BR102016021343B1 - Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, usos e produtos resultantes - Google Patents

Abstract

PROCESSO PARA OBTENÇÃO DE MICROPARTÍCULAS ENCAPSULADAS PARA RUMINANTES, USOS E PRODUTOS RESULTANTES A presente invenção refere-se a um processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para nutrição de ruminantes compreendendo pelo menos um dos ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, 2 - metilbutírico e valérico, seus sais e misturas, para preparação de composições destinadas ao atendimento dos requerimentos nutricionais de microrganismos anaeróbios específicos no rúmen. O objetivo é realizar uma nutrição direta e precisa destes microrganismos que degradam carboidratos fibrosos, através das características compreendidas pelas micropartículas encapsuladas, como bio- seletividade e adesão dos microrganismos ao revestimento, além de liberação controlada dos componentes ativos com sincronismo. O processo de encapsulamento das micropartículas também é capaz de promover a diminuição do odor volátil dos ácidos carboxílicos, os quais serão, dessa forma, isolados e protegidos de fatores ambientais externos, interações com outros produtos ou manuseio. A presente invenção também se refere a outras formas de apresentação e uso das micropartículas encapsuladas, trazendo benefícios econômicos pelo menor uso de fontes protéicas e energéticas dietéticas, além de benefícios ambientais pela maior eficiência na rota metabólica de produção da proteína microbiana no rúmen.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a um processo para obtenção de produto nutricional para ruminantes contendo ácidos carboxílicos na forma de micropartículas encapsuladas para nutrição de microrganismos ruminais, além métodos de fornecimento das mesmas. Mais especificamente, compreende os ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, valérico e 2-metilbutírico, combinados ou não, seus respectivos sais, intermediários, análogos, isômeros, similares, precursores ou derivados, encapsulados em forma de micropartículas. Através do encapsulamento dos ditos ácidos carboxílicos, com inclusão ou revestimento de material celulósico, forma-se uma micropartícula, que permite o reconhecimento e a adesão de microrganismos específicos que degradam fibra no rúmen, e a liberação controlada dos referidos ácidos carboxílicos para nutrição dos microrganismos específicos aderidos.Adicionalmente, a presente invenção também se refere às composições contendo micropartículas encapsuladas dos referidos ácidos carboxílicos e métodos de uso, obtidas por meio do dito processo.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Na nutrição de ruminantes, para uma maximização da produção de proteína microbiana, faz-se necessário o máximo atendimento aos requerimentos dos microrganismos que compõem a microbiota ruminal.

[0003] Uma dieta que altera a produção de proteína microbiana, afeta diretamente a quantidade e a qualidade da proteína que chega ao intestino delgado e, portanto, dos produtos almejados, como carne e leite. Dessa forma, tem sido objetivo na nutrição dos ruminantes, maximizar o fluxo de proteína microbiana para o intestino delgado, aumentando assim a eficiência produtiva, uma vez que além de possuir excelente perfil nutricional para o animal, é, sem dúvida, a fonte protéica mais econômica para qualquer sistema produtivo.

[0004] A maioria dos aditivos atuais destinados à nutrição de ruminantes pertencem à classe dos antimicrobianos, cujo objetivo é fazer uma "seleção forçada" de microrganismos ruminais, enfraquecendo ou eliminando os indesejáveis. Há também outros tipos de aditivos que, mesmo sendodestinados a ruminantes, têm como alvo o intestino delgado dos animais e, portanto, o escape do rúmen, ou bypass, sem que ocorra fermentação.

[0005] Formulações contendo ácidos orgânicos têm ganhado espaço no mercado mundial de nutrição animal como uma importante alternativa ao usode aditivos. A constante demanda pela eficiência na produção de alimentos, aliada a questões relacionadas à segurança alimentar e à sustentabilidade, tem desafiado nutricionistas de todo o mundo a buscarem alternativas.

[0006] Os ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, e 2-metilbutírico, também conhecidos como ácidos graxos voláteis de cadeia ramificada, ou isoácidos, e o ácido valérico, são nutrientes essenciais na nutrição de ruminantes. Diversos estudos têm sido publicados, desde a década de 50, dissertando sobre a importância destes compostos para as bactérias do rúmen, em particular, para o grupo de bactérias que degradam fibra, as chamadas bactérias celulolíticas. Estas bactérias têm seu próprio requerimento por nutrientes essenciais, os quais, além dos isoácidos, também requerem amônia (NH3), vitaminas do complexo B e gás carbônico (CO2).

[0007] Embora seja reconhecida e comprovada a eficácia dos ácidos isobutírico, isovalérico, valérico e 2-metilbutírico, combinados ou não, assim como seus sais e análogos, no atendimento aos requerimentos nutricionais das bactérias que degradam carboidratos fibrosos no rúmen de animais ruminantes, um dos grandes problemas evidenciados pelo estado da técnica foi a rejeição pelos animais ao produto, em função da presença de odores fortes e repugnantes, que é uma das características marcantes destes ácidoscarboxílicos.

[0008] Na década de 80, nos Estados Unidos, o uso dos ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, 2-metilbutírico e valérico, seus sais e derivados, na nutrição de ruminantes foi amplamente testado e sua eficácia comprovada através de inúmeros estudos publicados. Após comprovação da eficácia esegurança do produto, uma empresa nos Estados Unidos chegou a produzir e comercializar o produto na forma de sais de cálcio.

[0009] A patente US 4,376,790 compreendia uma mistura dos sais de amônio isobutirato, valerato, isovalerato e 2-metilbutirato como um suplemento alimentar para ruminantes. Sua eficácia foi cientificamente comprovada através de vários estudos, já conhecidos no estado da técnica, demonstrando perspectivas de seu uso potencial como aditivo nutricional. Entretanto, o fato do produto ter sido comercializado na forma líquida, aliado a questões de certa variabilidade nos resultados, além de possível rejeição por parte dos animais devido ao forte odor, ocasionaram dificuldades no sucesso da comercialização. Tais problemas levaram à aplicação de nova patente.

[00010] A WO 84/00669 compreendeu uma composição de misturas de produtos da reação de fontes de nitrogênio com os aldeídos isobutiraldeído, isovaleraldeído, valeraldeído e 2-metilbutiraldeído, como um composto alimentar para ruminantes. A nova formulação apresentou vantagens sobre a arte por, aparentemente, possuir odor reduzido e apresentação na forma sólida. Entretanto, sabe-se que aldeídos possuem odores irritantes, além de serem praticamente insolúveis. Provavelmente por estas questões, a nova formulação também não foi bem sucedida no mercado.

[00011] A EP 0 233 819 B1 compreendeu formulações na forma peletizada contendo uma mistura de sais de cálcio dos ácidos isobutírico, 2-metilbutírico, valérico e isovalérico, com adição de gordura animal, sebo, ou óleo de coco,descrita para suprimir a poeira causada pelos sais de cálcio e facilitar a formação de péletes. Entretanto, a incorporação de óleo ou gordura ao produto,em conjunto com os sais de cálcio, tornou o produto muito pouco degradável no rúmen, ou "bypass". As alegadas melhorias sobre a arte, na verdade, nãoatingiram o objetivo proposto que era o de beneficiar o rúmen dos animais. Em relação ao processo nas referidas patentes, estas em nada inovaram. Nenhuma delas foi bem sucedida em solucionar, de forma eficaz, os problemas encontrados no estado da técnica.

[00012] O grande desafio na nutrição de ruminantes deve ser o desenvolvimento de ferramentas tecnológicas que propiciem a máxima extração de seus produtos, seja carne, leite ou outros, ao máximo potencial genético, no menor custo de produção e da forma mais sustentável e saudável possível, não somente para o animal, mas principalmente para o homem e parao meio ambiente.

[00013] A eficiência na produção de ruminantes é alcançada através da melhor utilização e aproveitamento da fibra ingerida, por exemplo, de pastagens e de outros alimentos como subprodutos, restos de cultura, entre outros, de modo que esses animais sejam capazes de explorar seu verdadeiro nicho ecológico da forma mais econômica, ofertando a eles as melhores condições para que otimizem sua produção através da transformação do alimento ideal, a fibra, no nutriente perfeito, a proteína microbiana, o qual somente um ruminante é capaz de produzir.

[00014] Dessa forma, torna-se factível a criação de ruminantes mais eficientemente e sem a iminente necessidade de concorrer com humanos por grãos cultivados em lavouras. Afinal, deve-se explorar a grandeza de um ruminante, que é sua capacidade única de transformar aquilo que não nosserve de alimento em nutriente nobre e essencial, capaz de alimentá-lo completamente. Por isso, o rúmen deve ser sempre o foco principal de uma produção eficiente.

[00015] Há inúmeras patentes que discorrem sobre processos de manipulação de produtos nutricionais para animais. Todavia, referente especificamente a processos de encapsulamento aplicados a produtos destinados à nutrição animal, o estado da técnica tem descrito apenas produtoscuja absorção dos componentes ativos ocorre no abomaso ou intestino delgadodos animais, ou seja, produtos bypass.

[00016] O processo de encapsulamento de substâncias na nutrição animal tem crescido a cada dia. A utilização deste processo e seus métodos visam a proteção às degradações externas ambientais e/ou digestórias internas dos ingredientes ativos. Todavia, animais ruminantes possuem muitas

[00017] particularidades com relação à digestão dos alimentos que ingerem, devido a características relacionadas ao rúmen, um compartimento de ambiente complexo e dependente da interação existente entre hospedeiro e microrganismos, que vivem em perfeita simbiose. O processo de encapsulamento aplicado à nutrição de ruminantes não pode ser visto simplesmente como uma proteção à degradação ruminal quando o foco é o rúmen, e o atendimento aos requerimentos de seus microrganismos é um pré- requisito primordial.

[00018] O processo de encapsulamento de micropartículas é aqui definido como a inclusão ou distribuição de pequenas partículas contendo os referidos ácidos carboxílicos nas formas sólida ou semissólida, ou gotículas líquidas, em material, normalmente, polimérico. O microencapsulado resultante, contendoos ingredientes ativos, pode ainda receber uma camada de revestimento, cobertura ou filme que permite a formação de uma barreira física entre o meio externo e os ingredientes ativos, reduzindo ou até eliminando eficazmente o odor pungente dos ácidos carboxílicos, e ao mesmo tempo, é capaz de sedesfazer sob estímulo específico, liberando o componente ativo no local e momento ideais, ou seja, no rúmen e em sincronia com a degradação da fibra. Portanto, o processo de encapsulamento dos ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, valérico e 2-metilbutírico, de acordo com a presente invenção, compreende as seguintes vantagens: (a) Mascarar o odor desagradável dos ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, valérico e 2-metilbutírico, de forma mais eficiente; (b) Proteger o composto ativo, os ácidos carboxílicos, em relação afatores externos e ambientais, como por exemplo, umidade, temperatura, manuseio, entre outros; (c) Estabilidade física e química, permitindo maior tempo de prateleira, misturas e interações com outros produtos, entre outros; (d) Bio-seletividade e adesão de microrganismos específicos às micropartículas, através da adição de características às mesmas, como por exemplo, mas não restritas a, tamanho dos poros, material de revestimento ou de matriz, entre outras que facilitarão uma nutrição mais precisa e direta desses microrganismos; (e) Fornecer o composto ativo, ácidos carboxílicos, em forma de liberação controlada, aos microrganismos específicos ruminais para atendimento de seus requerimentos nutricionais; (f) Controle de liberação do composto ativo em sincronismo com a taxa de degradação das fibras no rúmen, e consequente taxa de crescimento microbiano, ou seja, de 3% a 15% por hora; (g) Taxa de passagem da micropartícula no rúmen controlado pela gravidade específica, material de revestimento e porosidade da micropartícula; (h) Possibilitar outros métodos de fornecimento do produto atravésde diferentes formas de apresentação, como por exemplo, suspensões coloidais ou líquidas, contendo as micropartículas, para pulverização emalimentos fibrosos, ou também na forma pastosa ou semissólida para recheiosem co-extrusados, entre outras possibilidades; (i) Permitir o encapsulamento dos referidos ácidos carboxílicos combinados entre si ou de forma individual, ou até combinados em misturas com outros ingredientes ativos, numa mesma cápsula ou grânulo, porém sem ser limitante, possibilitando ampla gama de composições e proporções em misturas; (j) Reduzir custos de produção animal através de uma "nutrição de precisão", com aumento da população microbiana específica e, portanto, maior fluxo de proteína microbiana, com consequente redução na necessidade de fornecimento de outras fontes de proteínas, como farelos, concentrados, rações, entre outros.

[00019] Em vista do que foi exposto, e dos problemas existentes no estado da técnica, há a necessidade de um processo eficaz para obtenção de um produto nutricional para ruminantes, contendo os ácidos carboxílicos voláteisde cadeia ramificada e o ácido n-valérico, e seus respectivos sais, isômeros, equivalentes, análogos, precursores, intermediários e derivados, com foco no rúmen.

OBJETIVO DA INVENÇÃO

[00020] É objeto da presente invenção um processo para obtenção de micropartículas encapsuladas contendo pelo menos um dos ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, 2-metilbutírico e valérico para preparação de composições destinadas à nutrição de microrganismos ruminais em animais ruminantes. O processo de encapsulamento objetiva a bio-seletividade, adesão e nutrição de microrganismos específicos, celulolíticos e hemicelulolíticos, assim como o controle de liberação dos ácidos carboxílicos no rúmen, e de seus correspondentes sais, isômeros, equivalentes, análogos, precursores, intermediários e derivados, incluindo misturas. Outro objetivo da presente invenção relaciona-se aos produtos resultantes do referido processo, composições caracterizadas por conterem micropartículas encapsuladas de ácidos carboxílicos, incluindo diversas formas de apresentação, superando os problemas apresentados no estado da técnica, agregando melhorias biotecnológicas, com novas características funcionais e novas formas de uso para este produto.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[00021] Para os efeitos da presente invenção, o prefixo "micro" é utilizado associado às palavras "partícula, grânulo, esfera ou cápsula", as quais designam um produto resultante do processo de encapsulamento aqui descrito, sem, contudo, limitar o escopo da mesma, tanto em relação ao tipo de partícula, tamanho ou ao processo em si.

[00022] A expressão "nutricionalmente aceitáveis" é empregada na presente invenção referindo-se a substâncias, compostos, materiais, composições, aditivos, excipientes, entre outros, que estão inseridos no âmbito da nutrição de animais, apropriados para uso zootécnico nutricional e aprovados por órgão competente.

[00023] O processo de obtenção de micropartículas encapsuladas de pelo menos um dos ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, valérico e 2- metilbutírico, e de seus respectivos sais, intermediários, análogos, isômeros, similares, precursores, derivados e misturas, compreende as seguintes etapas: (a) Obter uma solução líquida, quimicamente estável, contendo pelo menos um dos ácidos carboxílicos, aqui denominado ingrediente, composto ou componente ativo, dentre os ácidos isobutírico, isovalérico, valérico e 2- metilbutírico, seus respectivos sais, intermediários, análogos, isômeros, similares, precursores, derivados e misturas;

[00024] A expressão "solução líquida" compreende o resultado da adição ou mistura de pelo menos um dos referidos ácidos carboxílicos a pelo menos uma substância, excipiente, veículo ou agente e misturas.

[00025] Exemplos típicos de excipientes, veículos ou agentes podem incluir, porém sem se limitarem a: solventes ou cossolventes, como por exemplo água, óleo, álcool, entre outros, agentes para aumento de viscosidade, como por exemplo, alginato, goma guar, entre outros, agentes de tonicidade, como por exemplo, cloreto de sódio, dextrose, entre outros, agente suspensor, como por exemplo, caulim, CMC, HMC, entre outros, agente acidificante, como por exemplo, ácido acético, ácido cítrico, entre outros, agente alcalinizante, como por exemplo, hidróxido de amônio, hidróxido de sódio, entre outros, diluente ou agente de enchimento, como por exemplo, lactose, amido, entre outros, aglutinantes, como por exemplo, amido, metilcelulose, entre outros, desagregante ou desintegrante, como por exemplo, bicarbonato de sódio, ácido tartárico, entre outros, lubrificante, antiaderente ou deslizante, como por exemplo, talco, estearato de cálcio, entre outros, agente de revestimento, como por exemplo, etilcelulose, HPMC, sacarose, goma laca, entre outros, absorventes ou secantes, como por exemplo, carbonato de cálcio, talco, entre outros, tensoativos, como por exemplo, lecitina de soja, ciclodextrinas, polissorbatos, entre outros, veículos, como por exemplo, óleos vegetais, álcool etílico, entre outros, espessantes, como por exemplo, polímero carboxivinílico, hidroxietilcelulose, entre outros, agente umectante, como por exemplo, propilenoglicol, glicerina, entre outros, agente emoliente, como por exemplo, glicerina, propilenoglicol, entre outros, agente emulsificante, como por exemplo, monoestearato de glicerila, álcool cetílico, entre outros, agente antioxidante, como por exemplo, ácido ascórbico, sulfito de sódio, entre outros, parabenosou antifúngicos, como por exemplo, ácido benzóico, metilparabeno, entre outros, conservantes, como por exemplo, cloreto de benzalcônio, fenol, entre outros, agentes levigantes ou pulverizantes, como por exemplo, glicerina, óleo mineral, entre outros, agentes sequestrantes ou quelantes, como por exemplo, EDTA, entre outros, adsorventes, como por exemplo, carvão ativado, celulose em pó, entre outros, tampão ou tamponantes, como por exemplo, citrato de sódio, fosfato de potássio, entre outros, e ainda, geleificantes, como por exemplo, gomas, polímero carboxivinílico, entre outros e agentes edulcorantes,como edulcorantes, flavorizantes e corantes.

[00026] A expressão "respectivos sais" compreende qualquer sal que resulteda reação de uma base com qualquer um dos referidos ácidos isobutírico, isovalérico, valérico ou 2-metilbutírico, preferencialmente, resultando em sais de íons monopositivos ou dipositivos, porém sem serem limitantes, como porexemplo, sais de sódio, potássio, cálcio, magnésio, amônio, entre outros.

[00027] A expressão "intermediários,análogos,isômeros,similares, precursores e derivados" compreende, porém sem limitar, a haletos de acila, anidridos, ésteres, ésteres cíclicos, sais, amidas, nitrilas, aminas, álcoois,aldeídos, cetonas, íons carboxilatos, alfa-cetoácidos, aminoácidos, incluindosemelhantes e/ou mistura dos mesmos. (b) Submeter a solução líquida formada na etapa (a), compreendendo pelo menos um dos referidos ácidos carboxílicos, ao processo de encapsulamento, preferencialmente, porém sem limitar, com revestimento. Esta etapa resulta na obtenção de micropartículas sólidas em forma de pó ou grânulos. As micropartículas obtidas devem possuir, preferencialmente, porém sem serem limitantes, as seguintes características: (i) Tamanhos de partículas variáveis; (ii) Alta porosidade, com poros de diâmetro máximo de 5,0 μm; (iii) Liberação do composto ativo no rúmen de forma controlada, preferencialmente, sincronizado à mesma taxa de crescimento microbianocelulolítico e hemicelulolítico, porém sem ser limitante; (iv) Alta solubilidade/dispersão/difusão do ativo no líquido ruminal, objetivando pronta biodisponibilidade aos microrganismos-alvo; (v) Alta capacidade de intumescimento/expansão da micropartícula no rúmen; (vi) Matriz polimérica ou membrana de revestimento, preferencialmente, de caráter hidrofílico, porém sem ser limitante, de modo a facilitar a criação de biofilme; (vii) Gravidade específica menor ou igual a 1 (um); (viii) Membranas, matriz polimérica ou material de revestimento, de preferência, porém não se limitando a: qualquer substância ou material à base de carboidratos celulósicos ou hemicelulósicos, naturais ou sintéticos, incluindoanálogos, misturas e derivados, como por exemplo, celulose pura, algodão, línter, polpa celulósica, hemicelulose, biocompostos ou biocomponentes, derivativos sintéticos, tais como, metil, etil, hidroxipropil, hidroxipropilmetil, metiletil, carboximetilcelulose, acetato de celulose, triacetato de celulose, hidroxietilcelulose, hidroximetilcelulose, celulose microcristalina, celuloseamorfa, celobiose, nitrocelulose, entre outros polímeros celulósicos. Gomas, similares e derivados, como por exemplo: goma guar, goma arábica, gomaxantana, alginatos, entre outros. Outros tipos de carboidratos, seus derivados ou similares, naturais ou sintéticos, como por exemplo: pectina, amido,dextrano, ciclodextrina, sucrose, glicose, sacarose, entre outros. Proteínas, seus derivados ou similares, como por exemplo, gelatinas, albuminas, caseínas, entre outros. Lipídeos, seus derivados ou similares, como por exemplo, ceras, sabões, óleos, gorduras, ácido esteárico, fosfolipídeos, entre outros. Quitosana, quitina, entre outros aqui não especificados, que possam ser utilizados como material de revestimento, desde que nutricionalmente aceitos. A expressão "encapsulamento" compreende processos, técnicas ou métodos químicos, físicos ou físico-químicos, já conhecidos no estado da arte, que possam ser utilizados para produzir micropartículas revestidas ou não, contendo pelo menos um dos componentes ativos, os ácidos carboxílicos. Sãoexemplos de métodos, porém sem serem limitantes: coacervação,incompatibilidade polímero-polímero, polimerização,evaporação do solvente, peletização, extrusão, compressão, atomização, fluidificação, aglomeração, granulação, liofilização, inclusão molecular, esferonização, peneiramento, malaxagem, ganho de camadas, gotejamento em banho de dissolvatação, separação por suspensão rotacional, secagem por aspersão ou atomização por spray drying, spray cooling, spray chilling, leito fluidizado, entre outros possíveis.

[00028] A expressão "revestimento" compreende uma solução ou dispersão, preferencialmente polimérica, porém não limitante, aspergida sobre as micropartículas, formando uma película, filme ou revestimento que protegerá a micropartícula e modulará a liberação do componente ativo, pelo menos umdos referidos ácidos carboxílicos, no rúmen. (c) Opcionalmente, pode ser incorporada etapa de granulação ou aglomeração das micropartículas, com adição opcional, porém não limitante, de agente aglutinante ou outra substância que possa agregar valor ao processo; (d) Opcionalmente, também podem ser incorporados ou combinados, numa mesma microcápsula, microesfera, micropartícula ougrânulo, outros componentes ativos ou outras substâncias que possam agregar valor ao produto e/ou ao processo, como por exemplo, vitaminas, provitaminas e substâncias quimicamente definidas de efeitos similares, oligoelementos ou compostos de oligoelementos, aminoácidos, seus sais e análogos, ureia e seusderivados, aditivos zootécnicos, como por exemplo, digestivos, enzimas com propriedades catalíticas específicas, equilibradores da flora, como probióticos, prebióticos e acidificantes, melhoradores de desempenho, anticoccidianos, aditivos tecnológicos, como por exemplo, adsorventes, aglomerantes, antioxidantes, antiumectantes, conservantes, emulsificantes, estabilizantes,espessantes, gelificantes, reguladores de acidez, umectantes, aditivos sensoriais, como por exemplo, corantes e pigmentantes, aromatizantes, palatabilizantes, enzimas, produtos de ação terapêutica ou medicamentosa, produtos de ação farmacológica preventiva ou curativa, produtos fitoterápicos associados ou não a outros, ou quaisquer outros nutricionalmente aceitáveis; (e) Após a obtenção das micropartículas dos referidos ácidos isobutírico, isovalérico, valérico e 2-metilbutírico na forma sólida em pó ou grânulos, pode proceder-se à preparação de composições nutricionais contendo pelo menos um dos ácidos microencapsulados.

[00029] A expressão "composições nutricionais" compreende pelo menos um dos ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, valérico e 2- metilbutírico, seus respectivos sais, intermediários, análogos, isômeros, similares, precursores, derivados e misturas, na forma de micropartículas encapsuladas, misturado a produtos ou misturas compostas por ingredientes e/ou aditivos nutricionalmente aceitáveis, em proporções adequadas, podendo conter veículos, agentes ou excipientes, destinados à nutrição de animais, podendo ou não perfazer oatendimento às exigências nutricionais totais dos animais aos quais se destinem.

[00030] As composições nutricionais são preparadas através de um processo de mistura simples, em misturadores verticais, horizontais, tipo Y, ou quaisquer outros apropriados para realizar pré-misturas, núcleos ou rações para animais. As composições nutricionais podem conter os microencapsulados combinados ou não entre eles, em diferentes porcentagens de inclusão. Outros ingredientes também podem ser adicionados à mistura, como por exemplo, porém sem serem limitantes, vitaminas, provitaminas e substâncias quimicamente definidas de efeitos similares, oligoelementos ou compostos de oligoelementos, aminoácidos, seus sais e análogos, ureia e seus derivados, aditivos zootécnicos, como por exemplo, digestivos, enzimas com propriedades catalíticas específicas, equilibradores da flora, como probióticos, prebióticos e acidificantes, melhoradores de desempenho, anticoccidianos, aditivos tecnológicos, como por exemplo, adsorventes, aglomerantes, antioxidantes, antiumectantes, conservantes, emulsificantes, estabilizantes, espessantes, gelificantes, reguladores de acidez, umectantes, aditivos sensoriais, como por exemplo, corantes e pigmentantes, aromatizantes, palatabilizantes, enzimas, produtos de ação terapêutica ou medicamentosa, produtos de ação farmacológica preventiva ou curativa, produtos fitoterápicos associados ou não a outros, farelos e ingredientes protéicos e energéticos ou quaisquer outros ingredientes e produtos nutricionalmente aceitáveis.

[00031] As composições nutricionais, preparadas com pelo menos um dos ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, valérico e 2- metilbutírico microencapsulados, incluindo seus respectivos sais, intermediários, análogos, isômeros, similares, precursores, derivados e misturas, de acordo com o processo descrito por esta invenção, deve atender aos requerimentos nutricionais dos microrganismos anaeróbios específicos do rúmen, celulolíticos e hemicelulolíticos, de acordo com o modelo matemático "RNS - Ruminant Nutrition System", descrito por Tedeschi e Fox (2013). (f) Opcionalmente, podem ser adicionadas etapas ao processodescrito para preparação de composições com novas formas de apresentação e uso das micropartículas contendo os ácidos carboxílicos encapsulados. A expressão "novas formas de apresentação e uso" compreende: (i)A obtenção na forma de uma suspensão líquida, a partir das micropartículas produzidas conforme descrito nesta invenção, para preparação de uma soluçãocontendo as referidas micropartículas dispersas, para aplicação por meio de pulverização, atomização, polvilhação, espalhamento, escovagem, imersão oudespejamento em alimentos considerados volumosos para ruminantes, tais como, porém sem restringir o escopo da presente, palhadas, capins, restos decultura, silagens, fenos, dietas totais, entre outros alimentos fibrosos nutricionalmente aceitáveis. A dita suspensão, contendo microencapsulados dos referidos ácidos carboxílicos para liberação específica no rúmen, oferece avantagem de fornecimento direto aos animais, sem necessidade defermentação antecipada, ou risco de perdas de produto por volatilização ou lixiviação para o meio ambiente. (ii) Outra opção é a obtenção de forma semissólida ou pastosa, tipo emulsão, creme ou pasta, a partir das micropartículas produzidas conforme descrito pela presente invenção, para preparação de uma pasta, creme ou coloide tipo sol-gel, contendo as referidasmicropartículas dispersas, para incorporação em produtos co-extrusados naforma de recheios.

[00032] Opcionalmente, podem ser adicionadas substâncias auxiliares ou agentes no processo de obtenção de novas formas de apresentação e uso, de acordo com a presente invenção. Por exemplo, para obtenção de formas semissólida, pastosa ou líquida, como suspensões, dispersões, emulsões, cremes, colóides ou pastas fluidas, podem ser associados, porém sem limitarem, carreadores, dispersantes, emulsionantes, solubilizantes, coloides protetores, tensoativos, agentes de adesão, espessantes, anticongelantes, antiespumantes, corantes, aglutinantes, entre outros, desde que devidamente aprovados por órgãos competentes, nutricionalmente aceitáveis e não tóxicos aos animais.

[00033] A presente invenção proporciona vantagens sobre o estado da técnica pelo fato de que o processo de encapsulamento dos componentes ativos, os referidos ácidos isobutírico, isovalérico, valérico e 2-metilbutírico, incluindo seus respectivos sais, misturas, intermediários, análogos, isômeros, similares, precursores e derivados, promove a diminuição do odor volátil dos ácidos carboxílicos, além de possibilitar outras formas de apresentação e uso dos referidos ácidos, como em uma forma líquida estável e sem odores, por exemplo. As micropartículas encapsuladas dos referidos ácidos apresentam vantagens sobre a técnica por compreenderem características essenciais à nutrição de ruminantes, como controle de liberação de ingredientes ativos com sincronismo de degradação da dieta, além de nutrição direta e específica dos microrganismos que degradam carboidratos fibrosos no rúmen, possibilitando menor uso de fontes dietéticas protéicas e energéticas, além de maior eficiência na rota metabólica de produção da proteína microbiana no rúmen, com consequentes benefícios ambientais. A presente invenção, também permite a exploração de características relativas ao próprio processo de encapsulamento, como por exemplo, porém sem limitação do escopo da invenção, diferenciar produtos por cores, produzir diferentes tamanhos, adicionar agentes de revestimento específicos por microrganismo alvo, variar o tempo de liberação do ativo, variação nas características de porosidade, entre várias outras vantagens que a presente invenção pode proporcionar.

[00034] A presente invenção é explicada também pelos exemplos a seguir descritos, com o intuito de demonstrar, sem que os mesmos limitem o escopo da presente.

Exemplo 1: Obtenção de micropartículas de sais de sódio isobutirato, isovalerato e 2-metilbutirato, revestidas com hidroxipropilmetilcelulose (HPMC).

[00035] Sais de sódio, de cada um dos ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico e 2-metilbutírico, são individualmente obtidos através de reação de neutralização ácido-base, nas devidas proporções estequiométricas.

[00036] Obtém-se uma pasta fluida de cada sal, que é então submetida a um processo de secagem por aspersão, produzindo micropartículas sólidas que são, então, revestidas com solução de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC). As micropartículas encapsuladas resultantes do processo contêmconcentrações de isoácidos, de acordo com a Tabela 1.Tabela 1. Concentração de ativos em sais de sódio.

Exemplo 2: Preparação de uma composição nutricional destinada a bovinos em fase de crescimento contendo micropartículas de ácidos carboxílicos preparadas de acordo com o Exemplo 1 da presente invenção.

[00037] A composição a seguir descreve um exemplo de uso das micropartículas de isoácidos obtidas de acordo com o Exemplo 1, em uma mistura com produtos comerciais destinado a bovinos de corte em fase decrescimento. A composição na Tabela 2 é preparada em um misturador horizontal helicoidal.Tabela 2. Composição nutricional mineral com micropartículas encapsuladas.

Exemplo 3: Simulação de desempenho em modelo matemático

[00038] Este exemplo ilustra uma simulação comparativa do desempenho esperado em animais alimentados com a composição nutricional contendo as micropartículas de isoácidos e outra sem as micropartículas. A composição, deacordo com a Tabela 2, é fornecida a bovinos de corte em crescimento, com idade média de 15 meses e com peso médio inicial de 300 kg (10@), em umadieta em pastagem de Brachiaria brizantha. Foi considerado um consumo de 300 g/cabeça/dia da composição nutricional com e sem as micropartículasencapsuladas.

[00039] Uma avaliação comparativa de desempenho foi realizada no modelo matemático nutricional "RNS - Ruminant Nutrition System" (Tedeschi e Fox, 2013, versão Beta) que prediz os requerimentos de animais ruminantes e o suprimento de energia e nutrientes da dieta que estão disponíveis para atender aos requerimentos em cada situação única de produção. Os resultados comparativos são mostrados na Tabela 3.Tabela 3. Resultados comparativos.

Claims (12)

1. Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, caracterizado por compreender as etapas de: (a) Obter uma solução líquida estável compreendendo pelo menos um ácido carboxílico volátil 4C e 5C, como ingrediente ativo, associado a um ou mais excipientes, veículos e ingredientes nutricionalmente ativos; (b) Submeter a solução da etapa (a) a um processo de encapsulamento, resultando em forma sólida em pó ou grânulos; (c)Submeter a forma sólida em pó ou grânulos da etapa (b) a um processo de revestimento.

2. Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo ingrediente ativo ser selecionado do grupo que compreende ácidos carboxílicos isobutírico, isovalérico, valérico e 2-metilbutírico, bem como seus sais, precursores e derivados bioquímicos, e misturas relacionadas.

3. Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo revestimento do item (c) ser selecionado do grupo que compreende materiais celulósicos, naturais e sintéticos, associados a um ou mais ingredientes e misturas relacionadas.

4. Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato do rúmen ser o sítio específico de liberação dos ingredientes ativos microencapsulados.

5. Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato da liberação de ingrediente ativo no rúmen ocorrer de forma controlada.

6. Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com as reivindicações 5 e 6, caracterizado pela liberação de ingredientes ativos no rúmen ocorrer de forma sincronizada à taxa de crescimento dos microrganismos que degradam carboidratos fibrosos, de3% a 15% por hora.

7. Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com as reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato das micropartículas compreenderem poros com diâmetro máximo de 5,0 μm.

8. Processo para obtenção de micropartículas encapsuladas para ruminantes, de acordo com as reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato das micropartículas compreenderem gravidade específica máxima 1 (um).

9. Uso de micropartículas encapsuladas para ruminantes, obtidas conforme o processo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por ser para preparar composições e misturas para nutrição de animais ruminantes.

10. Uso de micropartículas encapsuladas para ruminantes, obtidas conforme o processo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por ser para preparar produto em forma de suspensão líquida para aplicação em alimentos fibrosos para animais ruminantes.

11. Uso de micropartículas encapsuladas para ruminantes, obtidas conforme o processo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por ser na preparação de composições nutricionais que compreendem as formas sólida, semissólida, pastosa, coloidal ou líquida.

12. Produto para nutrição de ruminantes, caracterizado pelo fato de compreender micropartículas encapsuladas obtidas pelo processo conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.