BR112015027540B1

BR112015027540B1 - Usos de ácido graxo de resina líquida

Info

Publication number: BR112015027540B1
Application number: BR112015027540-0A
Authority: BR
Inventors: Hannele Kettunen; Juhani Vuorenmaa
Original assignee: Hankkija Oy
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2021-12-07
Also published as: CA2909841C; EP3030248A4; US9919013B2; BR112015027537A2; CN105228459A; HUE050661T2; DK2996488T3; CN105228466A; US20160089407A1; EP3030248B1; ES2805363T3; WO2014184432A3; CA2910035A1; EP2996488A4; EP2996488B1; BR112015027513B1; US9789143B2; DK3030248T3; EP2996484A1; FI124918B

Abstract

ácido graxo de resina líquida. a presente invenção diz respeito ao uso de um ácido graxo de resina líquida no realce da fermentação no rúmen e/ou diminuição da produção de metano no rúmen. a invenção diz respeito ainda ao uso de um suplemento de ração e uma composição de ração compreendendo ácido graxo de resina líquida.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A invenção diz respeito ao uso de um ácido graxo de tall oil (resina líquida), suplemento de ração e composição de ração compreendendo o dito ácido graxo de resina líquida.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] Desequilíbrios nas populações microbianas e crescimento de bactérias nocivas no trato digestivo de animais podem causar perdas significantes no crescimento e produção animais. Estes desequilíbrios manifestam-se eles próprios como distúrbios intestinais tais como diarréia. Embora as infecções microbianas de animais tenham sido prevenidas pelo uso, por exemplo, de antibióticos e outros agentes que impeçam o crescimento de microorganismos, regulamentações mais rígidas sobre o seu uso são esperadas. Os animais ruminantes podem utilizar matérias primas ricas em fibra que têm pouco ou nenhum valor nutricional para monogástricos como o ser humano. Entretanto, a eficiência na conversão de ração de ruminantes é relativamente baixa e a sua produção de metano representa uma parte extraordinária das emissões de gás de estufa do mundo. Com a demanda crescente de alimento existe uma necessidade de melhorar a eficiência da conversão de ração dos ruminantes e diminuir a sua produção de metano. Geralmente, existe uma demanda crescente quanto aos ingredientes para o uso na alimentação animal que podem modular a população microbiana no trato digestivo do animal, mas que são facilmente disponíveis, bem tolerados e favoráveis ao meio ambiente.

[0003] A destilação fracionária de resina líquida bruto, obtido como um subproduto do processo Kraft de fabricação de polpa de madeira, produz resina líquida destilado (DTO) que tipicamente compreende acima de 10 % de ácidos resínicos e menos do que 90 % de ácidos graxos. O refino adicional de resina líquida destilado produz ácido graxo de resina líquida (TOFA), que está disponível em uma variedade de composições que diferem nos teores de ácidos graxos e ácidos resínicos. Porque TOFA é uma fonte barata de ácidos graxos, o mesmo foi anteriormente usado na nutrição animal como uma fonte de energia. Por exemplo, a GB 955316 divulga o uso de sais de metal alcalino de ácidos graxos de resina líquida para melhorar o ganho de peso e a retenção de nitrogênio em animais ruminantes.

PROPÓSITO DA INVENÇÃO

[0004] O propósito da invenção é fornecer um novo tipo de ácido graxo de resina líquida/suplemento de ração para o uso no realce da fermentação no rúmen e/ou diminuição da produção de metano no rúmen.

[0005] Os presentes inventores surpreendentemente descobriram que TOFA realça a fermentação no rúmen e/ou diminui a produção de metano no rúmen. SUMÁRIO

[0006] O uso de um ácido graxo de resina líquida de acordo com a presente invenção é caracterizado em que é apresentado na reivindicação 1.

[0007] O uso de um suplemento de ração de acordo com a presente invenção é caracterizado em que é apresentado na reivindicação 7.

[0008] O uso de uma composição de ração de acordo com a presente invenção é caracterizado em que é apresentado na reivindicação 12.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0009] FIG 1. Número total de bactérias detectadas depois de 12 horas de simulação do rúmen na ausência ou presença de TOFA.

[0010] FIG 2. pH no final de 12 horas de simulação do rúmen na ausência ou presença de TOFA.

[0011] A presente invenção está fundamentada na compreensão de que ácido graxo de resina líquida pode ser usado no realce da fermentação no rúmen e/ou diminuição da produção de metano no rúmen.

[0012] Na fermentação a fibra, especialmente celulose e hemicelulose, é primariamente decomposta nos três ácidos graxos voláteis (VFAs), ácido acético, ácido propanóico e ácido beta-hidroxibutírico. Proteína e carboidrato não estrutural (pectina, açúcares, amidos) também são fermentados.

[0013] O termo “ácido graxo de resina líquida” ou “TOFA” deve ser entendido como se referindo a uma composição obtida pela destilação de resina líquida bruto e pelo refino adicional de resina líquida destilado. TOFA tipicamente compreende 90 a 98 % (p/p) de ácidos graxos. Além disso, TOFA pode compreender 1 a 10 % (p/p) de ácidos resínicos.

[0014] Em uma forma de realização da presente invenção, o ácido graxo de resina líquida compreende 1 a 10 % (p/p) de ácidos resínicos.

[0015] Em uma forma de realização da presente invenção, TOFA compreende 2 a 9 % (p/p) de ácidos resínicos.

[0016] Em uma forma de realização da presente invenção, TOFA compreende 5 a 9 % (p/p) de ácidos resínicos.

[0017] Neste contexto, o termo “ácidos resínicos” deve ser entendido como se referindo a uma mistura complexa de vários compostos ácidos compreendidos pelo resina líquida que compartilham o mesmo esqueleto básico incluindo um anel trifundido. A composição exata dos ácidos resínicos presentes no TOFA varia por exemplo de acordo com as espécies das árvores a partir das quais o TOFA é obtido e as condições de processamento sob as quais o mesmo é fabricado. Ácidos resínicos tipicamente incluem compostos tais como ácido abiético, ácido desidroabiético, ácido levopimárico, ácido neoabiético, ácido pimárico e ácido isopimárico, apenas para mencionar uns poucos.

[0018] Em uma forma de realização da presente invenção, TOFA compreende 90 a 98 % (p/p) de ácidos graxos.

[0019] O ácido graxo de resina líquida (TOFA) é produzido pelo refino de resina líquida destilado. Resina líquida destilado (DTO) é produzido pela destilação fracionária de resina líquida bruto, obtido como um subproduto do processo Kraft de fabricação de polpa de madeira.

[0020] Em uma forma de realização da presente invenção, o TOFA é secado. O TOFA pode ser secado pela secagem por pulverização, secagem em tambor ou por qualquer outro método de secagem adequado conhecido.

[0021] A presente invenção também diz respeito ao uso de um suplemento de ração compreendendo o ácido graxo de resina líquida no realce da fermentação no rúmen e/ou diminuição da produção de metano no rúmen.

[0022] O suplemento de ração é eficaz no realce da fermentação no rúmen e/ou diminuição da produção de metano no rúmen.

[0023] Em uma forma de realização da presente invenção, o suplemento de ração compreende um ácido graxo de resina líquida que compreende 1 a 10 % (p/p) de ácidos resínicos.

[0024] Em uma forma de realização da presente invenção, o suplemento de ração compreende um ácido graxo de resina líquida que compreende 2 a 9 % (p/p) de ácidos resínicos.

[0025] Em uma forma de realização da presente invenção, o suplemento de ração compreende um ácido graxo de resina líquida que compreende 5 a 9 % (p/p) de ácidos resínicos.

[0026] Neste contexto, o termo “suplemento de ração” deve ser entendido como se referindo a uma composição que pode ser adicionada a uma ração ou usada como tal na alimentação de animais. O suplemento de ração pode compreender ingredientes aditivos diferentes. O suplemento de ração pode ser adicionado na ração em uma concentração de 0,0001 a 5 kg//ton de peso seco, preferivelmente 0,005 a 1 kg/ton do peso seco da quantidade total da ração. O TOFA ou o suplemento de ração compreendendo o TOFA de acordo com a invenção pode ser adicionado à ração ou suplemento de ração como tal, ou pode ser no geral processado ainda mais como desejado.

[0027] Além disso, o TOFA ou o suplemento de ração compreendendo o TOFA de acordo com a invenção pode ser adicionado à ração ou suplemento de ração, ou pode ser administrado a um animal separadamente (isto é, não como parte de qualquer composição de ração).

[0028] Neste contexto, os termos “composição de ração” ou “ração” devem ser entendidos como se referindo à composição de ração total de uma dieta animal ou a uma parte da mesma, incluindo por exemplo ração suplementar, pré misturas e outras composições de ração. A ração pode compreender ingredientes aditivos diferentes.

[0029] Em uma forma de realização da presente invenção, o suplemento de ração compreende TOFA que é absorvido em um material carregador adequado para a composição de ração tal como polpa de beterraba açucareira.

[0030] Em uma forma de realização da presente invenção, o suplemento de ração compreende TOFA que é secado.

[0031] A presente invenção também diz respeito ao uso de uma composição de ração compreendendo o suplemento de ração compreendendo o ácido graxo de resina líquida no realce da fermentação no rúmen e/ou diminuição da produção de metano no rúmen.

[0032] Em uma forma de realização da presente invenção, a composição de ração compreende o suplemento de ração em uma quantidade de 0,00001 a 0,5 % (p/p), do peso seco da quantidade total da ração.

[0033] Em uma forma de realização da presente invenção, a composição de ração compreende o suplemento de ração em uma quantidade de 0,0005 a 0,1 % (p/p) do peso seco da quantidade total da ração.

[0034] Em uma forma de realização da presente invenção, o método de produzir um ácido graxo de resina líquida ou suplemento de ração compreende ainda uma etapa de secagem. A secagem pode ser realizada pela secagem por pulverização, secagem em tambor ou por qualquer outro método de secagem conhecido.

[0035] A invenção também diz respeito a um método de realçar a fermentação no rúmen e/ou diminuição da produção de metano no rúmen, compreendendo a etapa de administrar a um animal o ácido graxo de resina líquida de acordo com a invenção.

[0036] Neste contexto, o termo “bactéria nociva” deve ser entendido como se referindo a qualquer bactéria que seja capaz de afetar o trato digestivo ou saúde de um animal em uma maneira adversa, incluindo a competição quanto aos nutrientes com o animal hospedeiro. Neste contexto, o termo “população microbiana” deve ser entendido como se referindo aos microorganismos que habitam o trato digestivo, incluindo os domínios Bacteria e Archaea e membros microscópios do domínio Eukaryote e também parasitas intestinais. A população microbiana variará quanto às espécies de animal diferentes dependendo por exemplo da saúde de um animal e de fatores ambientais.

[0037] Neste contexto, o termo “animal” deve ser entendido como se referindo a todos os tipos de animais diferentes, tais como animais monogástricos, ruminantes, animais destinados à produção de peles, animais de estimação e aquacultura. Os exemplos não limitantes de animais diferentes, incluindo a progênie, são vacas, gado de corte, porcos, aves domésticas, ovelhas, cabras, cavalos, raposas, cães, gatos e peixe.

[0038] Em uma forma de realização da presente invenção, o TOFA é administrado a um animal em uma quantidade eficaz.

[0039] A presente invenção tem várias vantagens. TOFA é um material facilmente disponível, natural, de baixo custo e favorável ao meio ambiente. Além disso, não é tóxico e bem tolerado. Subsequentemente, outros benefícios da invenção são por exemplo custos mais baixos por unidade de produção e cargas ambientais diminuídas. A invenção também possibilita a produção de composições de ração e suplementos em custo baixo.

[0040] As formas de realização da invenção descritas acima podem ser usadas em qualquer combinação entre si. Várias das formas de realização podem ser combinadas juntas para formar uma outra forma de realização da invenção. UM produto, um método ou um uso, aos quais a invenção está relacionada, pode compreender pelo menos uma das formas de realização da invenção descritas acima. EXEMPLOS

[0041] No seguinte, a presente invenção será descrita em mais detalhes.

[0042] Exemplo 1

[0043] Teste de inibição de metano

[0044] O TOFA foi fabricado pela adição de água suficiente para ajustar a porcentagem de matéria seca total (TOFA) da mistura para 18 a 20 %, aquecendo a mistura a +90 °C, mantendo a temperatura a +90 °C por 120 minutos, tempo durante o qual a mistura foi suavemente agitada em intervalos de 15 min.

[0045] O teste de inibição de metano foi conduzido com vacas leiteiras fistuladas no rúmen de modo a estudar o potencial do TOFA para diminuir a taxa de produção de metano no rúmen. As amostras de fluido do rúmen foram medidas quanto aos números de bactérias metanogênicas, visto que são os organismos que produzem metano. Os perfis de ácido graxo de cadeia curta, incluindo a concentração de ácidos graxos de cadeia ramificada, das amostras foram medidas visto que os mesmos indicaram se TOFA teve efeitos sobre a fermentação ruminal.

[0046] Três vacas leiteiras lactantes, fistuladas no rúmen foram administradas com 6,5 g de TOFA seco/cabeça/dia por 21 dias, em quatro porções. TOFA foi primeiro secado em polpa de Beterraba Açucareira e depois misturado na ração de composto. As amostras do rúmen foram coletadas antes da intervenção dietética, uma vez por semana durante a alimentação com TOFA, e depois um período de lavagem de duas semanas. As quinze amostras do teste foram analisadas quanto aos ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs) pela cromatografia gasosa e números de metanogênios, protozoários e bactérias totais pela qPCR.

[0047] Resultados

[0048] Os resultados mostram que os números de bactérias que produzem metano diminuíram numericamente durante o período de alimentação com TOFA, enquanto que os protozoários e o número total de bactérias não foram afetados pelo produto. Os níveis dos ácidos láctico, propiônico, e valérico e ácidos graxos de cadeia curta totais tenderam a diminuir no fluido do rúmen durante o período de alimentação com TOFA. O TOFA tendeu a aumentar a proporção relativa de ácido butírico. A concentração e proporção relativa de ácidos graxos de cadeia ramificada tendeu a diminuir como uma resposta à correção com TOFA dietético.

[0049] Exemplo 2

[0050] Fermentação no rúmen in vitro

[0051] Este experimento foi conduzido para estudar o efeito de TOFA com 5 % de ácidos resínicos sobre a fermentação no rúmen in vitro. Os tratamentos foram preparados a partir de um lote representativo do produto de TOFA. Uma alíquota do TOFA foi aquecida a 90 °C, misturada com polpa de Beterraba Açucareira (SBP) finamente moída, e secada para conter 375 g de TOFA seco/kg. O TOFA no carregador de SBP foi testado em três doses (2 mg/g, 10 mg/g e 50 mg/g) nos vasos de fermentação. O tratamento de controle conteve uma quantidade igual de SBP sem TOFA.

[0052] A quantidade total de ração na simulação foi de 1 grama de matéria seca por vaso de fermentação. A ração conteve 50 % de silagem de grama e 50 % de ração de composto (Lypsykrossi®). Os vasos de fermentação foram fluxados com CO2 passado através de um catalisador de cobre quente para descontaminar O2 e selados com rolhas de borracha butílica espessa. Um total de 38 ml de solução tampão anaeróbica, reduzida e ajustada na temperatura (+38 °C) (ver Agricultura Handbook, Vol 379 publicado pela USDA em 1970) foi introduzido em cada vaso de simulação sob o fluxo de CO2 isento de oxigênio. O pH inicial do meio de fermentação foi ajustado a 6,8 e foi tamponado com fosfato e carbonato. Cada tratamento foi introduzido em 5 vasos duplicados.

[0053] O fluido do rúmen foi coletado de uma vaca fistulada no rúmen que foi alimentada com 8 kg de ração de composto e cerca de 40 kg de silagem de grama (cerca de 13 kg de matéria seca) por dia. O fluido do rúmen foi imediatamente transportado da fazenda em uma garrafa térmica pré aquecida e foi usado para a inoculação dentro de 2 horas. O fluido do rúmen coado foi adicionado a 5 % do volume dentro das garrafas depois que os vasos foram selados com rolhas de borracha butílico. A simulação foi continuada por 12 horas a +38 °C.

[0054] Durante a fermentação de 12 horas, a produção de gás total e pH foram medidos para se ter um idéia da atividade metabólica gerada dos micróbios do rúmen e o efeito dos produtos. Adicionalmente os números de micróbio totais foram analisados pela PCR quantitativa em tempo real.

[0055] Os dados foram analisados usando o teste t bilateral, que compara os tratamentos dietéticos contra o tratamento de controle.

[0056] Resultados

[0057] A produção de gás com a dose mais alta (50 mg/g) diminuiu a produção de gás significantemente.

[0058] Todas as doses de TOFA aumentaram o número total de bactérias quando comparadas com o controle (Fig. 1).

[0059] Duas das doses de TOFA mais altas significantemente diminuíram a queda do pH no fluido do rúmen a partir do pH inicial de 6,8 (Fig. 2).

[0060] Os resultados mostram que TOFA está causando uma mudança na microbiota do rúmen. O mesmo suprimiu os micróbios com a capacidade de produção mais alta, mas estimulou o crescimento global das bactérias em doses modestas. O fato de que a redução do pH foi controlada pelo TOFA indica que o mesmo tem um efeito aliviador sobre a acidose do rúmen.

[0061] Está óbvio para uma pessoa habilitada na técnica que, com o avanço da tecnologia, a idéia básica da invenção pode ser implementada de vários modos. A invenção e as suas formas de realização assim não são limitadas aos exemplos descritos acima; ao invés elas podem variar dentro do escopo das reivindicações.

Claims

1. Uso não médico de um ácido graxo de resina líquida, caracterizado pelo fato de que compreende 1 a 10 % (p/p) de ácidos resínicos no realce da fermentação no rúmen e/ou diminuição da produção de metano no rúmen.

2. Uso de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ácido graxo de resina líquida compreende 2 a 9 % (p/p) de ácidos resínicos.

3. Uso de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o ácido graxo de resina líquida compreende 5 a 9 % (p/p) de ácidos resínicos.

4. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o ácido graxo de resina líquida compreende 90 a 98 % (p/p) de ácidos graxos.

5. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o ácido graxo de resina líquida é seco.

6. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o ácido graxo de resina líquida é adicionado na ração em uma concentração de 0,0001 a 5 kg//ton de peso seco, preferivelmente 0,005 a 1 kg/ton do peso seco da quantidade total da ração.

7. Uso não médico de um suplemento de ração compreendendo um ácido graxo de resina líquida compreendendo 1 a 10 % (p/p) de ácidos resínicos, caracterizado pelo fato de que é no realce da fermentação no rúmen e/ou diminuição da produção de metano no rúmen.

8. Uso de um suplemento de ração de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o ácido graxo de resina líquida compreende 2 a 9 % (p/p) ou 5 a 9 % (p/p) de ácidos resínicos.

9. Uso de um suplemento de ração de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o ácido graxo de resina líquida é adicionado na ração em uma concentração de 0,0001 a 5 kg//ton de peso seco, preferivelmente 0,005 a 1 kg/ton do peso seco da quantidade total da ração.

10. Uso de um suplemento de ração de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que o ácido graxo de resina líquida é secado.

11. Uso de um suplemento de ração de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que o ácido graxo de resina líquida é absorvido em um material carregador.

12. Uso não médico de uma composição de ração compreendendo o suplemento de ração compreendendo um ácido graxo de resina líquida compreendendo 1 a 10 % (p/p) de ácidos resínicos, caracterizado pelo fato de que é no realce da fermentação no rúmen e/ou diminuição da produção de metano no rúmen.

13. Uso de uma composição de ração de acordo com a reivindicação 12, caracterizado em que a mesma compreende um suplemento de ração em uma quantidade de 0,00001 a 0,5 % (p/p) do peso seco da quantidade total de ração.

14. Uso de uma composição de ração de acordo com as reivindicações 12 ou 13, caracterizado em que a mesma compreende um suplemento de ração em uma quantidade de 0,0005 a 0,1 % (p/p) do peso seco da quantidade total de ração.