not cause deterioration during periods of storage.
9. It must be economically feasible at least according to the quantities used.
The research mentioned above has shown that when ruminants are fed corn cobs, they absorb one fifteenth of a kilo of ethanol per 100 kilos of their body weight every two days. when they are put to fattening. It has also been observed that it is this quantity which best promotes the working conditions of the rumen of the animal.
The oxidation state of the protein and cellulosic feed material that the breeder intends to supplement with the mixture containing ethanol influences the percentage of ethanol in the dry substance. of the food intake that produces optimum results. Animals that are offered feed with a low or reduced oxidation purposely consume less ethanol than those fed with high oxidation o Protein also affects ethanol requirements.
For the welfare of ruminants, a gradual change in their ration from an ethanol-free ration to a ration containing ethanol is important. Normally, each animal is reluctant to change its diet quickly and indulges itself in the adjustment that suits it, provided, of course, that it is given sufficient freedom of choice as to its diet. allow him to do so.
In view of the various possible conditions of application of the invention, it is not possible to indicate with the desired accuracy and certainty the proportions in which the various elements constitute.
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Feed for fattening animals can be used. This will be readily appreciated if one considers that ethanol can be incorporated into one or more elements to produce a partial dietary supplement (Example # 3) or a total dietary supplement (Example N 1 B).
In addition, the animals can be fed, with free choice, with a food supplement (example N 7) at the same time as with other parts of their ration or can be fed in the same way with two supplements (example? 1 ) accompanying other parts of their ration. If desired, the dietary supplement can be incorporated into the staple foods so that the animals can feed themselves this way (Example # 6). Since the identity and nature of proteins entering into a mixed feed and the solubility and fermentability of the carbohydrates entering into a mixed feed likewise vary, it is understood that the compositions provided for by the invention have the advantage of varying as well.
Despite the many factors mentioned and others, the practical use of the present inventive concept lends itself to easy realization. This is especially true when the feeding of cattle is carried out with a certain freedom of choice. Suppose, for example, that we want to feed cattle with two supplements (such as supplements A and B in example N 1) at the same time as with grain, ensilot fodder or Ordinary feed, both supplements and mixed feed substances are presented to the animals according to free choice. The animals choose. after a short time between A and B a certain ratio which best corresponds to their needs.
If cattle only consume supplement B (containing alcohol), the question arises as to whether they have a sufficient ratio between ethanol and the nitrogenous substance to meet their needs. This is easily verified by increasing the amount of ethanol until the two food supplements are consumed by the cattle.
Once the proper balance between the two feed supplements has been established, one can arithmetically calculate in a simple manner the proportions of the various ingredients of the cattle ration that are actually ingested. If desired, the two dietary supplements can then be combined into one using the information obtained. Cattle can then be fed as desired with a single supplement and materials entering their feed at the same time. Or this feed supplement and these materials can be mixed in the calculated amounts and fed to the cattle as a mixture.
As a general rule, it has been found, by the application of the above-mentioned methods, that quantities of ethanol ranging from 1 to 12 parts by weight approximately can be used with 10 parts of urea and that thus obtained results. satisfactory. Excellent results can also be obtained by using about 4 to 6 parts of ethanol per 10 parts of urea. The molasses can themselves be used in amounts ranging from about 70 to 175 parts by weight per 10 parts of urea, which gives satisfactory results. But it is preferable, if the best results are to be obtained, to use 80 to 160 parts. Phosphoric acid can itself be employed with advantage in amounts ranging from 0.5 to 5 parts by weight per 10 parts of urea.
Various minerals, water, vitamins, and other additives which may play a special role can be used in the desired amounts.
Urea, molasses and phosphoric acid have been mentioned above, but it should be understood that other materials can be used in their place in equivalent amounts. Thus, for example, urea can
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be replaced by other substances referred to herein as "sources of synthetic nitrogen". These substances include ammonium phosphate, ammonium carbonate, and ammonium propionate. As a general rule, any nitrogenous compound capable, after undergoing hydrolysis or enzymatic dissociation in the rumen of the animal, of giving off ammonia can be used here.
Molasses occurring in the various forms of commerce can also be used according to the invention. Specific examples of such molasses include the molasses ultimately resulting from the processing of beets, "Steffen" molasses. molasses from sugar cane, molasses from fruits of the citrus family, molasses suitable for advanced testing, corn molasses and wood molasses.
Instead of phosphoric acid, its nutritional equivalents such as ammonium phosphate, sodium phosphate, and calcium phosphate can also be used.
As examples of minerals capable of being employed in small amounts as provided for by the invention, there may be mentioned potassium iodide, sodium iodide, zinc sulfate, zinc carbonate or any salt. zinc, the anion of which is not incompatible with the physiological working conditions of the animal rumen, such as, for example, zinc acetate. It is also possible to use, in addition to the zinc compounds which have just been mentioned, the corresponding compounds of copper, cobalt, manganese,
magnesium or fero
All the vitamins which have been tested during the research of which it has been spoken are suitable for the implementation of the invention. Among these vitamins, mention may be made, by way of example, of vitamins A, B (series) C, D and E.
The following examples, in which the parts are indicated by weight, are given in order to better demonstrate the invention but without limiting it.
Example N l.
Six heads of cattle were fed with crushed corn cobs, crushed limestone and two liquid food supplements, each item being presented separately to allow the animal a free choice. Food supplement A consisted of: 80 parts of molasses from sugar cane 10 "of urea,
3 "phosphoric acid (75%) 6.5" water
The following minerals and vitamin A were added to each 45 kg batch of the aforesaid mixture: - Ferrous sulphate containing ... 20% Fe - - - 20075 gr.
Zinc sulphate ditto .......... 36% Zn - - - 9.275 "Manganese sulphate ditto ....... 26% Mn - - - 90612" Copper sulphate ditto ..... ... 25% Or - - - 1.667 "Cobalt sulphate ditto ........ 31% Co - - - 0.045" Potassium iodide ditto ........ 76% 1 - - - 00685 "
EMI5.1
Vitamin A oo, oooooooo, ooooooo, ooaoooloo0000 Io Ua
Supplement B consisted of Supplement A mixed with ethanol as follows: To each 100 parts by weight batch of Supplement A, 8 parts by weight of 95% ethanol were added.
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The cattle were fattened using only feed supplement A, after which supplement B was introduced into their feed. The cattle then gradually increased their intake of dietary supplement A from zero to a fixed ratio of the two supplementsso This ratio was 900 grams of supplement A to 20,250 grams of supplement Bo Cattle maintained this ratio for several weeks ( 40 days); they appeared in good health and had gained satisfactory weight.
Example N 2.
Six heads of cattle were fed with the following daily ration: Alfalfa fodder: 10350 gr.
Corn stalks crushed: free choice.
Supplement A (as in example N 1) free choice
The cattle consumed about 50 liters of water per day per head at the start of this experiment. Supplement B (example N 1) was then introduced separately with the possibility of free choice in addition to the other substances.
Cattle gradually increased their supplement B intake from near zero to a fixed ratio of supplement A to supplement B. This ratio was equal to one part of supplement B to two parts of supplement A.
The water consumed has fallen to 27 liters per head of cattle per day. Having reached this level, it remained the same for several weeks (40 days).
The cattle were in good health and had grown satisfactorily.
Example N 3.
About 68 kilograms of ammoniacal water containing 165 nitrogen are mixed with about 12 kilograms of 95% ethanol. This supplement is sent to a feed lot where it is incorporated into wet molasses beet pulp (containing 75% water) and used to feed ten bulls. About 800 grams of the clear liquid supplement is mixed with about 20 kilograms of the ensiled pulp of wet beets, which constitutes a daily ration for a bull. The food with the possibility of free choice here comprises common table salt and ground bone meal. The moist beet pulp thus supplemented is more pleasant for the palate of the animals thus fed than the same pulp not comprising supplement.
Animals thus fattened grow under excellent conditions when fed with additional dried beet pulp for which they seem to have a special predilection.
Example N 4.
A supplement is prepared consisting of 45 kgs of ammoniacal water containing 16% nitrogen and approximately 12 kg of 95% ethanol. This supplement is sent to a batch of feed material for consumption by cattle raised in the western part of the United States and incorporated into a wet molasses beet pulp at a ratio of about 800 grams of supplement for About 20 kilograms of moist ensiled material. This material is given as feed to a number of bulls also fattened with bone meal and offered very low mineralized salt with the possibility of free choice. We can see that each bull consumes approximately-
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ment 20 kgs of the mixture per day.
The ensiled matter formed of moist pulp enriched by the supplement which is added to it is more palatable to the animals than the same matter which does not contain this supplement. The animals thus fattened grow under excellent conditions when fed with the additional dried beet pulp for which they obviously have a very strong taste.
Example N 5.
Six head of cattle were originally fed the following ration for 5 days: -
Meadow-dried hay (free choice)
Bone meal (free choice)
Common table salt (free choice)
Supplement C formed from 90% molasses and 10% urea (free choice)
These animals were then offered the following supplement (free choice) in addition to the aforementioned ration: Supplement D: 100 parts by weight of supplement C and 5 parts by weight of 95% ethanol.
The animals were found to change their ration gradually over a period of two days until they ate only supplement D and wait for the feed trough with supplement D to be filled at regular intervals rather than eating. supplement C. The animals consume 810 grams of supplement per head per day and increase in weight at a rate of 630 grams per head per day for 6 weeks when fed with supplement Do
Example N 6.
A supplement of two parts urea, one part 95% ethanol and 4 parts water was sent to a breeder who mixed it with molasses in the proportion of 10 parts. supplement for 20 parts of molasses. This breeder used this mixture to feed 10 bulls at the rate of 900 grams of molasses-urea-ethanol mixture per head of cattle and per day plus 9 kg of ground corn cobs o The cattle were subjected to a feeding regime " full "(allowing them free access to unlimited quantities of the mixture in question) for only three days. They were found to grow excellently and to appear rather frugal and content during this entire period of time. en- grissemento
Example N 7.
A supplement consisting of ten parts of urea, six parts of 95% ethanol, four parts of 75% phosphoric acid, and ten parts of water was sent in cold weather (about -6 ° C) to a manufacturer. feed for cattle which has mixed this clear liquid with molasses grading 80 Brix in the proportions of 3 parts of clear liquid to 7 parts of molasses.
Eight head of cattle, each weighing about 270 kilogsa, were fed with the resulting supplement (with free choice). Hay were given with free choice.
The animals consumed approximately 1300 grams per head per day of supplement, and their growth showed gains comparable to those seen with good quality rations consisting mainly of grain. The average daily increase in weight was found to be around 800 grams per head per day for 60 days.
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As indicated above, the calculations or formulas included within the scope of the invention are based on considerations involving the O-R potential which influences the microflorable respiration of the fattened animal. If one is to accept that these considerations are valid, it should be understood that the invention is not limited to the theoretical concepts in question. However and as already indicated, the understanding of the invention will be facilitated by the presentation of these theoretical considerations which appear to be applicable here.
The science of nutrition is based on an understanding of the chemical composition of all foods absorbed by the body and the care taken to meet all of its needs o Some food must be oxidized to provide energy implied by the necessary activities of the animal Breeders have an interest in ensuring that the rest of the feed is well retained by the animals they are raising, that is to say used in the most efficient way to give birth to a new protoplasm.
The nutrition of ruminants is, moreover, a function of the microflora which inhabit their rumen or rumen. In fact, these microorganisms digest and assimilate or, on the contrary, eliminate all the constituent elements of food materials which enter the rumen. At a later stage these microorganisms are in turn digested by the host in his abomasum or abomasum. It is therefore necessary to cultivate, from the point of view of nutrition, a microfloral vegetation which, when hydrolyzed and assimilated, furnishes all the nutritive substances which are necessary for the optimum metabolism of the animal which receives them.
In addition, the microorganisms of the rumen give rise, by synthesis when conditions are favorable, to proteins, fats, and certain vitamins from the elements and compounds which are supplied to them in the ration of their host. The science of ruminant nutrition therefore postulates a good understanding of the suitable chemical conditions that prevail in the rumen of the animal since although the microflora is chemically capable of carrying out the synthesis of certain molecules, their level of production, their efficiency and (or) their speed of synthesis are clearly influenced by certain constituents of the food bolus.
Observations of rumen symbionts show that they are optional, that is to say that they are suitable for both aerobic and anaerobic respiration.
However, microorganisms cannot sufficiently ensure the synthesis of some of the acids of the amino group necessary from urea and carbohydrates when they live in the presence of air but they lack unoxidized hydrogen.
To obtain the necessary unoxidized hydrogen, the medium should be made more anaerobic by the host by increasing water intake. Ethanol is then produced by the fermentation of glucose.
The transformation of glucose into alcohols by fermentation also produces large quantities of certain undesirable by-products which are hardly used by the ruminant or more exactly by the microflora of its digestive system and which consequently constitute lost elements. representing a significant quantity o
These losses are reduced if the hydrogen-rich ethanol is present in the original food ingested, which minimizes this anaerobic respiration which is otherwise necessary for the production of the ethanol required for aerobic synthesis.
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The various water needs of the ruminant can be observed by adding or, on the contrary, by removing ethanolo. This water conservation is of particular importance in times of drought.
Natural plant proteins are made up of a number of kinds of amino-type acids in varying proportions. Some amino acids are richer in unoxidized hydrogen than others. It follows that, likewise, some proteins are richer than others in unoxidized hydrogen. Thus, a protein can be in a relatively strong or relatively weak oxidation state.
Urea is a comparatively poor source of unoxidized hydrogeno Hydrogen is made available from ethanol by coenzyme 1 (cozymase) in the presence of certain proteins giving rise to acetaldehyde which is further oxidized or which is used in protein synthesis according to the following equation: protein C2H5 OH coenzyme I # CE CHO (coenzyme I 2H) (ethanol) (acetaldehyde)
The details of carrying out the process are not limited to what has just been explained; they can undergo various changes, without departing from the invention, in the field of technical equivalences.
CLAIMS.
1. A process for improving conditions for fattening ruminants consisting essentially of incorporating into their feed a quantity of ethanol capable of increasing their aptitude for assimilation of nitrogen.